Základy přetlakového ventilu – pružinové-bezpečnostní pojistné ventily

Naučte se poprvé nebo si oprášte tento běžný produkt s ventily.

Přetlakové ventily existují již stovky let a nadále hrají velmi důležitou roli jako poslední obranná linie pro ochranu života a majetku v případě přetlakové události.

V závislosti na úrovni vaší odbornosti může být tento článek skvělým výchozím bodem, kde se dozvíte vše o základech přetlakových ventilů, nebo může být osvěžením pro ty, kteří si rádi -kontrolují a porovnávají poznámky. Tento článek bude prvním ze série tří článků, kde si představíme tři typy přetlakových ventilů. V tomto prvním článku se budeme zabývat základy provozu pružinového-bezpečnostního pojistného ventilu. V budoucích článcích se naše druhá část bude týkat provozu pilotně{5}}řízeného bezpečnostního pojistného ventilu a třetí část bude pokrývat provoz bezpečnostních ventilů.

Tlakový pojistný ventil (PRV) je termín používaný k popisu kategorie ventilů navržených pro použití v aplikacích ochrany před přetlakem. Možná jste slyšeli mnoho různých termínů pro PRV: pojistný ventil (SV), pojistný ventil (RV), bezpečnostní pojistný ventil (SRV) nebo pilotně{1}}řízený bezpečnostní pojistný ventil (POSRV). Všechny fungují podobně, ale nejsou úplně stejné, v závislosti na tom, s kým mluvíte, a na úrovni znalostí o přetlakovém ventilu. Jako každý jiný typ zařízení, kdykoli se podíváte zvenčí dovnitř, vše se zdá být stejné. Pokud se začnete vrtat trochu hlouběji do detailů, objevíte rozdíly. Pojďme tedy rovnou na to a pojďme do detailů. Nejprve si probereme některé pojmy a definice a poté se dostaneme do podrobností o tom, jak apružinový-bezpečnostní pojistný ventilprovozuje.

Přetlakový ventil (PRV)- zařízení navržené tak, aby se po obnovení normálních podmínek otevřelo a uvolnilo nadměrný tlak, poté se uzavřelo a zabránilo dalšímu toku tekutiny.

pojistný ventil (RV)- pružinový-přetlakový ventil ovládaný statickým tlakem před ventilem. Pojistný ventil se používá především u nestlačitelných kapalin.

Bezpečnostní pojistný ventil (SRV)- pružinový-přetlakový ventil, který lze v závislosti na aplikaci použít jako bezpečnostní nebo pojistný ventil.

Pilotní-provozovaný bezpečnostní pojistný ventil (POSRV)- přetlakový ventil, ve kterém je hlavní přepouštěcí zařízení nebo hlavní ventil kombinován se samočinným pomocným přetlakovým ventilem, který se nazývá pilotní ventil, a je jím ovládán.

- pružinový-přetlakový ventil ovládaný statickým tlakem před ventilem a vyznačující se rychlým otevřením nebo puknutím. Pojistný ventil se běžně používá u stlačitelných kapalin, především páry.

Nyní přejděme k tématu tohoto článku, kterým jsou provozní základy pružinového-bezpečnostního pojistného ventilu (SRV).

Pružinou-zatížená SRV se skládá ze vstupní trysky, která je připojena k nádobě nebo systému, který má být chráněn, disku, který se pohybuje, aby reguloval průtok tryskou, a pružiny, která ovládá otevření ventilu a polohu disku. Ventil funguje pomocí tlaku vstupního systému k překonání zatížení pružiny a v důsledku toho se ventil otevře, aby uvolnil definovanou kapacitu. Když je ventil zavřený, jak je znázorněno na obrázku 1, síla pružiny odolává tlaku proti proudu působícímu na dosedací plochy (oblast A). Jak se tlak zvyšuje, tlak v (A) má tendenci vyrovnávat sílu pružiny a tlak držící sedadla pohromadě se blíží nule.

Obrázek 1: Uzavřená pozice SRV Fotografický kredit: Všechny obrázky s laskavým svolením Baker Hughes

Když se tlak před ventilem zvýší na jedno až dvě procenta nastaveného tlaku ventilu, médium se bude pohybovat za dosedacími plochami do komory B, jak je znázorněno na obrázku 2. Omezení průtoku v sekundárním prstencovém otvoru způsobí nárůst tlaku a působení na větší plochu, čímž vznikne další síla k překonání síly pružiny. Kotouč se poté oddálí od sedla trysky a ventil se „vyskočí“.

Obrázek 2: SRV částečně otevřený

Jakmile se ventil otevře, dojde k dalšímu nárůstu tlaku- v místě (C), jak je znázorněno na obrázku 3. Je to způsobeno náhlým zvýšením průtoku a omezením průtoku dalším prstencovým otvorem vytvořeným mezi vnitřním okrajem držáku disku a vnějším průměrem seřizovacího kroužku. Tyto dodatečné síly v (C) způsobují, že se disk v podstatě zvedne při "pop." Průtok je omezen otvorem mezi sedlem trysky a sedlem disku, dokud se sedlo disku nezvedne ze sedla trysky o přibližně jednu -čtvrtinu průměru hrdla- trysky. Poté, co kotouč dosáhne tohoto stupně zdvihu, je průtok omezen spíše primárním otvorem než oblastí mezi dosedacími plochami. Odkalování (rozdíl mezi otevíracím a zavíracím tlakem) lze regulovat v mezích umístěním jediného nastavovacího kroužku. Profukování je způsobeno, když síla pružiny není schopna překonat součet sil v (A), (B) a (C), dokud tlak v (A) neklesne pod nastavený tlak.

Obrázek 3: SRV plně otevřený

Below, in Figure 4, is an illustration of the fluid flow through the valve. It is significant to recognize that the system pressure enters through the nozzle and remains at a high pressure until it expands through the secondary annular orifice. Pressure downstream of the secondary annular orifice is much lower than the system pressure.

Obrázek 4: Průtok přes PRV

Vlastnosti

Nastavovací kroužek

Nastavovací kroužek v bezpečnostním pojistném ventilu je nastaven do předem určených poloh před uvedením ventilu do provozu. Díky přednastavení je méně nutné natahovat ventil do provozu, abyste se ujistili, že kroužek byl správně nastaven pro dosažení potřebného zdvihu a odlehčovací kapacity.

Jednoduchá úprava odkalování

Jediný nastavovací kroužek nastavuje odkalování nebo opětovné usazení tlaku v bezpečnostním pojistném ventilu. Když se kroužek posune nahoru, odfuk se zvýší (sníží tlak pro opětovné usazení), a když se posune dolů, odvzdušnění se sníží (zvýší tlak pro opětovné usazení). Pro srovnání, když ventily mají dva nebo více nastavovacích kroužků, každý ovlivňuje činnost ventilu i odkalování.

Běžná odvětví a aplikace

Pružinové-vozidla SRV lze nalézt v mnoha odvětvích. Některá běžná průmyslová odvětví zahrnují výrobu energie, rafinaci, petrochemii, chemii, střední proud ropy a zemního plynu, těžbu ropy a plynu a celulózu a papír. Mezi běžné aplikace pro pružinové-SRV patří destilace, hydrozpracování, reformování, krakování, mísení, frakcionace, komprese vsázkového plynu, separace, komprese, integrita potrubí, dehydratace a vyvážení aplikací pro plyny, kapalná a dvou{4}}fázová aplikační média.

Fungování pružinového-SRV je v principu základní s několika prvky, které řídí jejich funkci. O SRV lze diskutovat mnohem více, jako jsou typy úprav, jak fungují a kdy použít konkrétní úpravu, ale prozatím se budeme držet základních principů provozu SRV. Podívejte se na budoucí články o provozu pilotně-ovládaných bezpečnostních pojistných ventilů a pojistných ventilů.