Osnove ventila za smanjenje tlaka – Sigurnosni ventili-napunjeni oprugom
Naučite po prvi put ili osvježite ovaj uobičajeni ventilski proizvod.
Ventili za smanjenje tlaka postoje već stotinama godina i nastavljaju igrati vrlo važnu ulogu kao posljednja linija obrane za zaštitu života i imovine u slučaju prenatlaka.
Ovisno o vašoj stručnosti, ovaj bi članak mogao biti odlična polazna točka da naučite sve o osnovama sigurnosnih ventila ili bi ovo mogao biti osvježenje za one koji vole još-provjeravati i uspoređivati bilješke. Ovaj članak bit će prvi u nizu od tri članka u kojima ćemo predstaviti tri vrste ventila za smanjenje tlaka. U ovom prvom članku pokrit ćemo osnove rada sigurnosnog-ventila s oprugom. U budućim člancima, naš drugi nastavak pokrivat će rad pilot-sigurnosnog ventila za rasterećenje, a treći dio će pokrivati rad sigurnosnih ventila.
Ventil za smanjenje tlaka (PRV) izraz je koji se koristi za opisivanje kategorije ventila dizajniranih za upotrebu u aplikacijama zaštite od previsokog tlaka. Možda ste čuli puno različitih izraza za PRV-ove: sigurnosni ventil (SV), rasterećeni ventil (RV), sigurnosni rasterećeni ventil (SRV) ili pilotski-sigurnosni rasteretni ventil (POSRV). Svi oni rade slično, ali nisu potpuno isti, ovisno o tome s kim razgovarate i razini znanja o ventilima za smanjenje tlaka. Kao i svaka druga vrsta opreme, kad god pogledate izvana prema unutra, čini se da je sve isto. Ako počnete kopati malo dublje u detalje, otkrit ćete razlike. Dakle, prijeđimo odmah na stvar i uđimo u detalje. Prvo ćemo pokriti neke pojmove i definicije, a zatim ćemo ući u pojedinosti o tome kako asigurnosni-ventil s oprugomdjeluje.
Ventil za smanjenje tlaka (PRV)- uređaj dizajniran za otvaranje i otpuštanje prekomjernog tlaka, zatim zatvaranje i sprječavanje daljnjeg protoka tekućine nakon što se uspostave normalni uvjeti.
Sigurnosni ventil (RV)- opružni-ventil za smanjenje tlaka koji se pokreće statičkim tlakom uzvodno od ventila. Rasterećeni ventil se prvenstveno koristi s nestlačivim tekućinama.
Sigurnosni rasterećeni ventil (SRV)- opružni-reliefni ventil s oprugom koji se može koristiti kao sigurnosni ili kao reljefni ventil, ovisno o primjeni.
Pilot-Sigurnosni rasterećeni ventil (POSRV)- ventil za smanjenje tlaka u kojem je glavni uređaj za rasterećenje ili glavni ventil kombiniran i kontroliran samo{1}}pomoćnim ventilom za smanjenje tlaka koji se naziva pilot ventil.
Sigurnosni ventil (SV)- opružni-ventil za smanjenje tlaka koji se pokreće statičkim tlakom uzvodno od ventila i karakteriziran brzim otvaranjem ili pucanjem. Sigurnosni ventil se obično koristi na stlačivim tekućinama, prvenstveno pari.
Prijeđimo sada na temu ovog članka, a to su osnove rada opru-sigurnosnog rasterećenog ventila (SRV).
SRV-napunjen oprugom sastoji se od ulazne mlaznice koja je povezana s posudom ili sustavom koji treba zaštititi, diska koji se pomiče kako bi kontrolirao protok kroz mlaznicu i opruge koja kontrolira kada se ventil otvara i položaj diska. Ventil radi korištenjem tlaka ulaznog sustava za prevladavanje opterećenja opruge i, kao rezultat toga, ventil se otvara kako bi rasteretio definirani kapacitet. Kada je ventil zatvoren, kao što je prikazano na slici 1, sila opruge opire se uzvodnom tlaku koji djeluje na dosjedne površine (područje A). Kako se tlak povećava, tlak u (A) teži izjednačavanju sile opruge i pritisak koji drži sjedala zajedno približava se nuli.
Slika 1: SRV zatvoreni položaj Autor fotografije: Sve slike ljubaznošću Baker Hughes
Kada se uzvodni tlak poveća na jedan do dva posto postavljenog tlaka ventila, medij će proći pokraj dosjednih površina u prostor B, kao što je prikazano na slici 2. Ograničenje protoka u sekundarnom prstenastom otvoru uzrokuje povećanje tlaka i djelovanje na većem području, stvarajući dodatnu silu za nadvladavanje sile opruge. Disk će se tada odmaknuti od sjedišta mlaznice i ventil će se "iskočiti" otvoriti.
Slika 2: SRV djelomično otvoren
Nakon što se ventil otvori, dolazi do dodatnog povećanja tlaka-na (C) kao što je prikazano na slici 3. To je zbog naglog povećanja protoka i ograničenja protoka kroz drugi prstenasti otvor formiran između unutarnjeg ruba držača diska i vanjskog promjera prstena za podešavanje. Ove dodatne sile na (C) uzrokuju da se disk značajno podigne na "puk". Protok je ograničen otvorom između sjedišta mlaznice i sjedišta diska sve dok se sjedište diska ne podigne sa sjedišta mlaznice za otprilike jednu-četvrtinu promjera grla-mlaznice. Nakon što je disk postigao ovaj stupanj podizanja, protok je ograničen primarnim otvorom, a ne područjem između dosjednih površina. Ispuhivanje (razlika između tlaka otvaranja i zatvaranja) može se kontrolirati unutar granica postavljanjem jednog prstena za podešavanje. Otpuhavanje je uzrokovano kada sila opruge ne može nadvladati zbroj sila na (A), (B) i (C) sve dok tlak na (A) ne padne ispod podešenog tlaka.
Slika 3: SRV potpuno otvoren
Dolje, na slici 4, prikazan je protok tekućine kroz ventil. Važno je prepoznati da tlak u sustavu ulazi kroz mlaznicu i ostaje na visokom tlaku dok se ne proširi kroz sekundarni prstenasti otvor. Tlak nizvodno od sekundarnog prstenastog otvora mnogo je niži od tlaka sustava.
Slika 4: Protok kroz PRV
Značajke
Prsten za podešavanje
Prsten za podešavanje u sigurnosnom ventilu postavlja se na unaprijed određene položaje prije nego se ventil pusti u rad. Prethodno podešavanje čini manje potrebnim iskakanje ventila u radu kako bi se uvjerilo da je prsten ispravno postavljen za postizanje potrebnog kapaciteta podizanja i rasterećenja.
Jednostavno podešavanje ispuhivanja
Jedan prsten za podešavanje podešava ispuhivanje ili tlak ponovnog postavljanja u sigurnosnom ventilu. Kada se prsten pomakne prema gore, povećava se ispuhivanje (smanjuje se tlak ponovnog namještanja), a kada se pomiče prema dolje, smanjuje se ispuhivanje (povećava se tlak ponovnog namještanja). Za usporedbu, kada ventili imaju dva ili više prstena za podešavanje, svaki utječe na rad ventila kao i na propuhivanje.
Uobičajene industrije i primjene
SRV-napunjene oprugom mogu se naći u mnogim industrijama. Neke uobičajene industrije uključuju proizvodnju električne energije, rafinerije, petrokemiju, kemiju, naftu i plin srednjeg toka, naftu i plin uzvodno te celulozu i papir. Neke uobičajene primjene za SRV-opterećene oprugom uključuju destilaciju, hidroprocesiranje, reforming, krekiranje, miješanje, frakcioniranje, kompresiju plina punjenja, odvajanje, kompresiju, cjelovitost cjevovoda, dehidraciju i ravnotežu primjene u postrojenju za plinove, tekućine i dvo-fazne medije za primjenu.
Rad SRV-opterećenog oprugom u načelu je osnovni sa samo nekoliko elemenata koji kontroliraju njihovu funkciju. Postoji još mnogo toga o čemu se može raspravljati o SRV-ovima, kao što su vrste trima, kako rade i kada koristiti određeni trim, ali za sada ćemo se držati osnovnih načela rada SRV-a. Potražite buduće članke o radu sigurnosnih-ventila i sigurnosnih ventila.