安全阀的设计
安全阀的设计

第一章设计依据、原则和安全要求1第一节设计依据一设计标准安全阀相关标准是安全阀设计的基本依据。
国标中安全阀的设计要求如下:1 安全阀适用于清洁、不含固体颗粒、粘度低的介质。
2 安全阀不能单独用于压力快速增长的场合。
3 安全阀不宜单独用于阀座与阀瓣密封面可能被介质粘连或介质可能生成晶体的场合,但可以将爆破片安全装置串联在安全阀入口侧组合使用。
4 安全阀的型式通常采用弹簧直接载荷式安全阀,阀型有全启式和微启式。
全启式安全阀适用于泄放体、蒸汽及液化气介质,微启式安全阀一般适用于泄放液体介质.5 用于液体的安全阀公称通径至少为15mm。
6 安全阀整定压力偏差不应超过±3%整定压力±0。
015MPa的较大值。
7装有安全阀时,容器的设计压力按以下步骤确定:(a)根据容器的工作压力p w,确定安全阀的整定压力p z ,一般取p z=(1.05~1。
1)p w;当p z<0。
18MPa 时,可适当提高p z 相对于p w 的比值;(b)取容器的设计压力p 等于或稍大于整定压力p z,即p≥p z。
8安全阀相关技术要求应符合GB/T 12241(GB 150.1—2010).在表2-1 中列出了国内和国外相关的安全阀标准.表1—1 安全阀的相关标准2二 动作性能指标(1)用于气体介质安全阀见表2—2注:下表中: ps —整定压力;p-工作压力;do —流道直径表2-2 用于气体介质安全阀动作性能指标:3第二节设计原则1.基本原则(1)设计的产品必须满足用户实际使用的所有要求。
(2)保证实际使用的前提下,所设计的产品应是最经济的(如选型、用材等方面)。
(3)如何使安全阀的综合性能达到标准是设计人员的首先原则.(4)尽可能多地对设计产品作型式试验,以获取性能参数作为设计依据。
(5)正确设计弹簧的刚度,以便内部零件结构的匹配更合理,设计的产品便于装拆和维修.(6)有较长的使用寿命(包括维修后的寿命)。
安全阀概述及设计规定

安全阀概述及设计规定安全阀作为一种安全泄放装置,能够有效预防由生产装置超压引起的爆炸事故。
它安装在压力容器或管道上,在紧急情况或异常工况下开启,防止内部压力超过设计规定的安全值,保护压力容器或管道等受压设备发生爆炸事故的装置。
大多数化工装置系统操作压力比较高,而且化工物料介质多可燃易爆,如果安全阀设计考虑不周全,超压泄放时容易引起火灾、爆炸等事故。
因此,从安全角度出发,安全阀的合理计算与设计对化工装置来说是非常重要的。
1、安全阀概述1.1安全阀操作参数1.1.1定压(PS):安全阀开启的压力,其数值必须等于或稍小于设备或管道的设计压力。
1.1.2积聚压力(Pa):安全阀的最高泄放压力与其定压之间有一差值,此压力差即为积聚压力。
安全阀的积聚压力一般取定压的0.1倍,即Pa=0.1Ps°1.1.3最高泄放压力(Pm):安全阀达到最大泄放压力能力时的压力:Pm=Ps+Pa1.1.4背压(P2):即出口压力,为安全阀开启前泄压总管的压力与安全阀开启后介质流动所产生的流动阻力之和。
对于普通型安全阀,P2不宜大于定压值Ps的10%o1.1.5回座压力:安全阀的回座压力介于安全阀的操作压力与定压之间。
当定压高于操作压力10%时,回座压力一般高于操作压力5%o1.2安全阀分类安全阀形式繁多,按照不同的分类标准,会有不用的分类,下面简单介绍一下常见的分类类型:1.2.1按开启高度分类:(1)微启式安全阀微启式安全阀的开启高度介于流通直径的1/40和1/20之间。
主要用于排放不可压缩流体(如水或油等液体)。
(2)全启式安全阀全启式安全阀的开启高度大于等于流通直径的l∕4o全启式安全阀的排放面积是阀座喉部最小截面积。
主要用于排放可压缩流体(如蒸汽和其他气体)。
(3)中启式安全阀开启高度介于微启式与全启式之间,这种形式的安全阀在我国应用的比较少。
1.2.2按有无机构分类当安全阀用于系统有背压的情况时,安全阀的开启压力就会产生变化,而当这个背压值是个变量时,安全阀就无法正常地工作,为此,设计了各种能用于背压工况的背压平衡式安全阀。
安全阀的设置及选用

安全阀的设置和选用安全阀是一种能使设备或管道自动泄压而防止超压发生爆炸的自动阀门,即当压力超过指定的值时,阀门自动开启,使流体外泄,而当压力回复到指定的压力后,阀门自动关闭,以保护设备或管道。
安全阀用在锅炉、压力容器等受压设备上作为超压保护装置.当被保护设备内介质压力异常升高达到规定值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止压力继续升高,当压力降低到另一规定值时,自动关闭。
1 安全阀的设置1。
1 凡属下列情况之一的容器必须安装安全阀:1、独立的压力系统(有切断阀与其它系统分开).该系统指全气相、全液相或气相连通.2、容器的压力物料来源处没有安全阀的场合。
3、设计压力小于压力来源处的压力的容器及管道。
4、容积式泵和压缩机的出口管道。
5、由于不凝气的累积产生超压的容器。
6、加热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时,在该阀上游应设置安全阀。
7、由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事故和公用工程事故引起的超压部位。
8、液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位。
9、凝气透平机的蒸汽出口管道.10、某些情况下,由于泵出口止回阀的泄漏,则在泵的入口管道上设置安全阀.1。
2 《石油化工企业设计防火规范》的规定,在不正常条件下,可能超压的下列设备应设安全阀:1、顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器。
2、顶部操作压力大于0。
03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外).3、往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口管道上,应设安全阀。
安全阀的放空管应接至泵入口管道上,并宜设事故停车联锁装置(如设备本身已有安全阀者除外)。
4、凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,上述机泵的出口管道需设安全阀。
以上管道有可能由于火灾、操作故障或停水、停电等造成管道内压力超过设计压力而发生爆炸事故,故应设置安全阀或其他安全措施。
5、可燃气体或液体受热膨胀,可能超出设计压力的设备。
安全阀的布置及其配管设计

安全阀的布置及其配管设计安全阀是承压设备、容器和管线上的最佳超压保护装置,当介质压力升高超过允许值时,安全阀自动开启,继而全量排放,防止压力继续升高,从而保护设备及其运行人员的安全;当压力降低至规定值时,安全阀及时自动关闭,阻止介质继续排出,减少损失。
由于安全阀属于自动阀,所以常常作为受压设备的最后一道保护装置。
从这个意义上说,它的作用是不能用其他保护装置来代替的。
一、安全阀的布置安全阀应直立安装并尽量靠近被保护的设备或管道。
如果不能靠近布置,则从被保护的设备或管道到安全阀入口之间的管道总压力降,不应超过安全阀定压值的3%或最大允许启闭压差的1/3(以两者中的较小值为准),该压力降过大会导致安全阀频繁起跳。
工程实践中常用的减少管道压力降的办法有通过适当扩大安全阀入口管径、采用长半径弯头、减少弯头数量等来降低管道总压力降。
安全阀的安装位置应主要考虑维修方便。
故安全阀处宜设置检修平台,这样可以方便进行配管也便于定期对安全阀进行检查、维护和校验等工作。
当在布置重量大的安全阀时要考虑安全阀拆卸后吊装的可能,必要时应设吊杆以及预留检维修的场地和空间。
工程实践中,常见的做法是把安全阀装在管廊顶层。
这样,一方面高于放空总管,另一方面安全阀集中布置在管廊顶层方便检修维护。
因特殊原因难以装在容器本体上时,可考虑将其装在出口管路上,但安全阀装设处与容器之间的管路上应避免突然拐弯、截面局部收缩等结构,应防止增加管路阻力、引起污物积聚发生堵塞等情况。
二、安全阀的入口配管设计安全阀入口管道设计应短而直,并宜采用长半径弯头。
管道至少要有5%的坡度,坡向被保护的系统;入口管道需核算在工作温度范围内是否需要进行补偿。
入口管道应尽量避免袋形弯,如果不能避免,则对易凝物质在袋形弯低点处有连续流动的排液管连接至同一压力系统,若凝液易变稠或成固态,则此排液管要伴热;对于不凝介质,在袋形弯的最低处有易于接近操作的放净阀。
进口管道的通道最小截面积应不小于安全阀进口截面积。
安全阀设计和选用

气阻力降,如排放火炬动背压 50kPa(表压),包括排放总管阻力降
20kPa,高空火炬阻力降 30kPa 之和。如果排放总管比较长阻力降大
于 20kPa,或高空火炬大于 30kPa,动背压会产生变化。安全阀背压
指的是安全泄放后,压力释放在管线中产生的压力,所以楼主说的排
放大气的安全阀就不存在后路产生压力,也就是说接大气的安全阀背
闭系统的管道,马赫数取 0.5~0.7。马赫数的计算:
Ma u / ua , ua 103
kpd g
式中 Ma——马赫数;
ua——声速,m/s; u——物料速度,m/s;
pd——物料压力,MPa;
排放管道压力较低,压力降计算公式应选用可压缩流体的压力
降计算公式。
不同 k 值时的气体特性系数 C 值
标准规定的排放压力上限值,单位为兆帕(MPa);代号为 Pdr。
安全阀相关计算
全启式安全阀(即 h≥1/4dt),A=π/4dt2
微启式安全阀(即 h<1/20dt),平面型密封面 A=πdvh,锥面型密封
面 A=πdt h sinΦ
1) 压缩气体系统的安全泄放量的计算
Ws = 2.83×10-3 ρg υ d2
4. 排放压力(泄放压力):阀瓣达到规定开启高度时进口侧的 压力,即安全阀的阀芯升到最大高度后阀入口处的压力。泄放压力等 于设定压力加超压。
5. 回座压力:安全阀排放后,阀瓣重新压紧阀座,介质停止排 出时的进口压力。(安全阀起跳后,随着被保护系统内压力的下降, 阀芯重新回到阀座时的压力。)回座压力是表征安全阀使用品质的一 个重要参数,一般要求它至少为工作压力 80%,上限以不产生阀瓣 频繁跳动为宜。
2
k 1
pd k 1
安全阀设置规定

安全阀设置规定安全阀是一种紧急保护设备,能够在压力系统中发生异常时自动打开,使压力得到释放,以防止系统发生危险事故。
因此,安全阀的设置非常重要。
安全阀的作用安全阀是一种压力释放装置,其主要作用是保护压力容器、压力管路或其他压力系统防止超压而导致破裂、爆炸等危险情况的发生。
当系统中压力超过设定值时,安全阀将自动打开,释放压力,从而保护系统和设备的安全。
安全阀也是除压力表以外的另一个重要压力检测工具。
安全阀的设计和设置安全阀的设计和设置需要考虑很多因素,如压力容器的最大工作压力、工作温度、流量和介质性质等。
根据《压力容器安全技术监察规程》中的规定,安全阀的设计和选型必须满足以下要求:1.整个系统应足以保证安全阀的能力完全利用,并且在故障情况下也能够正常工作。
2.安全阀的通道应该经过考虑,使虽然在安全阀关闭的情况下,通道中也不会形成任何积存。
3.在因故障引起的压力上升和超压的情况下,安全阀必须能够稳定可靠地工作。
4.安全阀应该是能够具备耐腐蚀、耐磨损和耐高温等特点的材料所制成的。
5.在调整安全阀时,应当对其每一项性能力进行检查,以确保其符合国家标准。
通过以上规定可以看出,安全阀在设计和设置时需要严格遵循国家规定,以保证其安全性和可靠性。
安全阀的设置参数安全阀设置参数的选择需要根据压力容器和管路所在的位置以及设备所处的工况等因素进行权衡。
以下是安全阀设置参数的具体介绍:1. 设计压力安全阀的设计压力是指压力容器可以承担的最大工作压力。
根据国家标准要求,安全阀的设计压力应该总是小于容器的允许工作压力,通常是容器工作压力的110%~120%。
设计压力是安全阀设置的重要参数,对于压力容器的安全运行具有重要作用。
2. 排放能力安全阀的排放能力是指安全阀在规定的排放条件下可以排放的气体或液体的能力。
在安全阀的选择和设置中,排放能力也是非常重要的参数之一。
排放能力越大,安全阀作用的范围就越广泛。
3. 设计温度安全阀的设计温度是指安全阀在工作过程中所能承受的最高温度,也是安全阀选型时需要考虑的重要参数。
第二章 安全阀的设计

第二章安全阀的设计自从法国工程师1707年发明第一台重锤式安全阀以来,现在安全阀结构已有了很大的发展,主要有弹簧直接载荷式、重锤式、静重式、电磁辅助加载或卸载式、导阀控制式等几大类。
安全阀是一种自动阀门,不借助任何外力而是利用介质本身的压力,当压力超过预定值时,自动排出一定数量的介质,以防止系统内压力超过额定的安全值,当恢复正常压力后,阀门再自行关闭,阻止介质继续流出。
所以,安全阀的设计是一个系统性问题,既要考虑安全阀本身的有关因素,又要考虑被保护系统的各种情况对最终的产品的影响。
因此,在设计时需要对引起超压的各种因素进行综合分析、判断,只有这样才能确保安全阀设计的合理、安全和可靠。
系统对安全阀的基本要求是准确的开启、稳定的排放、及时的回座和可靠的密封。
安全阀的设计主要考虑结构、材料和性能等方面内容。
结构设计包括阀体结构、密封结构、阀座结构、阀瓣结构、背压平衡结构、紧急提升机构;材料方面主要考虑介质的可燃性、易爆性、有毒性和腐蚀性以及低温、高温、高压对材料的影响;性能设计包括阀座(喷嘴)、阀瓣、导向套、调节圈、弹簧的优化组合,以及被保护系统的各种情况。
第一节安全技术规范对安全阀设计的基本要求一、结构与设计1、安全阀的性能安全阀的性能应当符合《安全阀安全技术监察规程》及其相应的国家标准或者行业标准(以下简称相应标准)的有关要求。
直接采用国外标准时,应当将标准原文及其中译文报国家质检总局备案。
2、安全阀进出口公称通径安全阀进出口公称通径应当符合相应标准。
液体安全阀的公称通径至少为15mm。
3、安全阀的公称压力安全阀的公称压力应当按照相应标准,依据阀门材质、工作温度和整定压力进行选取。
4、提升装置(扳手)用于蒸汽或者高温热水系统中的安全阀,应当为直接载荷式,并且应当装有可靠的提升装置(扳手)。
设计规定安全阀设置提升装置(扳手)的,当安全阀进口压力大于整定压力75%时,提升装置应当能够将阀瓣从阀座上提起,而除去外力后提升装置不应当卡住,阀瓣应当能够顺利回座。
安全阀的设计及选型

安全阀的设计及选型安全阀是一种安全保护装置,用于控制和调节容器内压力,以避免容器因过压而发生破裂事故。
在工业生产中,安全阀的设计和选型对于保障设备和人员的安全至关重要。
下面将从设计要求、选型依据和安全阀的类型等方面进行详细介绍。
一、设计要求:1.安全阀的设计要满足国家标准和相关法规的要求,并获得相应的认证和检验。
2.安全阀的承受压力、流量和温度等参数要符合容器和工艺流程的要求。
3.安全阀的结构要合理,可靠性要高,工作稳定,响应迅速,具备自调节功能。
4.安全阀要方便安装、调节和维护,具备可靠的密封性能和防腐蚀能力。
二、选型依据:1.容器的工作压力和设计压力:安全阀的承受压力必须大于或等于容器的工作压力,并考虑到容器的设计压力,以确保安全阀在任何工作条件下都能正常开启。
2.流体性质和流量要求:安全阀的流量要满足制定的标准和容器的工艺要求。
流体性质可以影响安全阀的材料选择和工作参数的设定。
3.温度要求:安全阀的材料选择要能够耐受容器内的高温,并确保在高温条件下仍然能正常工作。
4.安全阀的响应时间:不同的工艺要求对响应时间有着不同的要求,选型时需要根据具体工艺要求进行选择。
5.安全阀的材料和密封性能:安全阀的材料要和容器内介质相适应,同时要具备良好的密封性能,以确保逃逸的气体不会造成安全隐患。
三、安全阀的类型:1.弹簧式安全阀:通过弹簧预先设定压力值,当容器内压力超过设定值时,弹簧会弹起,释放压力,实现减压。
2.阳平衡安全阀:利用阀盖上的阳平衡活塞来平衡容器内部和外部的压力,当容器内压力超过设定值时,活塞会自动打开,释放压力。
3.超静态安全阀:适用于需要非常高精度的流量调节和控制的场合,能够在高压差下实现稳定的流量调节。
4.调压安全阀:适用于需要同时进行压力调节和安全防护的场合,通过调整安全阀的调压装置,达到设定的压力值。
四、安全阀的选型及注意事项:1.根据容器的工作压力和设计压力,选择合适的承压范围和额定流量的安全阀。
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安全阀的设计第一章设计依据、原则和安全要求2第一节设计依据一设计标准安全阀相关标准是安全阀设计的基本依据。
国标中安全阀的设计要求如下:1 安全阀适用于清洁、不含固体颗粒、粘度低的介质。
2 安全阀不能单独用于压力快速增长的场合。
3 安全阀不宜单独用于阀座与阀瓣密封面可能被介质粘连或介质可能生成晶体的场合,但可以将爆破片安全装置串联在安全阀入口侧组合使用。
4 安全阀的型式通常采用弹簧直接载荷式安全阀,阀型有全启式和微启式。
全启式安全阀适用于泄放体、蒸汽及液化气介质,微启式安全阀一般适用于泄放液体介质。
5 用于液体的安全阀公称通径至少为15mm。
6 安全阀整定压力偏差不应超过±3%整定压力±0.015MPa的较大值。
7装有安全阀时,容器的设计压力按以下步骤确定:(a)根据容器的工作压力p w,确定安全阀的整定压力p z ,一般取p z=(1.05~1.1)p w;当p z<0.18MPa 时,可适当提高p z 相对于p w 的比值;(b)取容器的设计压力p 等于或稍大于整定压力p z,即p≥p z。
8安全阀相关技术要求应符合GB/T 12241(GB 150.1—2010)。
在表2-1 中列出了国内和国外相关的安全阀标准。
表1-1 安全阀的相关标准3二 动作性能指标(1)用于气体介质安全阀见表2-2注:下表中: ps-整定压力;p-工作压力;do-流道直径表2-2 用于气体介质安全阀动作性能指标 :4第二节设计原则1.基本原则(1)设计的产品必须满足用户实际使用的所有要求。
(2)保证实际使用的前提下,所设计的产品应是最经济的(如选型、用材等方面)。
(3)如何使安全阀的综合性能达到标准是设计人员的首先原则。
(4)尽可能多地对设计产品作型式试验,以获取性能参数作为设计依据。
(5)正确设计弹簧的刚度,以便内部零件结构的匹配更合理,设计的产品便于装拆和维修。
(6)有较长的使用寿命(包括维修后的寿命)。
由于安全阀使用的介质繁多,总体可归纳为三种状态,即蒸汽、气态和液体。
(临界状态是一种特例)有时,设计人员借助于冷态试验的手段,对安全阀所得出合格的性能数据,但用于重油(沥清)等介质性能又不一定理想,设计人员又不可能在各种介质的工况条件下作性能试验,这就使得安全阀的设计不能照搬哪种成熟产品模式,而是要根据不同介质的实际使用状况,设计出弹簧刚度适当,内件结构合理的产品,当然,安全阀设计原则最5 终是要让用户得到满意的产品。
但设计好产品的捷径,主要还是来自现场实践经验的积累。
2.结构设计原则(1)阀体安全阀是通过阀体使零件相互连接成为一个完整的产品。
安全阀通过阀体的法兰或螺纹管接头或焊接连接在系统上的。
阀体承受着被保护系统的压力作用,所以阀体应有足够的强度和密封性,不允许出现变形或泄漏。
1) 阀体材料的选择通常按温度、压力和介质的腐蚀性来定。
具体情况将在下一节做专门介绍,此处不再复述。
2) 安全阀排放时,介质通过阀体泄放至安全的地方,所以要求通道部分的尺寸和形状应保证其流体阻力最小。
3) 阀体的进口和出口支管承受着安全阀和排放管道的重量以及安全阀排放时的反作用力,阀体应有足够的强度和刚度。
4) 为了提高排放能力,阀座通道截面积不因有导向筋的存在而缩小介质流动畅通,不仅在阀座通道中,在阀瓣打开的环状间隙处没有涡流现象。
阀体和出口支管的通道截面积为2.5d0。
由于排放能力高,安全阀的阀座通道截面积较小,使安全阀易于密封。
(2)阀座阀座设计成可拆卸的结构形式,阀座通道设计成拉法尔喷嘴的光滑低阻力形状。
喷嘴式安全阀能在长期使用中保持高度密封,减少阀座和阀瓣密封面的机械变形、热变形和侵蚀。
阀座的热变形是介质对于非对称阀体的作用引起的,而阀座的机械变形则可能在把阀体紧固在容器上发生。
采用可拆卸结构,则阀体的变形一般不易造成阀座的变形,而阀座的变形是导致安全阀泄漏的主要原因。
安全阀的主要受压元件是阀座,所以在设计时应进行强度校核,在结构上应设计成圆滑过渡,阀座一般不宜采用铸件,应采用棒料和锻件加工,并需进行强度试验。
(3)阀瓣阀瓣是和阀座一起组成密封面,其密封面一侧要直接承受介质的压力、温度等,它的结构设计合理与否,直接影响到安全阀的密封性能。
阀瓣的结6 构设计是根据安全阀要达到的密封性能指标、密封面宽度和密封比压、受弹簧预紧力的大小、所使用的介质特性等诸多因素来考虑的。
阀瓣的材料选用和阀座相比,应相同或更好一点,对美标安全阀来说,采用较多的是420、304 和316L,当然,在所有腐蚀性强的地方,还应选用更好的,如蒙乃尔、哈氏合金、钛合金等其它材料。
(4)阀杆安全阀弹簧的作用力是通过阀杆传递给阀瓣,形成初始密封。
当安全阀动作时,阀杆沿着弹簧上下面的弹簧座移动,因此阀杆的作用很重要。
1) 阀杆力不是通过钢球传递给阀瓣时,阀杆的端部应做成求面,球面半径按施加于阀杆的作用力来选取。
当作用力小于6000N 时,r=1.5mm 就够了;作用力达1800N 时,r=4mm。
球面半径也可按安全阀口径来选取,即r=(0.05~0.08)d0。
2)加于阀杆的载荷超过1000N 时,阀杆端部用2Cr13 钢制造,其硬度经热处理40~43HRC。
或在端部堆焊硬质合金,硬度不低于45~48HRC。
(5)弹簧弹簧是重要的零件之一,弹簧式安全阀的性能受弹簧的控制,弹簧的设计成功与否决定了安全阀的最终性能是否达到设计要求和使用要求。
弹簧在安全阀里的工作原理比较简单,它通过弹簧座把作用力传递给阀杆,阀杆再把弹簧力传递到阀瓣上。
1)为了保证弹簧力能平稳地传递到阀瓣上,在设计制造安全阀弹簧时,应将弹簧的端部磨平,支撑面至少大于3/4 圈。
并且应满足平行度和垂直度的要求。
3)为了防止弹簧松驰,在计算时取较低的许用应力值,制造时进行强化处理。
4)石油化学工业中应十分注意弹簧的抗腐蚀保护,在同某些介质接触时会使弹簧圆钢变细和出现内部裂纹、应力腐蚀等现象。
为了防腐蚀,弹簧应采用合金钢制造,并采用包保护层、镀镍、渗铝等方法,在结构上利用橡胶弹性隔膜或金属波纹管使弹簧同腐蚀性介质隔离,或在弹簧表面喷涂聚四氟乙烯的方法保护弹簧。
7 (6)调节圈调节圈是全启式安全阀的重要部件之一,调节圈分上调节圈和下调节圈。
利用调节圈对排放压力、回座压力进行调整,这个调整由制造厂商根据需要来确定,用户在使用过程中不得随意调整调节圈的位置,它决定着安全阀的动作性能。
调节圈的位置较高时,安全阀开启压力就降低,同时关闭压力也降低。
通常下调节圈安装在阀座的上部,上调节圈安装在反冲盘的导向套上。
用来调节安全阀开启压力的上调节圈,拧在阀瓣于其中滑动的导向套的下部。
当调节圈往下调时,为使阀瓣达到全开启高度的压力即可低些。
上调节圈的位置通过阀体上部的螺孔来调节,螺孔用螺栓封住,螺塞具有伸出的端头,使调节圈固定以防转动。
(7)活塞背压力对安全阀的排放能力、开启压力有相当大影响,为了保证安全阀能安全可靠地运行于背压力超过开启压力10%的工况在安全阀设计时,应该考虑背压的影响,在安全阀上加设一个能平衡背压影响的装置。
平衡背压的机构常用的有波纹管式和滑塞式两种,另外还有通过导向阀来平衡背压。
第三节安全阀的基本特征和要求1安全阀的各种压力规定:最高容许压力:介质通过安全阀排放时,被保护容器内最高压力。
运行压力:容器在工作中经常承受的表压力。
容器的计算工作压力:进行容器壁厚度/强度计算的压力。
全开压力:安全阀在全开行程下的阀前压力,它又叫排放压力。
整定压力:调整的使安全阀开启的入口压力。
关闭压力:又叫回座压力,是安全阀开启后,当容器压力下降到该压力时安全阀关闭的压力。
回差:指容器的工作压力与安全阀的关闭压力之差。
背压:指在安全阀排出侧建立起来的压力,背压可能是固定的,也可能是变动的,影响着安全装置的工作,向大气排放时,背压为零。
.8 2对安全阀的工作要求(1)当达到最高永续压力时,安全阀要尽可能的开起到应达到的高度,并排放出会定量的介质。
(2)当达到开启压力时,要迅速开启。
(3)安全阀在开启状态下排放时应稳定无震荡。
(4)当压力降低到会作压力时应能及时有效的关闭。
(5)安全阀处于关闭状态下,应保持良好的密封性能。
3安全阀的排放能力是指在单位时间内流经安全法的介质流量。
安全阀的排放能力要保证能放掉系统中可能产生的最大过剩介质量,给予系统设备有效的保护。
第二章设计参数和工作原理第一节设计参数本设计中低温工况下的温度为T=-164℃;最高压力为P临界=6.4MPa;额定工作压力P额=1.4MP;排放量为Q=1507m2/每天(标况);工作介质:液化天然气;液化天然气的流速取1.5 m/s。
查得的相关参数有临界压力P C=4.629MP;临界温度T c=190.7K;ρ气=0.7168kg/m3;ρ液=450kg/m3;气体特性参数349。
第二节工作原理安全阀是是一种自动阀门,他不借助于任何外力而是利用介质本身的力来排除一定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值.档压力恢复正常后,阀门再次关闭并阻止介质继续流出.安全法广泛应用于各种承压容器和管道上,防止压力超过规定值,他是一种自动机构,档压力超过规定值后自动打开泻压,而压力降到工作压力或稍低于工作压力时又能自动关闭,它的可靠性直接关系到设备及人身的安全.本设计为先导式安全阀,其构造和原理如下:1结构图92 工作原理本安全阀利用介质流动时,通过毛细管将气体引入主阀背部,借助背压对主阀进行密封。
在正常情况下,主阀处于关闭状态,当介质工作压力比设定的计算压力低时,介质的压力经毛细管进入导阀,然后再将气体引入主阀压力室,作用在主阀阀瓣上,从而产生一个向下的力,使主阀关闭密封。
随着工作时间的加长,当整个系统压力增加接近设计的临界压力时,系统为了正常运行,导阀开始动作,其活塞开始向上提升,当压力继续增加时,活塞进一步向上提升直至导阀上密封面处于关闭状态,而此时下密封面仍旧处于关闭状态,随着压力的再一步增加,下密封面开始微启,此时主阀压力室的压力从导阀下面排气孔排出,使主阀压力室压力逐渐减小,直至降到正常工作压力条件下。
当系统达到设定压力或稍高于设定压力时,导阀的下密封面达到全升状态,主阀压力室气体从导阀排气孔迅速排出从而使主阀压力室压力达到最小状态,此时,主阀的阀瓣被系统的压力推升,排放超压气体。
当系统压力超压时,主阀阀瓣达到全升状态,排放完成后,导阀活塞又趋于下降,这时通过毛细管引入的气体又作用于主阀压力室,此时导阀活塞又恢复到正常工况下的位置,即导阀下密封面关闭,同时主阀也随之关闭,系统又开始在正常工况下运行。
3 适用场合该阀门主要用于使用高压液化天然气的系统中,能起到保护系统安全、使系统正常运行的作用,同时也可用于高压低温系统中的泄压装置中。