Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны защитной арматуры

Для защиты сосудов аппаратов, емкостей, трубопроводов и другого технологического оборудования от разрушения при чрезмерном превышении давления чаще всего применяют предохранительные клапаны. При повышении в системе давления выше допустимого предохранительный клапан автоматически открывается и сбрасывает необходимый избыток рабочей среды, тем самым, предотвращая возможность аварии.

После окончания сброса давление снижается до величины, меньшей давления при срабатывании клапана, предохранительный клапан автоматически закрывается и остается закрытым до тех пор, пока в системе вновь не увеличится давление выше допустимого. На рис. 3.7 показан грузовой предохранительный клапан. Предохранительные клапаны предназначены для жидкой и газообразной, химической или нефтяной рабочей среды. Нормы герметичности в затворе должны удовлетворять ГОСТ 9789-75.

Рис. 3.7. Грузовой предохранительный клапан.

В настоящее время на практике используются весьма разнообразные конструкции предохранительных клапанов как отечественного, так и зарубежного изготовления. Основные элементы у всех этих конструкций являются общими. Предохранительный клапан состоит из корпуса, сопла, золотника, пружины или груза и крышки.

Основные элементы предохранительного клапана и принцип действия

Классификация предохранительных клапанов

Существующие конструкции предохранительных клапанов классифицируют по следующим признакам.

По виду нагрузки на золотник.

Предохранительные клапаны грузового типа с непосредственной нагрузкой на золотник. Они просты по конструкции. Однако их применяют только при низких давлениях с небольшим сечением сопла из-за невозможности приложения к золотнику груза большой массы. Кроме того, в этих клапанах часто возникают вибрации.
Предохранительные клапаны грузового типа с непрямым нагружением золотника (рычажные). Основное преимущество таких клапанов — нагрузка на золотник при его подъеме остается постоянной. Кроме того, настройка установочного давления достаточно точна и осуществляется перемещением груза на рычаге. Эти клапаны нельзя применять при резко пульсирующем давлении. К недостаткам относятся большие габаритные размеры клапана.
Пружинные предохранительные клапаны. В этих клапанах давлению среды на золотник противодействует сила пружины. Клапан настраивают поджатием пружины. Преимущества этих клапанов: установка, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении; относительно малые габаритные размеры при больших проходных сечениях. Недостатки — ограничена высота подъема золотника; высокие требования к качеству изготовления пружин, особенно работающих в агрессивных средах и при высоких температурах.

По высоте подъема золотника.

Низкоподъемные предохранительные клапаны. Отношение высоты подъема золотника к диаметру сопла равно 1/20...1/40.
Среднеподъемные предохранительные клапаны. Отношение высоты подъема золотника к диаметру 1/6...1/10.
Полноподъемные предохранительные клапаны. Высота подъема золотника равна или больше 1/4 диаметра сопла.

По связи с окружающей средой.

Предохранительные клапаны открытого типа.
Предохранительные клапаны закрытого типа.

По способу открывания клапана.

Предохранительные клапаны прямого действия.
Предохранительные клапаны со вспомогательным устройством.

По числу сопел различают одинарные, двойные и тройные предохранительные клапаны.

Переключающие устройства предохранительных клапанов

Переключающее устройство устанавливается в тех случаях, когда по условиям работы может возникнуть необходимость отключения одного предохранительного клапана и одновременно подключения другого, для изменения направления потока среды, для смешивания сред.