安全閥啟閉過(guò)程

                   安全閥啟閉過(guò)程

                  上海申弘閥門(mén)有限公司

之前介紹組合式減壓閥產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告，現(xiàn)在介紹安全閥啟閉過(guò)程前面從安全閥的工作原理、工作過(guò)程、工作要求等方面對(duì)安全閥進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的描述，下面對(duì)安全閥的工作過(guò)程和原理進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹。
    閥門(mén)是依靠?jī)擅芊饷嬷g的開(kāi)啟與閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工質(zhì)的排放與密封的。在承壓閥門(mén)的密封面處，從內(nèi)到外，系統(tǒng)介質(zhì)的壓強(qiáng)沿密封面寬度方向是逐漸遞減為零的，由內(nèi)壁處的壓力高點(diǎn)p(系統(tǒng)壓力)逐步下降到外部零點(diǎn)。衰減如圖1—2所示（理想化狀態(tài)）。系統(tǒng)介質(zhì)壓強(qiáng)p
        安全閥啟閉過(guò)程圖1-2系統(tǒng)壓力沿密封面寬度衰減圖

   上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥 閥門(mén)密封面的面積可以由閥瓣密封弧面的中徑和密封面寬度的乘積來(lái)近似計(jì)算，閥瓣所受到的作用力也可通過(guò)密封面中徑來(lái)計(jì)算。設(shè)系統(tǒng)內(nèi)壓力介質(zhì)壓強(qiáng)為p，閥座的密封面的中徑為D。，則系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)作用于上閥瓣上的力F2的大小近似為
    Fz一p×3.14D~/4
    以彈簧安全閥為例，安全閥閥瓣同時(shí)受到Fz、閥桿傳遞過(guò)來(lái)的彈簧作用力F．，以及下噴口對(duì)上閥瓣密封面的反作用力F3三個(gè)作用力的共同作用。安全閥閥瓣在這三個(gè)作用力下達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。圖1-3所示是彈簧安全閥閥瓣在承壓狀態(tài)下的受力簡(jiǎn)化圖。

    對(duì)于處于穩(wěn)定狀態(tài)的安全閥，壓縮彈簧產(chǎn)生的作用力是固定的。彈簧的作用力F_經(jīng)過(guò)底部彈簧墊圈及閥桿傳遞，終作用在上閥瓣上，上閥瓣被緊壓在閥噴口上。閥瓣受到介質(zhì)所產(chǎn)生的作用力F2和噴口對(duì)閥瓣的反作用力F3的作用，這兩個(gè)力是隨著熱力系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的壓力變化面動(dòng)態(tài)變化的，但三個(gè)力之間是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系，即
    F．一F2 +Fs
    系統(tǒng)內(nèi)壓力的大小決定F2的大小，但壓縮彈簧產(chǎn)生的作用力Fi相對(duì)來(lái)說(shuō)是固定不變的，所以Fs會(huì)隨著F2的變化而反向變化，使這三個(gè)力之間的關(guān)系達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。
    F3為保證閥門(mén)的密封提供必要的密封比壓。當(dāng)Fz增大，F(xiàn)3減小到一定范圍時(shí)，介質(zhì)開(kāi)始穿透密封面，先是形成微小的局部泄漏，繼而形成連續(xù)的泄漏，介質(zhì)的泄漏增大了介質(zhì)對(duì)閥瓣及反沖盤(pán)作用的面積，使F2迅速增大，從而使安全閥在瞬間打開(kāi)，這就是安全閥的開(kāi)啟過(guò)程。
  開(kāi)啟后的安全閥在泄放了部分介質(zhì)后，系統(tǒng)壓力下降到安全閥的回座壓力以內(nèi)，這時(shí)介質(zhì)對(duì)反沖盤(pán)的作用力Fz小于彈簧作用力Fi，閥瓣向下移動(dòng)，安全閥關(guān)閉．介質(zhì)停止泄放，這就是安全闊的回座過(guò)程。
    對(duì)于安全閥的開(kāi)啟過(guò)程，根據(jù)閥結(jié)構(gòu)及開(kāi)啟過(guò)程動(dòng)作原理的不同，還可分為比例作用微啟式安全閥與兩段作用全啟式安全閥。如前所述，比例作用微啟式安全閥的閥瓣不帶有能提高閥瓣開(kāi)啟高度的輔助設(shè)備，閥瓣的開(kāi)啟高度只隨著系統(tǒng)140的升高而提高，而其開(kāi)啟高度范圍僅僅是閥門(mén)喉徑的1／40～1／20之間，所以這類閥門(mén)的排量取決于閥門(mén)的開(kāi)啟高度及喉徑截面圓周與閥瓣開(kāi)啟調(diào)度所形成的簾面積的小值。當(dāng)系統(tǒng)壓力升高時(shí)，閥瓣受力增加、對(duì)彈簧的反作用力增大，使彈簧壓縮量增加，從而使閥瓣升高，簾面積增大，終使安全閥的排全閥的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖1-5 (a)所示，當(dāng)安全閥上調(diào)節(jié)環(huán)位置調(diào)整得靠上時(shí)，安全閥開(kāi)始泄放時(shí)形成的介質(zhì)流在沖擊反沖盤(pán)后轉(zhuǎn)向，對(duì)反沖盤(pán)形成較大的反沖力，而介質(zhì)更多的是向周邊擴(kuò)散；如圖1-5 (b)所示，當(dāng)安全閥的上調(diào)節(jié)環(huán)向下調(diào)整后．安全閥泄放時(shí)形成的介質(zhì)流在上調(diào)節(jié)環(huán)的輔助作用下，介質(zhì)流有一個(gè)向下急轉(zhuǎn)向的過(guò)程，從而使介質(zhì)對(duì)反沖盤(pán)和上閥瓣形成了更大的反作用力，以克服安全閥彈簧對(duì)閥瓣的壓力，從而迅速提升安全閥閥瓣到開(kāi)啟高度。

    圖1 5介質(zhì)流線
(3)上調(diào)節(jié)環(huán)位置偏上時(shí)的介質(zhì)流線；(b)上調(diào)p b下調(diào)后的介質(zhì)流線以某安全閥產(chǎn)品為例，其開(kāi)啟與回座壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖全啟式安全閥在全啟狀態(tài)時(shí)的開(kāi)啟高度較大，排放時(shí)形成的簾面積超過(guò)安全閥喉徑截面積，所以其排放能力取決于安全閥的喉徑處的小截面積的大小。
  全啟式安全閥在泄放初期，安全閥未達(dá)到*開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，段從較階閥著該全有但安，式力程啟壓過(guò)全過(guò)段對(duì)超階，即1一E C1 _11差的標(biāo)壓作關(guān)怍動(dòng)相動(dòng)閥在段全。階安的兩式暫的用短態(tài)作常狀段非放。兩是排定是程到規(guī)就過(guò)態(tài)的這作狀格動(dòng)啟嚴(yán)、的開(kāi)為安全閥噴口處介質(zhì)的壓力因膨脹會(huì)急劇地下降，使系統(tǒng)介質(zhì)對(duì)閥瓣的靜壓力作用力下降。但介質(zhì)流的轉(zhuǎn)向?qū)Ψ礇_盤(pán)形成的巨大反作用力會(huì)使安全閥閥瓣獲得了巨大的提升力，從而使安全閥迅速全開(kāi)。
    *開(kāi)啟的安全閥，如果安全閥的回座壓力設(shè)置得較低，當(dāng)安全閥關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)壓力下降得較多，不利于系統(tǒng)的。恢復(fù)，而且造成不必要的能源與工質(zhì)浪費(fèi)。安全閥的整定壓力與回痤壓力之差稱為安全閥的啟閉壓差。許多標(biāo)準(zhǔn)對(duì)啟閉壓差都有較為詳細(xì)的規(guī)定，如DL，7T 959中規(guī)定安全閥啟閉壓差應(yīng)為安全閥整定壓力的4%～7 A,大不得超過(guò)整定壓力的10%。

    上調(diào)節(jié)環(huán)除能調(diào)節(jié)安全閥的超過(guò)壓力外，還能調(diào)節(jié)安全閥啟閉壓差。上調(diào)節(jié)環(huán)的位置向七調(diào)整時(shí)，會(huì)使安全閥刳#放介質(zhì)流向擴(kuò)散，減少介質(zhì)對(duì)安全閥上閥瓣的反作用力，縮小安全閥的回座壓差；上調(diào)節(jié)環(huán)的位置向下調(diào)整時(shí)．會(huì)使安全閥的排放介質(zhì)有較大的向下轉(zhuǎn)向，從而增強(qiáng)排放介質(zhì)對(duì)安全閥上閥瓣的反作用力，增大安全閥的同座壓差。
    如果為了縮小安全閥的肩閉壓差而使安全閥上調(diào)節(jié)環(huán)上升得過(guò)高，會(huì)使安全閥的啟閉壓差縮小得較多，從而使安全閥的開(kāi)啟與關(guān)閉變得模糊不清，安全閥的開(kāi)肩與關(guān)閉過(guò)程會(huì)出現(xiàn)反復(fù)，甚至使安全閥失去控制。所以在調(diào)節(jié)安全閥的上調(diào)節(jié)環(huán)時(shí)，一次不能調(diào)節(jié)得太多，且每次調(diào)整之前，要記錄下調(diào)節(jié)前的位置和調(diào)整量，以便于恢復(fù)。
    調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)環(huán)（噴口環(huán)）也能調(diào)節(jié)安全閥的啟閉壓差。閥前系統(tǒng)達(dá)到安全閥的整定壓力，但沒(méi)有達(dá)到安全閥的排放壓力時(shí)，安全閥會(huì)出現(xiàn)一定的預(yù)泄。調(diào)節(jié)安全閥下調(diào)節(jié)環(huán)可以調(diào)節(jié)安全閥的預(yù)泄?fàn)顩r（排放壓力）及啟閉壓差。向上調(diào)節(jié)安全閥下調(diào)節(jié)環(huán)時(shí)，可以減少安全閥起跳前提前泄汽的過(guò)程，并增加安全閥的啟閉壓差；向下調(diào)節(jié)安全閥的下調(diào)節(jié)環(huán)時(shí)，作用則相反。
    安全閥下調(diào)節(jié)環(huán)的靈敏度更高，調(diào)整幅度比上調(diào)節(jié)環(huán)的調(diào)節(jié)幅度還要小，在調(diào)整時(shí)要更加仔細(xì)。

    全啟式安全閥的開(kāi)啟高度與系統(tǒng)壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，如圖1 7所示。
    安全閥的回座壓力、開(kāi)啟壓力及排放壓力與壓力客器的工作壓力、設(shè)計(jì)壓力及大允許工作壓力的大致對(duì)應(yīng)關(guān)系，即壓與本產(chǎn)品相關(guān)論文：控制閥泄漏率試驗(yàn)方法