Osnove tlačnega razbremenilnega ventila – vzmetno-obremenjeni varnostni varnostni ventili

Prvič se poučite ali osvežite ta običajni izdelek ventila.

Ventili za razbremenitev tlaka obstajajo že stotine let in še naprej igrajo zelo pomembno vlogo kot zadnja obrambna linija za zaščito življenj in premoženja v primeru nadtlaka.

Odvisno od vaše strokovnosti je lahko ta članek odlično izhodišče, da se naučite vsega o osnovah tlačnih varnostnih ventilov, ali pa osvežitev za tiste, ki radi dvakrat-preverjate in primerjate zapiske. Ta članek bo prvi v nizu treh člankov, v katerih bomo predstavili tri vrste tlačnih varnostnih ventilov. V tem prvem članku bomo obravnavali osnove delovanja vzmetnega-varnostnega razbremenilnega ventila. V prihodnjih člankih bo naš drugi del pokrival delovanje pilot-varnostnega razbremenilnega ventila, tretji del pa bo pokrival delovanje varnostnih ventilov.

Razbremenilni ventil (PRV) je izraz, ki se uporablja za opis kategorije ventilov, zasnovanih za uporabo v aplikacijah zaščite pred nadtlakom. Morda ste slišali veliko različnih izrazov za PRV: varnostni ventil (SV), razbremenilni ventil (RV), varnostni razbremenilni ventil (SRV) ali pilot-varnostni razbremenilni ventil (POSRV). Vsi delujejo podobno, vendar niso povsem enaki, odvisno od tega, s kom se pogovarjate, in stopnje znanja o ventilih za razbremenitev tlaka. Kot pri kateri koli drugi vrsti opreme se zdi, da je vedno, ko pogledate od zunaj navznoter, vse enako. Če se začnete malo bolj poglabljati v podrobnosti, boste odkrili razlike. Torej, pojdimo k temu in se poglobimo v podrobnosti. Najprej bomo obravnavali nekaj izrazov in definicij, nato pa se bomo poglobili v podrobnosti o tem, kako avzmetno-varnostni varnostni ventildeluje.

Varnostni ventil (PRV)- naprava, zasnovana za odpiranje in razbremenitev prekomernega tlaka, nato zapiranje in preprečitev nadaljnjega pretoka tekočine, ko so ponovno vzpostavljeni normalni pogoji.

Razbremenilni ventil (RV)- vzmet-razbremenilni ventil, ki ga aktivira statični tlak pred ventilom. Razbremenilni ventil se uporablja predvsem pri nestisljivih tekočinah.

Varnostni razbremenilni ventil (SRV)- vzmetni-razbremenilni ventil, ki se lahko uporablja kot varnostni ali razbremenilni ventil, odvisno od uporabe.

Varnostni razbremenilni-ventil s pilotnim upravljanjem (POSRV)- tlačni razbremenilni ventil, v katerem je glavna razbremenilna naprava ali glavni ventil kombiniran s samodejnim-razbremenilnim ventilom, ki se imenuje pilotni ventil, in ga krmili.

Varnostni ventil (SV)- vzmet-tlačni razbremenilni ventil, ki ga aktivira statični tlak pred ventilom in za katerega je značilno hitro odpiranje ali pokanje. Varnostni ventil se običajno uporablja pri stisljivih tekočinah, predvsem pri pari.

Zdaj pa preidimo na temo tega članka, ki so osnove delovanja vzmetnega-varnostnega razbremenilnega ventila (SRV).

Vzmeten-napet SRV je sestavljen iz vstopne šobe, ki je povezana s posodo ali sistemom, ki ga je treba zaščititi, diska, ki se premika, da nadzoruje pretok skozi šobo, in vzmeti, ki nadzoruje, kdaj se ventil odpre, in položaj diska. Ventil deluje tako, da uporablja tlak vstopnega sistema za premagovanje obremenitve vzmeti, posledično pa se ventil odpre, da razbremeni določeno zmogljivost. Ko je ventil zaprt, kot je prikazano na sliki 1, se sila vzmeti upira zgornjemu tlaku, ki deluje na sedežne površine (območje A). Ko se tlak poveča, tlak pri (A) izenači silo vzmeti in pritisk, ki drži sedeže skupaj, se približa ničli.

Slika 1: Zaprt položaj SRV Avtorstvo fotografije: Vse slike z dovoljenjem Baker Hughes

Ko se zgornji tlak poveča na en do dva odstotka nastavljenega tlaka ventila, se bo medij premaknil mimo nasedlih površin v prostor B, kot je prikazano na sliki 2. Omejitev pretoka v sekundarni obročasti odprtini povzroči nastanek tlaka in delovanje na večjem območju, kar ustvarja dodatno silo za premagovanje sile vzmeti. Disk se bo nato odmaknil od sedeža šobe in ventil se bo "počil" odprl.

Slika 2: SRV delno odprt

Ko se ventil odpre, pride do dodatnega povečanja tlaka-na (C), kot je prikazano na sliki 3. To je posledica nenadnega povečanja pretoka in omejitve pretoka skozi drugo obročasto odprtino, oblikovano med notranjim robom držala diska in zunanjim premerom nastavitvenega obroča. Te dodatne sile pri (C) povzročijo, da se disk pri "poku" znatno dvigne. Pretok je omejen z odprtino med sedežem šobe in sedežem diska, dokler sedež diska ni dvignjen od sedeža šobe za približno eno-četrtino premera-vrata šobe. Ko disk doseže to stopnjo dviga, je pretok omejen s primarno odprtino in ne z območjem med sedežnimi površinami. Odpihovanje (razlika med tlakom odpiranja in zapiranja) je mogoče nadzorovati znotraj meja z namestitvijo posameznega nastavitvenega obroča. Izpihovanje nastane, ko sila vzmeti ne more premagati seštevka sil na (A), (B) in (C), dokler tlak na (A) ne pade pod nastavljeni tlak.

Slika 3: SRV popolnoma odprt

Spodaj, na sliki 4, je prikazan pretok tekočine skozi ventil. Pomembno je vedeti, da sistemski tlak vstopi skozi šobo in ostane pri visokem tlaku, dokler se ne razširi skozi sekundarno obročasto odprtino. Tlak za sekundarno obročasto odprtino je veliko nižji od tlaka v sistemu.

Slika 4: Pretočna pot skozi PRV

Lastnosti

Prilagoditveni obroč

Nastavitveni obroč v varnostnem razbremenilnem ventilu je nastavljen na vnaprej določene položaje, preden se ventil da v uporabo. S prednastavitvijo je manj potrebno odpiranje ventila med delovanjem, da se prepriča, ali je obroč pravilno nastavljen za doseganje potrebnega dviga in razbremenilne zmogljivosti.

Preprosta nastavitev izpihovanja

En sam nastavitveni obroč prilagodi izpihovanje ali ponovni pritisk v varnostnem razbremenilnem ventilu. Ko se obroč premakne navzgor, se izpihovanje poveča (zmanjša tlak ponovne namestitve), ko se premakne navzdol, pa se izpihovanje zmanjša (zviša tlak ponovne namestitve). Za primerjavo, če imajo ventili dva ali več nastavitvenih obročev, vsak vpliva na delovanje ventila in tudi na izpihovanje.

Skupne industrije in aplikacije

Vzmetne -naložene SRV je mogoče najti v številnih panogah. Nekatere pogoste industrije vključujejo proizvodnjo električne energije, rafiniranje, petrokemično, kemično, naftno in plinsko industrijo srednjega toka, nafto in plin na zgornjem delu toka ter celulozo in papir. Nekatere pogoste uporabe vzmetno-napolnjenih SRV vključujejo destilacijo, hidroprocesiranje, reformiranje, krekiranje, mešanje, frakcioniranje, kompresijo polnjenega plina, separacijo, kompresijo, celovitost cevovoda, dehidracijo in uravnoteženje aplikacij v obratih za pline, tekočine in dvofazne-medije.

Delovanje vzmetnega -SRV je načeloma osnovno z le nekaj elementi, ki nadzorujejo njihovo delovanje. O SRV-jih je mogoče razpravljati še veliko več, kot so vrste trima, kako delujejo in kdaj uporabiti določen trim, vendar se bomo za zdaj držali le osnovnih načel delovanja SRV-ja. Poiščite prihodnje članke o delovanju pilotsko-varnostnih razbremenilnih ventilov in varnostnih ventilov.