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安全阀的基本知识

发布日期:2015-06-10 09:04:17

 

 

根据GB/T308—2004《阀门型号编制方法》:
□ □ □ □ □ — □ □ 
例:安全阀A27H-10K□A——阀门类型,A——弹簧载荷安全阀;
□ ——驱动方式代号,安全阀是自动的,可以不要;
□2——连接形式,2——外螺纹;
□7——结构形式,7——弹簧载荷弹簧不封闭且带扳手结构,微启式;
□H——密封面材料或衬里材料类型,H——Cr13系不锈钢;
□10——公称压力代号或工作温度下的工作压力代号,10——公称压力数值:10MPa
□K——阀体材料,K——可锻铸铁

 

一、安全阀知识概述

 安全阀可以在整个开启高度范围或在相当大的开启高度范围内比例开启,也可能仅在一个微小的开启高度范围内比例开启,然后突然开启到全开

位置。因此,可以将安全阀分为比例式和全启式。安全阀的结构、应用和公称通经的确定应受到规范的约束,或者应得到法定机关的同意。在不

同的规范之间,其约束条款以及有关定义可能不同。在应用安全阀时,必须遵循其适用规范的要求。由于安全阀是一种自动阀门,在结构和性能

参数方面与通用阀门有许多不同之处。有些专用的名词术语易于混淆,为了使广大用户更清楚地了解安全阀,并能正确选用,以下将一些主要名

词术语予以说明。

    (1)安全阀。一种自动阀门。它不借助任何外力,而是利用介质本身地力来排出一额定数量的流体以防止系统内压力超过预定的安全值;当压

力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。

    (2)直接载荷式安全阀。一种由直接作用的机械载荷,如重锤、杠杆加重锤或弹簧来克服阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。

    (3)带动力辅助装置的安全阀。该安全阀借助一个动力辅助装置,可以在低于正常开启压力下开启。即使该辅助装置失灵,此类安全阀仍能满

足标准要求。

    (4)带补充载荷的安全阀。这种安全阀在其进口处压力达到开启压力前始终保持有一增强密封的压力。该附加力(补充载荷)可由外来能源提

供,而在安全阀达到开启压力时应可靠地释放。其大小应这样设定,即假定该附加力未释放时,安全阀仍能在进口压力不超过国家法规规定开启

压力百分数地前提下达到额定排量。

    (5)先导式安全阀。一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。该导阀本身应是符合标准要求的直接载荷安全阀。

    (6)比例式安全阀。一种在整个开启高度范围或在相当大的开启高度范围内比例开启或关闭的安全阀。

    (7)全启式安全阀。一种仅在微小开启高度范围内比例开启,随后就突然开启到全开位置的安全阀。开启高度不小于1/4 流道直径。

    (8)微启式安全阀。是一种仅用于液体介质的直接作用式安全阀。开启高度在1/401/20 流道直径范围内。        

    (9)开启压力(额定压力)。安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力,在该压力下,开始有可测量的开启高度,介质呈可由视觉或听

觉干支的连续排放状态。

    (10)排放压力。阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。排放压力的上限需服从国家有关标准或规范的要求。

    (11)超过压力。排放压力与开启压力之差,通常用开启压力的百分数来表示。

    (12)回座压力。排放后阀瓣重新与阀座接触,即开启高度变为零时的进口压力。

    (13)启闭压差。开启压力与回座压力之差,通常用回座压力与开启压力的百分比表示,只有当开启压力很低时采用二者压力差来表示。

    (14)背压力。安全阀出口处的压力。


    (15)额定排放压力。标准规定排放压力的上限值。

    (16)密封试验压力。进行密封试验的进口压力,在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。

    (17)开启高度。阀瓣离开关闭位置的实际升程。

    (18)流道面积。指阀瓣进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积,用来计算无任何阻力影响时的理论排量

    (19)流道直径。对应用于流道面积的直径。

    (20)帘面积。当阀瓣在阀座上方时,在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。


    (21)排放面积。阀门排放时流体通道的最小截面积。对于全启示安全阀,排放面积等于流道面积;对于微启式安全阀,排放面积等于帘面积



    (22)理论排量。是流道截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量。

    (23)排量系数。实际排量与理论排量的比值。

    (24)额定排量系数。排量系数与减低系数(取0.9)的乘积。

    (25)额定排量。指实际排量中允许作为安全阀适用基准的那一部分。

    (26)当量计算排量。指压力、温度、介质性质等条件与额定排量的适用条件相同时,安全阀的计算排量   

    (27)频跳。安全阀阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣接触阀座。

    (28)颤振。安全阀阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣不接触阀座。

安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。

二、安全阀的定义 
  所谓安全阀广义上讲包括泄放阀,从管理规则上看,直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上,其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门(机床附件),狭义上称之为安全阀,其他一般称之为泄放阀。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解: 
  1、安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合。 
   2、泄放阀(Relief Valve),又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。它随压力超过开启力的增长而按比例开启。主要用于流体的场合。 
   3、安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。 
以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们把保证了排放量的称之为安全阀,而不保证排放量的阀门(机床附件)称作泄放阀。在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。 

三、安全阀的选型 
   1、安全阀的分类 
  目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。 

安全阀的主要参数是排量,这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度,由开启高度不同,又分为微启式和全启式两种。微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的140l20。全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的14。 

2、安全阀的选用 
  由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。 
   (l)热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。 
   (2)蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。 
   (3)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀,或用安全泄放阀。 
   (4)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。 
   (5)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。

 

 
 

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