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A21F化工氣體安全閥選型分析

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A21F化工氣體安全閥選型分析

 a21f型彈簧微啟式外螺紋安全閥適用于工作溫度≤120℃的液化氣、石油氣等介質(zhì)的設(shè)備或管路上,作為超壓保護裝置。當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力超過允許值時,閥門自動開啟,繼而全量排放,當(dāng)壓力降至規(guī)定值時,閥門自動關(guān)閉,保證設(shè)備和管道的安全運行。

A21F氣體安全閥05.jpg

安全閥是鍋爐、壓力容器和壓力管道的保護裝置,用來防止受壓設(shè)備中的壓力超過設(shè)計允許值,從而保護設(shè)備及其運行人員的安全。

由于安全閥可以不依賴任何外部能源而動作,所以常常作為受壓設(shè)備的最后一道保護裝置。從這個意義上說,它的作用是不能用其他保護裝置來代替的。

A21F氣體安全閥03.jpg

A21F化工氣體安全閥選型分析

當(dāng)受壓設(shè)備中介質(zhì)的壓力由于某種原因而異常升高,達到預(yù)先的設(shè)定值時,安全閥自動開啟,繼而排放,以防止壓力繼續(xù)升高。當(dāng)介質(zhì)壓力由于安全閥的排放而降低,達到另一預(yù)定值時,閥門又自動關(guān)閉,阻止介質(zhì)繼續(xù)排出。當(dāng)介質(zhì)壓力處于正常工作壓力時,閥門保持關(guān)閉和密封狀態(tài)。

以下分別以彈簧直接載荷式安全閥和先導(dǎo)式安全閥為例,進一步說明安全閥的動作原理。所示為常規(guī)彈簧載荷式氣體安全閥的動作原理示意,其動作基于力的平衡。在正常操作條件下,進口壓力低于整定壓力,閥瓣在彈簧力作用下壓在閥座上處于關(guān)閉位置,閥門處于關(guān)閉(密封)狀態(tài)。

A21F氣體安全閥.jpg

二、A21F化工氣體安全閥選型分析主要零部件材料表

序號

零件名稱

材料

a21f-c

a21f-p

1

管接頭

20

1cr18ni9ti

2

管接頭螺母

35

2cr13

3

閥座

35

1cr18ni9ti

4

閥體

2cr13

1cr18ni9ti

5

閥瓣

2cr13+ptfe

1cr18ni9ti+ptfe

6

彈簧座

2cr13

1cr18ni9ti

7

彈簧

50crva

50crva包覆氟塑料

8

鎖緊螺母

q235-a

zg230-450

9

彈簧導(dǎo)向墊

2cr13

1cr18ni9ti

10

調(diào)節(jié)螺母

q235-a

2cr13

密封面材料

"f"型為ptfe

三、A21F化工氣體安全閥選型分析主要連接尺寸表

A21F氣體安全閥04 - 副本.jpg

公稱壓力

pn(mpa)

公稱通徑

dn(mm)

尺寸(mm)

do

d

do

m

d1

d1

l

l1

≈h

1.6-4.0

15

12

15

20

m27×1.5

g1/2"

30

35

76

66

20

15

20

25

m33×1.5

g3/4"

35

40

87

68

25

19

25

31

m39×1.5

g1"

40

50

100

105


在正常工作時,安全閥處于關(guān)閉狀態(tài),安全閥閥瓣在系統(tǒng)壓力的作用下向上的作用力小于閥瓣受到向下的彈簧力,其差值就是密封附加力Fs,即隨著系統(tǒng)壓力的增加,安全閥的密封比壓是逐漸降低的。

當(dāng)系統(tǒng)進口壓力等于安全閥的整定壓力時,彈簧力等于進口介質(zhì)作用在關(guān)閉閥瓣上的力,閥瓣與閥座之間的作用力等于零。當(dāng)進口壓力略高于整定壓力時,介質(zhì)流過閥座表面進入蓄壓腔“B",由于反沖盤與調(diào)節(jié)圈間節(jié)流作用的結(jié)果,蓄壓腔“B"內(nèi)的壓力增加[圖1(b)],因為這時進口壓力作用在更大的面積上,產(chǎn)生一個通常被稱為膨脹力的附加力來克服彈簧力。通過調(diào)整調(diào)節(jié)圈,便可以調(diào)節(jié)環(huán)形流道縫隙的大小,從而控制蓄壓腔“B"內(nèi)的壓力,這時蓄壓腔內(nèi)被控制的壓力將克服彈簧力,導(dǎo)致閥瓣離開閥座,閥門突跳開啟。

A21F氣體安全閥01.jpg

一旦閥門已經(jīng)開啟,“C"處便會產(chǎn)生附加增壓[圖1(c)],這是由于突然流量的增加以及由反沖盤裙邊的內(nèi)沿與調(diào)節(jié)圈外徑所圍成的另一個環(huán)形流道上的節(jié)流所造成的,這些“C"處的附加力(含反沖力)會導(dǎo)致閥瓣在突跳時達到足夠的開啟高度。

流量始終被閥座與閥瓣間的開度限制著,直到閥瓣離閥座的開啟高度接近1/4喉徑。當(dāng)閥瓣達到這種程度的開啟高度以后,流量便由喉部流道面積控制而不是由閥座表面間的面積(簾面積)控制。

當(dāng)進口壓力已經(jīng)降到低于整定壓力足夠多,以致彈簧力足以克服“A",“B",“C"三處力之和時,閥門關(guān)閉。

A21F-25P DN40.jpg

A21F化工氣體安全閥選型分析設(shè)置要求
1.安全閥適用于清潔、無顆粒、低粘度的液體。必須安裝安全泄壓裝置但不宜安裝安全閥的場合閥門廠家,應(yīng)采用爆破片或安全閥與爆破片串聯(lián)安裝。
2.以下任何一種容器都必須安裝安全閥:
(1)獨立的壓力系統(tǒng)(帶有與其他系統(tǒng)分開的截止閥)。該系統(tǒng)是指全氣相、全液相或氣相連通;
(2)在容器受壓材料源頭沒有安全閥的情況下;
(3)涉及壓力小于壓力源的容器和管道;
(4)容積泵和壓縮機的出口管道;
(5)不凝性氣體積聚導(dǎo)致超壓的容器;
(6)加熱爐出口管路上如有截止閥或控制閥,應(yīng)在閥門上游安裝安全閥;
(7)工藝事故、自控事故、電氣事故、火災(zāi)事故和工務(wù)事故造成的超壓部位;
(8)由于兩端閥門關(guān)閉,液體發(fā)生熱膨脹的部分;
(9)凝汽式汽輪機出汽管;
(10)在某些情況下,由于泵出口止回閥泄漏,在泵入口管道上設(shè)置了安全閥;
(11)其他應(yīng)設(shè)置安全閥的位置。

A22H安全閥1.jpg

03A21F化工氣體安全閥選型分析形式的選擇
1.排放氣體或蒸汽時,使用全開式安全閥。
2.放液時,選擇全開或微開安全閥。
3.在排出水蒸氣或空氣時,可以使用帶扳手的安全閥。
4.對于設(shè)定壓力大于3MPa、溫度超過235℃的氣體安全閥社會安全閥,應(yīng)使用帶散熱片的安全閥中外合資閥門廠家,以防止排氣切斷直接侵蝕彈簧。
5.如果排放介質(zhì)允許泄漏到大氣中,選擇開啟閥蓋安全閥;如果不允許泄漏到大氣中,請選擇封閉式閥蓋安全閥。
6.要排放劇毒、腐蝕性和極度危險的介質(zhì),請選擇波紋管安全閥。
7.在背壓高的情況下,選擇背壓平衡式安全閥或先導(dǎo)閥控制式安全閥。
8.在一些重要場合,有時需要安裝兩個安全閥作為備用。兩個安全閥的進出口截止閥應(yīng)機械聯(lián)鎖,以確保在維護和大修時),能滿足容器所需的排放面積。

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