Предохранительный клапан - устройство и принцип работы

Предохранительные клапаны являются важным элементом в системах трубопроводов, транспортирующих различные среды, такие как холодная и горячая вода, пар, нефть и нефтепродукты, газ и жидкости с разными химическими свойствами.

Их основная функция заключается в автоматическом сбросе сред из системы, когда давление превышает заданные пределы. Это позволяет предотвратить аварийные ситуации, связанные с избыточным давлением и обеспечивает безопасность работы оборудования и персонала.

Виды предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны

Существует несколько типов предохранительных клапанов, среди которых пружинные и рычажно-грузовые модели.

Пружинные предохранительные клапана

работают на основе механизма пружины, который открывается при достижении определенного давления. В случае , когда пружина не соответствует клапану, он не может правильно работать. При излишне сильной пружине открытие клапана сопровождается недопустимым повышения давления, при слабой пружине – закрытие может осуществляться только при сильном снижении давления в системе.

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны

используют груз для создания стабильного давления на протяжении работы системы. Рычаг – это основной элемент данных клапанов, на который навешивают груз (утяжелитель) и фиксируют с помощью стопорного винта. От положения утяжелителя зависит открытие устройства: чем дальше расположен груз на рычаге и чем больше его вес, тем большее давление понадобиться для срабатывания устройства.

Магнитно-пружинные предохранительные клапана

При нарастании давления электромагнит по сигналу от датчиков прижимает золотник к седлу. В закрытом положении клапана подается напряжение на электромагнит и он прижимает затвор к седлу. При повышении давления в системе и достижения его значения порогового уровня автоматика отключает напряжение соленоида и рабочая среда отжимает запорный элемент.

Устройство предохранительного клапана

Клапан относится к предохранительной арматуре прямого действия. Направление подачи среды – «под золотник».

Предохранительный пружинный клапан состоит из основных деталей: корпус, крышка, золотник, пружина, шток, регулировочный винт, механизм ручного сброса избыточного давления. В случае автоматического предохранительного клапана механизм ручного сброса отсутствует.

Предохранительный рычажно-грузовой клапан состоит из следующих основных деталей: корпус, крышка, рычаг, груз, золотник, шток

Магнитно-пружинный предохранительный клапан состоит из следующих основных деталей: корпус, крышка, рычаг, электромагнит, золотник, шток

Принцип работы рычажно-грузового предохранительного клапана

Рабочая среда подается под золотник. Золотник прижимается к седлу рычагом через шарнирно присоединенный к ним шток. На рычаге размещаются грузы масса которых и расположение на рычаге зависит от заданного рабочего давления. Когда давление рабочей среды превышает заданное, золотник поднимается и происходит сброс среды.

Клапан предохранительный рычажный фланцевый настраивается на необходимое давление срабатывания за счет использования грузов различной массы, которые также можно передвигать по рычагу. Здесь существует правило, что чем больше масса груза и чем дальше он находится к краю рычага, тем сильнее будет воздействие на золотник. В этом случае клапан будет открываться при большем давлении рабочей среды.

Для предотвращения аварийной ситуации, необходимо настроить клапан таким образом, чтобы он обеспечивал своевременное открытие для сброса среды. После определения требуемого положения грузов на рычаге они закрепляются болтами, что позволяет избежать произвольного перемещения груза вдоль рычага при срабатывании.

Принцип работы пружинного предохранительного клапана

Установка на трубопровод осуществляется с помощью фланцевого присоединения. При этом диаметры и давление входящего и выходящего патрубков различаются. Размер и давление входящего патрубка соответствует давлению и условному проходу клапана. Для предохранения температурного воздействия среды на пружину, между корпусом и крышкой установлена перегородка.

Предохранительные пружинные клапаны имеют более совершенную конструкцию, чем рычажно-грузовые. Время открытия (сброса) излишнего давления происходит гораздо быстрее. Рабочая среда под давлением подается под золотник, который прижимается к седлу усилием пружины, настроенной на заданное рабочее давление. При превышении данного давления золотник поднимается, сжимая пружину. Происходит сброс избыточного давления.

В конструкции предусмотрена возможность принудительного сброса давления для проверки исправности действия в рабочем состоянии: узел ручного подрыва с помощью рычага перемещается вверх, отжимая тем самым пружину
Для предохранительного клапана без узла ручного подрыва устанавливается глухой колпак.

Принцип работы магнитно-пружинного предохранительного клапана

Устройство предохранительного клапана с магнитным управлением отличается от стандартных моделей, поскольку включает электромагнит, управляющий положением золотника. Эти устройства обладают обратным действием и приводятся в действие соленоидом. Существует исполнение клапана с соленоидом, прижимающим и отжимающим золотник под действием давления с противоположным направлением. При отключении питания оборудование будет работать, как пружинный тип.

При нормальном давлении в системе электромагнит прижимает запорный орган к седлу, закрывая клапан. При повышении давления свыше установленного порога, напряжение на катушке соленоида автоматически отключается. Это приводит к отжатию золотника и открытию клапана, сбрасывая избыток давления.

Преимущество применения предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны обладают рядом преимуществ, которые делают их незаменимыми элементами в различных инженерных системах:

Защита от аварийных ситуаций;
Универсальность применения;
Простота настройки и обслуживания;
Автоматическая работа.

Установка, настройка и регулировка предохранительных клапанов

Клапаны предохранительные устанавливаются на трубопроводе вертикально, крышкой вверх. Настройка клапана осуществляется установкой одной из сменных пружин. Давление обратной посадки и открытия клапана регулируется при помощи резьбовых втулок

Если не было указано конкретное значение рабочего давления (давления настройки), то клапан настраивается на нижний предел диапазона давления.

Технические требования к предохранительным клапанам

Клапан предохранительный относится к классу ремонтируемых. Клапана должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и конструкторской документации на конкретные клапаны.

Конструкцией грузового и пружинного клапана должно быть предусмотрено устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда. Допускается устанавливать предохранительные клапаны без приспособлений для принудительного открывания или по условиям технологического процесса.
В этом случае проверку предохранительных клапанов следует проводить периодически в сроки, установленные технологическим регламентом.

Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное воздействие на материал пружины. При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкасания витков пружины.

Предохранительные клапана обозначаются таблицей фигур:

17 - тип арматуры (клапан предохранительный);
с, нж, ч - материал корпуса (сталь углеродистая/ сталь коррозионностойкая, чугун);
6, 7, 13, 19, 28 - номер модели;
нж - материал уплотнительных поверхностей (нж – сталь коррозионностойкая).
Ду 50-150 – условный проход
Ру 16-40 – условное давление
https://www.armcomplect.ru/predokhranitelnye-klapany

Где купить предохранительные клапана?

Мы можем предложить различные виды предохранительных клапанов, марки:
Пружинные стальные:

Рычажно-грузовые чугунные:

Проконсультироваться и купить предохранительные клапана из стали или чугуна вы можете:
- на нашем сайте

- Написать по электронной почте: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
- Позвонить по тел.: (812) 710-13-64, 575-99-40

- Отгрузка продукции производится со склада в г. Санкт-Петербург
- Довезем до терминала ПЭК/Деловые Линии и отправим по указанному адресу