安全閥啟閉過程

                   安全閥啟閉過程

                  上海申弘閥門有限公司

之前介紹組合式減壓閥產(chǎn)品檢驗報告，現(xiàn)在介紹安全閥啟閉過程前面從安全閥的工作原理、工作過程、工作要求等方面對安全閥進行了一個簡單的描述，下面對安全閥的工作過程和原理進行較為詳細的介紹。
    閥門是依靠兩密封面之間的開啟與閉合來實現(xiàn)對工質(zhì)的排放與密封的。在承壓閥門的密封面處，從內(nèi)到外，系統(tǒng)介質(zhì)的壓強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p(系統(tǒng)壓力)逐步下降到外部零點。衰減如圖1—2所示（理想化狀態(tài)）。系統(tǒng)介質(zhì)壓強p
        安全閥啟閉過程圖1-2系統(tǒng)壓力沿密封面寬度衰減圖

   上海申弘閥門有限公司主營閥門有：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近似計算，閥瓣所受到的作用力也可通過密封面中徑來計算。設(shè)系統(tǒng)內(nèi)壓力介質(zhì)壓強為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，安全閥閥瓣同時受到Fz、閥桿傳遞過來的彈簧作用力F．，以及下噴口對上閥瓣密封面的反作用力F3三個作用力的共同作用。安全閥閥瓣在這三個作用力下達到一個動態(tài)的平衡。圖1-3所示是彈簧安全閥閥瓣在承壓狀態(tài)下的受力簡化圖。

    對于處于穩(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和噴口對閥瓣的反作用力F3的作用，這兩個力是隨著熱力系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的壓力變化面動態(tài)變化的，但三個力之間是一個動態(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相對來說是固定不變的，所以Fs會隨著F2的變化而反向變化，使這三個力之間的關(guān)系達到一個動態(tài)平衡。
    F3為保證閥門的密封提供必要的密封比壓。當Fz增大，F(xiàn)3減小到一定范圍時，介質(zhì)開始穿透密封面，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)對閥瓣及反沖盤作用的面積，使F2迅速增大，從而使安全閥在瞬間打開，這就是安全閥的開啟過程。
  開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)，這時介質(zhì)對反沖盤的作用力Fz小于彈簧作用力Fi，閥瓣向下移動，安全閥關(guān)閉．介質(zhì)停止泄放，這就是安全闊的回座過程。
    對于安全閥的開啟過程，根據(jù)閥結(jié)構(gòu)及開啟過程動作原理的不同，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啟高度的輔助設(shè)備，閥瓣的開啟高度只隨著系統(tǒng)140的升高而提高，而其開啟高度范圍僅僅是閥門喉徑的1／40～1／20之間，所以這類閥門的排量取決于閥門的開啟高度及喉徑截面圓周與閥瓣開啟調(diào)度所形成的簾面積的小值。當系統(tǒng)壓力升高時，閥瓣受力增加、對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行調(diào)節(jié)。如圖1-5 (a)所示，當安全閥上調(diào)節(jié)環(huán)位置調(diào)整得靠上時，安全閥開始泄放時形成的介質(zhì)流在沖擊反沖盤后轉(zhuǎn)向，對反沖盤形成較大的反沖力，而介質(zhì)更多的是向周邊擴散；如圖1-5 (b)所示，當安全閥的上調(diào)節(jié)環(huán)向下調(diào)整后．安全閥泄放時形成的介質(zhì)流在上調(diào)節(jié)環(huán)的輔助作用下，介質(zhì)流有一個向下急轉(zhuǎn)向的過程，從而使介質(zhì)對反沖盤和上閥瓣形成了更大的反作用力，以克服安全閥彈簧對閥瓣的壓力，從而迅速提升安全閥閥瓣到開啟高度。

    圖1 5介質(zhì)流線
(3)上調(diào)節(jié)環(huán)位置偏上時的介質(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，其開啟與回座壓力的對應(yīng)關(guān)系如圖全啟式安全閥在全啟狀態(tài)時的開啟高度較大，排放時形成的簾面積超過安全閥喉徑截面積，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，安全閥未達到*開啟狀態(tài)時，段從較階閥著該全有但安，式力程啟壓過全過段對超階，即1一E C1 _11差的標壓作關(guān)怍動相動閥在段全。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)就過態(tài)的這作狀格動啟嚴、的開為安全閥噴口處介質(zhì)的壓力因膨脹會急劇地下降，使系統(tǒng)介質(zhì)對閥瓣的靜壓力作用力下降。但介質(zhì)流的轉(zhuǎn)向?qū)Ψ礇_盤形成的巨大反作用力會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。
    *開啟的安全閥，如果安全閥的回座壓力設(shè)置得較低，當安全閥關(guān)閉時，系統(tǒng)內(nèi)壓力下降得較多，不利于系統(tǒng)的?；謴?fù)，而且造成不必要的能源與工質(zhì)浪費。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。許多標準對啟閉壓差都有較為詳細的規(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，會使安全閥刳#放介質(zhì)流向擴散，減少介質(zhì)對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．會使安全閥的排放介質(zhì)有較大的向下轉(zhuǎn)向，從而增強排放介質(zhì)對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)上升得過高，會使安全閥的啟閉壓差縮小得較多，從而使安全閥的開啟與關(guān)閉變得模糊不清，安全閥的開肩與關(guān)閉過程會出現(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，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)達到安全閥的整定壓力，但沒有達到安全閥的排放壓力時，安全閥會出現(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)泄狀況（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，可以減少安全閥起跳前提前泄汽的過程，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，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)整時要更加仔細。

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