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上海申江閥門(mén)廠(chǎng)安全閥講座六,安全閥的分類(lèi)

上海申江閥門(mén)廠(chǎng)作為一家老牌的上海安全閥企業(yè)。現特別為社會(huì )各界朋友設立安全閥講座,詳細解釋安全閥知識。如有關(guān)于安全閥的問(wèn)題,歡迎致電我廠(chǎng),我廠(chǎng)為您安全閥的選型及詢(xún)價(jià)提供最專(zhuān)業(yè)的指導。本期為大家介紹安全閥的分類(lèi)。

一、按使用介質(zhì)分: 

1)蒸汽用安全閥(通常以A48Y型為代表) 

2)空氣及其它氣體用安全閥 (通常以A42Y型為代表)

3)液體用安全閥(通常以A41H型為代表)   

(國外將用于液體介質(zhì)的安全閥稱(chēng)為泄壓閥、用于空氣或蒸氣介質(zhì)的稱(chēng)為安全閥、用于液體、空氣和蒸氣介質(zhì)的稱(chēng)為安全閥泄壓閥)  

二、按公稱(chēng)壓力分:  

1)低壓安全閥:  公稱(chēng)壓力PN1.6Mpa的安全閥。 

2)中壓安全閥:  公稱(chēng)壓力PN2.5 ~ 6.4Mpa的安全閥。

3)高壓安全閥:  公稱(chēng)壓力PN10.0 ~ 80.0Mpa的安全閥。 

4)超高壓安全閥:公稱(chēng)壓力PN100Mpa的安全閥 

三、按適用溫度分: 

1)超低溫安全閥:     t-100°C的安全閥。 

2)低溫安全閥:  -100°C-40°C的安全閥。

3)常溫安全閥:-40°Ct120°C的安全閥。

4)中溫安全閥:120°Ct450°C的安全閥。

5)高溫安全閥: t450°C的安全閥。 

特別要指出的是,鑒于國內彈簧制造的實(shí)際情況,當安全閥用于350以上工況條件時(shí),大都采用加散熱器或將閥蓋做成花籃式,以便彈簧能更好地散熱,使彈簧始終能在350°C以下工作,確保其剛度不變,從而保證安全閥的正確開(kāi)啟、回座及其它性能要求。

四、按連接方式分: 

1)法蘭接連安全閥:安全閥進(jìn)口和管道連接采用法蘭形式,出口形式靈活。

2)螺紋接連安全閥:安全閥進(jìn)口和管道連接采用螺紋形式,  出口形式靈活。 

3)焊接接連安全閥:安全閥進(jìn)口和管道連接采用焊接形式,出口形式靈活。

五、按密封副的材料分類(lèi) 

1)硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金密封副。適用于高溫高壓的場(chǎng)合,尤其是高溫高壓的過(guò)熱蒸汽。       

22Cr132C13r密封副。適用于一般場(chǎng)合下的飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽,或溫度低于450°C其它介質(zhì)的容器或管路上。 

3)閥座密封面為2Cr13,閥辨密封面為硬質(zhì)合金。適用于高壓蒸汽及流速比較大、易對密封面造成沖刷的其它介質(zhì)。 

4)閥座密封面為合金鋼,閥辨密封面為聚四氟乙烯。適用于石油或天然氣介質(zhì),密封要求嚴格,但工作溫度低于150°C的場(chǎng)合。 

5)密封副為奧氏體不銹鋼。這種安全閥的閥體,閥蓋多為奧氏體不銹鋼,應用于介質(zhì)中含有酸、堿等腐蝕性成分的場(chǎng)合。 

六、按作用原理分類(lèi) 

1)直接作用式安全閥 

這類(lèi)安全閥是在工作介質(zhì)的直接作用下開(kāi)啟的,即依靠工作介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力克服彈簧或重錘等加于閥瓣的機械載荷.使閥門(mén)開(kāi)啟。它具有結構簡(jiǎn)單,動(dòng)作迅速,可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但因為依靠機構加載,其載荷大小受到限制,不能用于高壓、大口徑的場(chǎng)合。同時(shí),當被保護系統正常運行時(shí),這類(lèi)安全閥關(guān)閉件密封面的比壓力決定于閥門(mén)開(kāi)啟壓力同系統正常運行壓力之差,是一個(gè)不大的值。 

)非直接作用式安全閥 

這類(lèi)安全閥不是或不完全是在工作介質(zhì)的直接作用下開(kāi)啟的。它們又分為下列兩種主要形式:

A. 先導式安全閥 

這種安全閥的主閥是依靠從導閥排出的介質(zhì)來(lái)驅動(dòng)或控制的。而導閥本身是一個(gè)直接作用式安全閥。有時(shí)也采用其他形式的閥門(mén),例如電磁泄放閥來(lái)作用導閥,或者把它同直接作用式導閥并用,即對同一主閥設置多重導閥控制管路,以提高先導式安全閥的可靠性。 

先導式安全閥特別適用于高壓、大口徑的場(chǎng)合.先導式安全閥的主閥還可以設計成依靠工作介質(zhì)來(lái)密封的形式,或者可以對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機械載荷,因而具有良好的密封性能。同時(shí),它的動(dòng)作很少受背壓變化的影響。基于上述原因,先導式安全閥同直接作用式安全閥一樣得到了廣泛的應用,這種安全閥的缺點(diǎn)在于它的可靠性同主閥和導閥兩者有關(guān),動(dòng)作也不如直接作用式安全閥那樣直接和敏捷,而且,結構較復雜。為了提高可靠性,國家法規規定對這類(lèi)安全閥要采用多重控制管路,這就更增加了其結構的復雜性.目前,國內已有安全閥廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出雙作用的先導式安全閥圖3是一種先導式安全閥。 

B. 帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥 

這種安全閥借助于一個(gè)動(dòng)力輔助裝置(如:空氣或蒸汽壓力、電磁力等作用),可以在低于正常開(kāi)啟壓力的情況下強制安全閥開(kāi)啟.但必須注意的是如果輔助裝置失靈,安全閥仍必須能如直接作用式安全閥一樣動(dòng)作。這種安全閥適用于開(kāi)啟壓力很接近于工作壓力的場(chǎng)合,或需定期開(kāi)啟安全閥以進(jìn)行檢查或吹除粘著(zhù)、凍結的介質(zhì)的場(chǎng)合。同時(shí),也為運行人員提供了一種在緊急情況下強制開(kāi)啟安全閥的手段。

七、按動(dòng)作特性分類(lèi) 

1)比例作用式安全閥。開(kāi)啟壓力隨壓力升高而逐漸變化的安全閥。 

2)兩段作用式(突跳動(dòng)作式)安全閥。開(kāi)啟過(guò)程分為兩個(gè)階段,起初閥辨隨壓力升高而比例開(kāi)啟,在壓力升高一個(gè)不大的數值后,閥瓣即在壓力幾乎不再升高的情況下急速開(kāi)啟到規定高度的安全閥。

八、按開(kāi)啟高度分類(lèi) 

1)微啟式安全閥。微啟式安全閥主要有開(kāi)啟高度大于等于1/40 流道直徑d0和大于等于1/20流道直徑d0兩種。微啟式安全閥按其動(dòng)作過(guò)程是比例作用式的,主要用于液體場(chǎng)合,有時(shí)也用于需要排放量很小的氣體場(chǎng)合。

2)全啟式安全閥。開(kāi)啟高度大于等于1/4流道直徑d0,稱(chēng)為全啟式安全閥。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部最小截面積。這種安全閥的動(dòng)作過(guò)程是屬于兩段作用式,必須借助于一個(gè)升力機構才能達到全開(kāi)啟,全啟式安全閥主要是用于氣體介質(zhì)的場(chǎng)合。 

3)中啟式安全閥。開(kāi)啟高度介于微啟式和全啟式之間的安全閥。

九、按有無(wú)背壓平衡機構分類(lèi) 

當安全閥用于系統有背壓的情況時(shí),安全閥的開(kāi)啟壓力就會(huì )產(chǎn)生變化,而當這個(gè)背壓值是個(gè)變量時(shí),安全閥就無(wú)法正常地工作,為此,就設計出了各種能用于背壓工況的背壓平衡式安全閥。 

1)背壓平衡式安全閥:在安全閥中設置了諸如波紋管,   活塞或者膜片等平衡背壓作用的元件,圖3是一種帶波紋管的安全閥。這些元件的有效直徑等于安全閥關(guān) 閉件密封面平均直徑,在開(kāi)啟之前背壓對閥瓣上下兩側的作用力互相平衡,故附加背壓的變化不會(huì )影響到開(kāi)啟壓力的大小。當附加背壓不是固定值.且其變化較大時(shí),應采用背壓平衡式安全閥。一般資料推薦,采用背壓平衡式安全閥的界限是附加背壓的變化量超過(guò)開(kāi)啟壓力的10%以上。背壓平衡式安全閥雖然能夠克服開(kāi)啟之前背壓的變化對開(kāi)啟壓力的影響,卻無(wú)法完全消除背壓變化對開(kāi)啟后動(dòng)作性能(如排放壓力、回座壓力等)的影響。這是因為一旦安全閥打開(kāi)以后,背壓的分布情況就改變了,背壓作用于閥瓣的合力不再為零,如果背壓是變化的,它對閥瓣的合力也是變化的,這就不可避免地會(huì )對排放壓力、回座壓力等動(dòng)作特性帶來(lái)影響。 

2)非平衡式安全閥:亦稱(chēng)常規式安全閥。它不帶有平衡背壓作用的元件,適用于背壓為大氣壓,背壓為固定值或變化量不大的場(chǎng)合,靜力背壓不超過(guò)10 %。

十、按閥瓣加載型式分類(lèi) 

1)靜重式安全閥 

靜重式安全閥又分為重錘式安全閥及杠桿重錘式安全閥兩種(見(jiàn)圖3)。 a.重錘式安全閥是用重錘直接加載于閥瓣上的,最早的安全閥是這種形式,由于重錘加載的數值很有限,目前,在工業(yè)中已幾乎不再被采用。 b. 在杠桿重錘式安全閥中,重錘通過(guò)杠桿    加載于閥瓣上。這種安全閥曾廣泛應用于發(fā)電廠(chǎng)和石油化學(xué)工業(yè)中。其特點(diǎn)是載荷不隨閥瓣升高而變化,并可以十分精確地加載。但其加載方式?jīng)Q定了其載荷不可能很大(一般小于7500N ) ,而且不適合于移動(dòng)和振動(dòng)的場(chǎng)合。隨著(zhù)彈簧式安全閥的發(fā)展和日益完善,杠桿重錘式安全閥有被完全取代之勢。

2)彈簧式安全閥 

  它利用彈簧來(lái)加載于閥瓣。彈簧式安全閥具有結構簡(jiǎn)單、體積小、載荷范圍大、對震動(dòng)不敏感等優(yōu)點(diǎn)。但其載菏隨閥瓣的開(kāi)啟而增加,所以早期的彈簧安全閥達不到較大的開(kāi)啟高度,以致限制了它的廣泛應用。為了克服上述弱點(diǎn),人們從兩個(gè)方面來(lái)改進(jìn)安全閥結構,增大介質(zhì)對閥瓣的作用力:一是增大受介質(zhì)靜壓力和沖擊作用的閥瓣有效面積;二是通過(guò)反沖機構來(lái)改變噴出介質(zhì)的流向.利用介質(zhì)動(dòng)量的變化來(lái)獲得巨大的閥瓣升力。現代全啟式安全閥正是綜合利用了上述兩種原理,從而達到了很高的開(kāi)啟高度和很大的排放能力,這樣就使得彈簧式安全閥的應用越來(lái)越廣泛。幾乎在所有領(lǐng)域中逐步取代了杠桿重錘式安全閥。

3)氣室式安全閥 

這種安全閥的載荷是由密閉在氣室中的壓縮空氣、通過(guò)膜片和閥桿施加于閥瓣的。由于環(huán)境溫度的變化會(huì )引起氣室壓力的變化從而改變作用于閥瓣的載荷值,所以這種安全閥對于環(huán)境溫度的變化很敏感。 

4)永磁體式安全閥 

這種安全閥的載荷是通過(guò)設置在閥體內的磁力機構施加到閥瓣上的,由于磁性材料提供的載荷比較穩定,不受溫度和介質(zhì)的影響,而且利用一個(gè)特殊機構能在開(kāi)始的瞬間達到全開(kāi)啟。缺點(diǎn)是在高溫下磁力會(huì )減弱.不能用于溫度比較 高的場(chǎng)合。

十一、按氣體排放方式分類(lèi)

1)全封閉式安全閥 

安全閥排氣側要求密封嚴密,排放的氣體全部通過(guò)封閉系統,介質(zhì)不能向外泄露。主要用于介質(zhì)為有毒、易燃氣體的容器。

2)半全封閉式安全閥 

安全閥排氣側不要求密封嚴密,排放的氣體大部分通過(guò)排氣管排出,一部分從閥道與閥桿之間的間隙中漏出。適用于介質(zhì)為不會(huì )污染環(huán)境的氣體容器。 

3)開(kāi)放式安全閥 ,安全閥閥蓋敞開(kāi),彈簧內腔室與大氣相同,有利于降低彈簧的溫度。主要用于介質(zhì)為空氣或對大氣不造成污染的高溫氣體容器。 

本期講座就到這里,關(guān)于安全閥的其他知識,請聽(tīng)下堂安全閥講座。