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安全閥的工作原理

[ 2013-11-14 ]

安全閥是壓力容器安全裝置中一種應用最廣泛的型式。當壓力容器中介質壓力由于某種原因而升高超過規定值時,閥門自動開啟,繼而全量排放,以防止壓力繼續升高;當介質壓力由于安全閥的排放而降低,達到另一規定值時,閥門又自動關閉,阻止介質繼續排出。當介質壓力處于正常工作壓力時,閥門保持關閉和密封狀態。
 

為了說明安全閥的工作原理,我們以使用最為廣泛的彈簧載荷式安全閥作為例子。圖l-1是這類安全閥的示意圖。

安全閥示意圖
當被保護系統(即閥門進口處)介質處于正常工作壓力時,由于彈簧裁荷的作用使閥門處于關閉狀態。此時,作用在閥瓣上的彈簧力大于工作介質對閥瓣的作用力。上述兩個作用力之差造成使閥瓣和閥座r統稱為關閉件)密封面相互壓緊的力。單位密封面積上的壓緊力稱為比壓力。只要這個比壓力足夠大,就能阻止介質泄出,使閥門關閉件達到必要的密封性。如果被保護系統中介質壓力升高,超過正常工作壓力
時,關閉件密封面上的比壓力就隨之減小。比壓力小到一定程度時,介質就開始通過關閉件密封面間的間隙向外泄漏,這就是所謂“前泄”現象。隨著壓力進一步升高,閥瓣開始脫離閥座而升起。壓力繼續升高隊閥門完全打開,達到規定的開啟高度。只要閥的排放量足夠大,系統中的壓力將降低。當壓力降低到一定值時,由于彈簧力的作用使閥門更新關閉。

重錘式或杠桿重錘式安全閥的工作原理與彈簧載荷式安全閥基本相同。所不同的是作用在閥瓣上的外加裁荷不是由彈簧而是由重錘或者由重錘借助于杠桿來提供的。

先導式安全閥的工作原理則與此不同。這種安全閥由主閥和導閥(亦稱副閥)組成。導閥隨被保護系統壓力的變化而動作,主閥則由于導閥動作的驅動或控制而動作。圖2-2是這種安全閥的一個例子。圖中,導閥2是一個普通的彈簧式安全閥。當被保護設備中壓力升高,超過預先整定的值時,導閥2開啟,介質從導閥排出并經由導管進入主閥l中活塞的下方,由于介質壓力對活塞的作用而使主閥開啟。在設備壓力降低之后,導閥首先關閉,主閥活塞下方壓力迅速降低,主閥隨即關閉。
 
當然,還有許多其他特殊形式的安全閥,促它們的基本工作原理都不外乎上述兩種。
先導式安全閥示例
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