“安全閥”是一種自動(dòng)閥門(mén),不借助任何外力,在受壓設(shè)備超壓的情況下,利用介質(zhì)本身的力來(lái)排出額定數(shù)量的流體,即自動(dòng)開(kāi)啟,以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過(guò)預(yù)定的安全值,從而保證設(shè)備安全,待壓力降到規(guī)定值時(shí),自動(dòng)關(guān)閉并恢復(fù)密封,阻止介質(zhì)的進(jìn)一步流失。它是一種特殊的機(jī)械性保護(hù)裝置?,F(xiàn)在使用的安全閥,絕大多數(shù)是彈簧式安全閥。彈簧式安全閥有四個(gè)工作過(guò)程:開(kāi)啟、排放、回座和恢復(fù)密封。即彈簧式安全閥能夠在達(dá)到規(guī)定的壓力值時(shí)能靈敏開(kāi)放,在介質(zhì)壓力繼續(xù)升高時(shí)迅速大量排放降壓,而在介質(zhì)壓力下降到規(guī)定值時(shí)停止排放,及時(shí)回座,恢復(fù)密封。
1)彈簧式安全閥的整體結(jié)構(gòu):
“ 彈簧式安全閥”通過(guò)將螺旋彈簧壓緊的手段,使之產(chǎn)生彈性作用力傳遞到閥瓣上,與閥座間的密封面產(chǎn)生密封力,從而達(dá)到密封的目的。彈簧式安全閥的基本結(jié)構(gòu), 安全閥的閥蓋和閥體由螺栓連接成一體,閥蓋內(nèi)的彈簧由調(diào)節(jié)螺桿通過(guò)上彈簧盤(pán)將彈簧壓緊,這個(gè)壓力由調(diào)節(jié)螺桿升降來(lái)改變。下彈簧托盤(pán)時(shí)拖住彈簧的,并將力通過(guò)尖端傳遞到閥瓣中。
2)彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):
大多數(shù)彈簧式安全閥帶有調(diào)節(jié)圈(又稱為“齒條”)結(jié)構(gòu)。彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)圈結(jié)構(gòu)有兩種,一種是單調(diào)節(jié)圈結(jié)構(gòu),另一種是雙調(diào)節(jié)圈結(jié)構(gòu)。 調(diào)節(jié)圈的作用是調(diào)節(jié)安全閥的回座壓力和排放壓力。調(diào)節(jié)圈的外圈是齒輪狀的,內(nèi)圈為右旋內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu),旋套在閥座外圈,(雙調(diào)節(jié)圈結(jié)構(gòu)的另一只旋套在閥瓣外圈),調(diào)節(jié)圈的上下移動(dòng)位置,改變了介質(zhì)的動(dòng)量大小,也就改變了介質(zhì)沖擊密封面時(shí)建立的壓力區(qū)能量大小。使托起閥瓣的力的大小得以改變,從而達(dá)到相應(yīng)改變排放和回座時(shí)的壓力差值。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)下調(diào)節(jié)圈向下調(diào)時(shí),調(diào)節(jié)圈與閥瓣間距離拉大,沖出的介質(zhì)建立的聚壓動(dòng)能區(qū)力量就小,將閥瓣抬起的力也小,就易于回座,使回座壓力提高,但同時(shí)不利于達(dá)到排放。如果將調(diào)節(jié)圈向上調(diào),情況就相反,閥座就不易回座,回座壓力就低,但此時(shí)有利于排放,使排放壓力減低。因此調(diào)節(jié)圈的位置要適當(dāng),既要調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)幕刈鶋毫τ忠纳婆欧艍毫Α?nbsp;對(duì)于帶雙調(diào)節(jié)圈的安全閥來(lái)說(shuō),上、下調(diào)節(jié)圈之間的距離直接影響安全閥的排放壓力和回座壓力,距離越大回座壓力越高,排放壓力也越高,距離越小,則相反。利用雙調(diào)節(jié)圈能對(duì)安全閥的這兩項(xiàng)性能進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)圈外圈的齒輪狀結(jié)構(gòu)并不是為嚙合用,而是為了方便地?fù)軇?dòng)調(diào)節(jié)圈和固定調(diào)節(jié)圈位置用的。 沒(méi)有調(diào)節(jié)圈的安全閥是無(wú)法調(diào)節(jié)其排放壓力和回座壓力的
根據(jù)液體不可壓縮,而氣體可壓縮的特性,彈簧式安全閥設(shè)計(jì)成“彈簧微啟式安全閥”和“彈簧全啟式安全閥”兩種基本形式:
“彈簧微啟式安全閥”當(dāng)介質(zhì)為液體時(shí),要求安全閥的開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程很平衡,不許有突然開(kāi)啟和突然關(guān)閉的動(dòng)作。因?yàn)樵谝粋€(gè)充滿液體介質(zhì)的系統(tǒng)或容器內(nèi),如果介質(zhì)數(shù)量發(fā)生突然變化,會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)壓力的很大波動(dòng),特別是安全閥突然關(guān)閉時(shí),原來(lái)大量排出的液體突然被阻止流出了,會(huì)使系統(tǒng)的壓力突然升高,這對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很危險(xiǎn)的。為了避免上述現(xiàn)象,要求用在液體介質(zhì)系統(tǒng)的安全閥能平穩(wěn)地開(kāi)啟和關(guān)閉。又因?yàn)橐后w是不可壓縮的,在一個(gè)充滿流體的壓力容器內(nèi),流體質(zhì)量的少量變化,同樣,會(huì)使容器內(nèi)壓力發(fā)生很大的變化,所以使用在充滿液體介質(zhì)容器上的安全閥的閥瓣就不可能也不必要開(kāi)啟的很高。 微啟式安全閥的閥瓣,在規(guī)定的升壓范圍內(nèi)一般開(kāi)啟高度為閥座內(nèi)徑尺寸的1/40~1/20。 由于彈簧微啟式安全閥的突出特點(diǎn)是排量小,因此也可在需要排除氣體量較少的,小型空氣壓縮機(jī)、蒸發(fā)器及小型鍋爐等容器上使用。
“彈簧全啟式安全閥”當(dāng)介質(zhì)為氣體的受壓設(shè)備超壓需要排放、泄壓時(shí),需迅速釋放,如果采用微啟式安全閥,選用的口徑就會(huì)很大,那么閥的體積和重量都會(huì)很大(使用起來(lái)很不方便),否則來(lái)不及泄壓保護(hù)設(shè)備。當(dāng)全啟式安全閥的閥瓣升高到與閥座之間的環(huán)形面積相當(dāng)于發(fā)座內(nèi)徑面積時(shí),就已達(dá)到全部開(kāi)啟了。 由于氣體的壓縮儲(chǔ)能作用,當(dāng)閥瓣一旦打開(kāi),壓力不會(huì)立刻下降,大量氣體沖出,形成動(dòng)能,將閥瓣抬起,同時(shí)實(shí)踐證明,由于彈簧壓緊力的作用,不可能將閥瓣沖得很高。但這種安全閥有一個(gè)反沖盤(pán),它擴(kuò)大了閥瓣在開(kāi)啟時(shí)的受力面積,當(dāng)氣體大量沖出形成向上的沖擊動(dòng)能時(shí),閥瓣很快被推得很高,達(dá)到全開(kāi)啟。因?yàn)殚y瓣剛開(kāi)啟時(shí),還沒(méi)有產(chǎn)生相當(dāng)?shù)膭?dòng)所以開(kāi)始也是平衡開(kāi)啟的,達(dá)到一定程度才產(chǎn)生突變,由于全啟式彈簧安全閥的整個(gè)開(kāi)啟動(dòng)作過(guò)程是由穩(wěn)定到突然升起,所以,它的開(kāi)啟過(guò)程是兩段的,因此,我們也稱之為兩段作用式安全閥。這種安全閥的排放能力大大增加,多使用在介質(zhì)為氣體的場(chǎng)合。 可見(jiàn),并不是只要安全閥的口徑和連接法蘭尺寸一樣就可隨便安裝,不同的場(chǎng)合應(yīng)選用不同型式的安全閥。