Konstrukční vlastnosti pojistných ventilů | RTMT

Bezpečnostní zařízení se dělí na vypínací a odlehčovací. Bezpečnostní uzavírací zařízení (uzavírací ventily) jsou zařízení, která zajišťují zastavení dodávky plynu, u nichž rychlost uvedení pracovního prvku do uzavřené polohy není větší než 1 sekunda. Bezpečnostní odlehčovací zařízení (odlehčovací ventily) jsou zařízení, která zajišťují ochranu plynového zařízení před nepřijatelným zvýšením tlaku plynu v síti.

Bezpečnostní uzavírací zařízení jsou instalována před regulátorem tlaku plynu. Jejich membránová hlavice je přes impulsní trubici připojena ke koncovému tlakovému plynovodu. Při zvýšení konečného tlaku nad stanovené normy PZK automaticky přeruší přívod plynu do regulátoru.

Bezpečnostní odlehčovací zařízení používaná v plynových distribučních stanicích zajišťují odvod přebytečného plynu v případě uvolněného uzavření uzavíracího ventilu nebo regulátoru. Montují se na výstupní potrubí koncového tlakového plynovodu a výstupní armatura je připojena k samostatné zapalovací svíčce. Pokud technologický proces spotřebitelů plynu vyžaduje nepřetržitý provoz plynových hořáků, pak se PZK neinstaluje, ale montuje se pouze PSK. V tomto případě je nutné nainstalovat alarmy tlaku plynu, které upozorní na zvýšení tlaku plynu nad přípustnou hodnotu. Pokud GRP (GRU) dodává plyn do slepých zařízení, je nutná instalace PZK.

Podívejme se na nejběžnější typy uzamykacích a bezpečnostních zařízení.

Nízkotlaký uzavírací ventil (LPS) a vysokotlaký uzavírací ventil (HPS) řídit horní a dolní limit výstupního tlaku plynu; jsou vyráběny se jmenovitými otvory 50, 80, 100 a 200 mm. Ventil PKV se od ventilu PKN liší tím, že má menší aktivní membránovou plochu díky umístění ocelového kroužku na ní.

Základní schéma těchto ventilů je na obrázku níže.

Bezpečnostní uzavírací ventily PKN a PKV

1 — bradavka; 2, 4- páky; 3, 10- kolíky; 5 — ořech; 6 – deska; 7, 8 — pružiny; 9 — útočník; 11 — vahadlo; 12- membrána

V otevřené poloze je ventil držen pákou, která je v horní poloze fixována čepovým hákem kotevní páky; Úderník je přitlačen k vahadle pomocí čepu a držen ve svislé poloze.

Konečný tlakový impulz plynu je přiváděn tryskou do podmembránového prostoru ventilu a působí protitlak na membránu. Membráně brání v pohybu nahoru pružina. Pokud se tlak plynu zvýší nad normu, membrána se posune nahoru a podle toho se matice posune nahoru. V důsledku toho se levý konec vahadla posune nahoru a pravý konec klesne a uvolní se z čepu. Úderník po uvolnění ze záběru spadne a narazí na konec kotevní páky. V důsledku toho se páka odpojí od čepu a ventil zablokuje průchod plynu. Klesne-li tlak plynu pod přípustnou úroveň, tlak plynu v podmembránovém prostoru ventilu je menší než síla, kterou vytváří pružina dosedající na výstupek membránové tyče. V důsledku toho se membrána a tyč s maticí budou pohybovat směrem dolů a táhnout konec vahadla směrem dolů. Pravý konec vahadla se zvedne, odpojí se od kolíku a způsobí pád úderníku.

Doporučuje se následující pořadí nastavení. Nejprve se ventil nastaví na spodní provozní mez. Při seřizování by měl být tlak za regulátorem udržován mírně nad nastavenou mez, poté pomalým snižováním tlaku zajistěte, aby ventil fungoval na nastavené spodní hranici. Při nastavování horní hranice je nutné udržovat tlak o něco vyšší, než je nastavená spodní hranice. Jakmile je seřízení dokončeno, musí být zvýšen tlak, aby bylo zajištěno, že ventil bude fungovat při specifikované horní hranici přípustného tlaku plynu.

Bezpečnostní uzavírací ventil PKK-40M.

V GRU skříňového typu (obrázek níže) je instalována malá PZK PKK-40M. Tento ventil je určen pro vstupní tlak 0,6 MPa.

Schéma zapojení skříně GRU s PZK PKK-40M

a — schematický diagram: 1 — vstupní armatura; 2 — vstupní ventil; 3 — filtr; 4 — připojení tlakoměru; 5 — ventil PKK-40M; 6 — regulátor RD-32M (RD-50M); 7 — koncová vsuvka pro měření tlaku; 8 — výstupní ventil; 9 — vypouštěcí potrubí pojistných ventilů zabudovaných do regulátorů; 10 — impulsní vedení konečného tlaku; 11 — impulsní vedení; 12 — bradavka s tričkem; 13 — manometr; b — sekce ventilu PKK-40M: 1, 13 — ventilů; 2 — bradavka; 3, 11 — prameny; 4 – pryžové těsnění; 5, 7 — otvory; 6, 10 – membrány; 8 — startovací zástrčka; 9 — pulzní komora; 12 — tyč

Chcete-li ventil otevřít, odšroubujte spouštěcí zátku, poté pulzní komora ventilu komunikuje s atmosférou přes otvor. Působením tlaku plynu se membrána, vřeteno a ventil posouvají nahoru, a když je membrána v krajní horní poloze, otvor ve dříku ventilu se zakryje pryžovým těsněním a průtok plynu z pouzdra do pulzní komory se zastaví. Poté se zašroubuje startovací zátka. Otevřeným ventilem vstupuje plyn do regulátorů tlaku a impulsní trubicí do komory. Pokud se tlak plynu za regulátory zvýší nad nastavené meze, membrána, překonávající elasticitu pružiny, se posune nahoru, v důsledku čehož se otvor, dříve krytý pryžovým těsněním, otevře. Horní membrána, stoupající, spočívá svým kotoučem na krytu a spodní membrána se působením pružiny a hmotnosti ventilu s dříkem pohybuje dolů a ventil uzavírá průchod plynu.

Bezpečnostní uzavírací ventil KPZ (obrázek níže) se instaluje před regulátor tlaku plynu. Jeho horní mez odezvy by neměla překročit jmenovitý provozní tlak za regulátorem o více než 25 % a dolní mez odezvy není v pravidlech stanovena, protože tato hodnota závisí na tlakové ztrátě v přívodním plynovodu a na regulačním rozsahu.

Bezpečnostní uzavírací ventil KPZ

1 — tělo; 2 – ventil s pryžovým těsněním; 3 — osa; 4, 5 — pružiny; 6 — páka; 7 – ovládací mechanismus; 8 — membrána; 9 — tyč; 10, 11 — nastavovací pružiny; 12 — zastávka; 13, 14 — průchodky; 15 — hrot; 16 — páka

Princip činnosti KPZ je následující:

• v pracovní poloze jsou páky ventilu v záběru a v kontaktu s hrotem tyče hlavy membrány a ventil KPZ je otevřený;
• při změně tlaku plynu nad nebo pod přípustnou hodnotu se membrána ohýbá a pohybuje tyčí doprava nebo doleva v souladu se změnou tlaku spolu se špičkou;
• páka se dostane z kontaktu s hrotem, v tomto případě je záběr pák přerušen a osa působením pružin uzavře ventil;
• Vstupní tlak plynu působí na ventil a přitlačuje jej těsněji k sedlu.

Odlehčovací zařízení, na rozdíl od uzavíracích armatur neuzavírají přívod plynu, ale jeho část vypustí do atmosféry, čímž sníží tlak v plynovodu.

Existuje několik typů vypouštěcích zařízení, které se liší konstrukcí, principem činnosti a oblastí použití: hydraulické, pákové, pružinové a membránové. Některé z nich se používají pouze pro nízký tlak (hydraulické), jiné – pro nízký i střední tlak (membrána-pružina).

Bezpečnostní pojistný ventil PSC. Membránová pružina ISC (obrázek níže) se instaluje na nízkotlaké a středotlaké plynovody. Ventily PSK-25 a PSK-50 se od sebe liší pouze svými rozměry a průchodností.

Bezpečnostní pojistný ventil PSC

1 — seřizovací šroub; 2 — pružina; 3 — membrána; 4 – těsnění; 5 — ventil; 6 – sedlo

Plyn z plynovodu za regulátorem vstupuje do membrány ventilu. Pokud je tlak plynu větší než tlak pružiny zdola, membrána se posune dolů, ventil se otevře a plyn se uvolní. Jakmile tlak plynu klesne pod sílu pružiny, ventil se uzavře. Stlačení pružiny se nastavuje šroubem ve spodní části pouzdra. Pro instalaci PSC na nízkotlaké nebo vysokotlaké plynové potrubí se volí vhodné pružiny.

Cívka přepouštěcího ventilu PSK-25 má tvar kříže a pohybuje se uvnitř sedla. V PSK-50 je šoupátko vybaveno profilovanými okny. Spolehlivost ventilu PSC do značné míry závisí na kvalitě montáže.

Při montáži musíte:

• Po vyčištění ventilového zařízení od mechanických částic se ujistěte, že na okraji sedla a těsnící gumě šoupátka ventilu nejsou žádné škrábance nebo promáčkliny;
• dosáhnout vyrovnání cívky pojistného ventilu se středovým otvorem membrány;
• Chcete-li zkontrolovat vyrovnání, povolte nebo vyjměte pružinu a zatlačením na cívku ventilu přes odlehčovací otvor se ujistěte, že se volně pohybuje uvnitř sedla.

Bezpečnostní pojistný ventil PPK-4.

Středotlaký a vysokotlaký pružinový pojistný ventil PPK-4 (obrázek níže) je průmyslově vyráběn se jmenovitými otvory 50, 80, 100 a 150 mm. V závislosti na průměru pružiny 3 ji lze nastavit na tlak 0,05-2,2 MPa.

Bezpečnostní pojistný ventil PPK-4

1 — sedlo ventilu; 2 — ventil; 3 — pružina; 4 — seřizovací šroub; 5 vačka

Plynové filtry.

V GRU s jmenovitým vrtáním do 50 mm jsou instalovány úhlové filtry (obrázek níže), ve kterých je filtrační vložka límec pokrytý jemnou síťovinou. V GRP s regulátory s jmenovitým vrtáním větším než 50 mm se používají litinové vlasové filtry (obrázek níže). Filtr se skládá z pouzdra, krytu a kazety. Kazetový držák je z obou stran pokrytý kovovou síťovinou, která zadržuje velké částice mechanických nečistot. Jemnější prach se usazuje uvnitř kazety na lisovaném vláknu, které je mazáno speciálním olejem.

Plynové filtry

a – úhlová síť; b — vlasy: 1 — tělo; 2 — kryt; 3 — mřížka; 4 – lisované vlákno; 5 – kazeta

Filtrační kazeta odolává proudění plynu, což způsobuje tlakový rozdíl před a za filtrem. Zvyšování tlakového rozdílu plynu ve filtru na více než 10 XNUMX Pa není povoleno, protože by mohlo dojít k odnesení vlákna z kazety.

Pro snížení tlakových ztrát se doporučuje pravidelně čistit filtrační kazety (mimo budovu GRP). Vnitřek filtru je třeba otřít hadříkem namočeným v petroleji.

V závislosti na typu regulátorů a tlaku plynu se používají různé konstrukce filtrů.

Níže uvedený obrázek ukazuje strukturu filtru určeného pro GRP, vybaveného regulátory RDUK. Filtr se skládá ze svařovaného tělesa s připojovacími trubkami pro vstup a výstup plynu, víka a zátky. Na straně vstupu plynu je uvnitř pouzdra přivařen kovový plech, který chrání pletivo před přímým kontaktem s pevnými částicemi. Pevné částice vstupující s plynem, narážející na plech, se shromažďují ve spodní části filtru, odkud jsou pravidelně odstraňovány poklopem. Uvnitř těla je síťovaná kazeta vyplněná nylonovou nití.

Svařované filtry

a — filtr pro regulátory RDUK: 1 — svařované tělo; 2 — horní kryt; 3 — kazeta; 4 — čisticí poklop; 5 — přepážka; b — kontrolní filtr: 1 — výstupní potrubí; 2 — mřížka; 3 — tělo; 4 — víko

Pevné částice zbývající v proudu plynu jsou filtrovány v kazetě, která je podle potřeby čištěna. Pro čištění a opláchnutí kazety lze sejmout horní kryt filtru. K měření tlakových rozdílů se používají diferenční tlakoměry. Před rotačními měřiči jsou instalována přídavná filtrační zařízení – revizní filtr (obrázek výše).

Při provozu potrubí nastávají situace, kdy v systému vzniká přetlak. V důsledku toho se aktivuje pojistný pojistný ventil, který spolehlivě chrání zařízení před mechanickým poškozením. Potrubní armatury účinně zajišťují únik přebytečných plynných, kapalných nebo parních médií z pracovního systému.

Zařízení jsou široce používána pro svou jednoduchost provedení, nekomplikovanou instalaci a údržbu, rozmanitost typů, rozměrů a provedení. Jsou nepostradatelné pro provozování plynárenských, vodárenských, parních, tepelných a technologických sítí pro průmyslové i domácí účely.

Účel pojistného ventilu

Pojistné ventily pro potrubí jsou navrženy tak, aby účinně chránily zařízení v automatickém režimu před nouzovými změnami různých provozních parametrů. Pákové a přímočinné pružinové ventily jsou určeny k ochraně systému před nouzovými hodnotami přetlaku v potrubích s různými kapalnými a plynnými agresivními/neagresivními médii. Teplota pracovního prostředí se pohybuje od -110 0 C do +600 0 C.

Designové vlastnosti kování

Konstrukce pojistných ventilů zahrnuje dvě hlavní součásti: uzavírací prvek a stavěč. Uzamykací orgán se skládá ze speciální závory a sedla. Jako nastavovací bod se používá pákový nebo pružinový mechanismus, který zajišťuje pohyb závěrky.

Typický přímočinný pružinový ventil je uzavírací ventil skládající se z tělesa, šoupátka, sedla, měchu a speciálního šroubu pro nastavení síly přítlaku cívky na sedlo. U pojistných ventilů působí proti tlaku média působení stlačené pružiny. V závislosti na pružnosti pružinového mechanismu je určen provozní rozsah režimu nastavení zařízení. Díky spolehlivé konstrukci a jednoduchosti konstrukce se armatury používají v různých inženýrských systémech a nízkoenergetických průmyslových instalacích.

Hlavní typy pojistných ventilů

Podle principu činnosti mohou být armatury přímé nebo nepřímé. V závislosti na konstrukci a typu zatížení cívky jsou potrubní pojistné ventily:

• pružinové armatury;
• Pákové ventily;
• pojistné ventily s pákovou pružinou;
• magnetické pružinové ventily.

Armatury se používají pro systémy s horkovodními kotli, nádržemi obsahujícími olej, technologickými nádržemi a průmyslovými potrubími.

Výhody pojistného ventilu

Pojistné ventily mají odolný plášť, jehož konstrukce zajišťuje vysokou třídu těsnosti. Optimální možnosti pojistných ventilů jsou uvedeny na této webové stránce s hlavními technickými charakteristikami. Pružinové ventily se používají v systémech s tlaky od 1,6 do 16 MPa při teplotách v rozmezí -40 0 C – +425 0 C.

Produkty mají následující výhody:

• jednoduchá konstrukce;
• pohodlné připojení pomocí přírub;
• rychlá reakce na sebemenší změny provozních parametrů systému;
• použití s ​​různými médii: pára, vzduch, plyn, ropné produkty, kapalina;
• kompaktní velikost.

Pro omezení nárůstu tlaku pracovního média na havarijní hodnoty se u potrubních systémů používají pojistné ventily. Zařízení nové generace jsou vysoce účinná, mají rychlou odezvu, jednoduchý design a spolehlivost. Zařízení našlo uplatnění ve vysokotlakých systémech v obytných, průmyslových a komerčních zařízeních.