Какие существуют типы предохранительных клапанов?

Предохранительные клапаны являются критически важными устройствами для защиты оборудования, работающего под давлением. Они автоматически открываются, когда давление превышает заданный предел, выпуская среду (например, газ или жидкость), тем самым предотвращая повреждение оборудования или опасности. По принципу работы и конструктивным особенностям выделяют следующие типы:

1. Пружинные предохранительные клапаны

Это наиболее распространенный и основной тип, в котором для противодействия внутреннему давлению системы используется сила пружины.
Принцип работы: При нормальном рабочем давлении пружина плотно прижимает диск клапана к седлу клапана, обеспечивая герметичность. Когда давление в системе превышает установленное усилие пружины, диск клапана поднимается, и среда начинает сбрасываться.
Особенности: Относительно простая конструкция и высокая надежность.
Подтипы:
Традиционно: Противодавление нагнетания напрямую влияет на установленное давление открытия.
Сбалансированный сильфон: сильфон используется для противодействия влиянию противодавления на давление открытия клапана, обеспечивая точное открытие даже при изменении противодавления.

2. Рычажные предохранительные клапаны

В предохранительном клапане этого типа используется комбинация рычага и противовеса для обеспечения закрывающего усилия.
Принцип работы: Рычаг соединен с диском клапана, а к другому концу рычага подвешен подвижный противовес. Регулируя положение противовеса на рычаге, можно точно установить давление открытия клапана.
Особенности: Относительно громоздкая конструкция, часто используемая в крупногабаритном оборудовании, таком как паровые котлы, облегчающая подъем клапана вручную для регулярного дренажа (так называемая «ручная продувка» или «ручная вентиляция»). Менее широко используются в современной промышленности, чем подпружиненные типы.

3. Предохранительные клапаны с пилотным управлением

Этот тип использует само давление в системе для управления открытием и закрытием клапана, состоящего из главного клапана и небольшого регулирующего устройства (пилотного клапана).
Принцип работы: Пилотный клапан сначала измеряет давление в системе. Когда давление достигает заданного значения, пилотный клапан открывается, сбрасывая давление в верхней части главного клапана, позволяя давлению в системе открыть главный клапан и выполнить крупномасштабный сброс.
Особенности:
Более точное открытие: давление может быть очень близко к заданному значению перед открытием.
Большой объем нагнетания: главный клапан можно сделать очень большим.
Подходит для систем высокого давления: по сравнению с пружинными клапанами они могут быть более компактными и способны работать с большими расходами.

4. Устройства с разрывным диском

Строго говоря, это не традиционный клапан, а одноразовое устройство сброса давления.
Принцип работы: Он состоит из предварительно калиброванной тонкой металлической мембраны (или неметаллического материала), установленной на контейнере. Когда давление в контейнере достигает определенного значения, мембрана мгновенно разрывается, быстро сбрасывая давление.
Особенности:
Чрезвычайно высокая скорость отклика.
Одноразовые: необходимо заменить после разрыва.
Может использоваться в сочетании с предохранительными клапанами: разрывная мембрана расположена на входной стороне предохранительного клапана для защиты предохранительного клапана от коррозии или предотвращения небольших утечек.

5. Предохранительные клапаны низкого давления/вакуума.

Эти предохранительные клапаны специально разработаны для защиты больших емкостей, таких как резервуары для хранения, от деформации или повреждения из-за чрезмерного давления или **вакуума (чрезвычайно низкого внутреннего давления)**.
Принцип работы:
Сброс давления: когда внутреннее давление превышает установленное значение, клапан открывается, чтобы выпустить внутренний газ.
Сброс вакуума: когда внутреннее давление падает ниже атмосферного давления (создавая вакуум), клапан открывается для всасывания наружного воздуха, уравновешивая внутреннее и внешнее давление.
Особенности: Protects the structural integrity of the storage tank and is typically used in low-pressure environments.