Osnove ventila za smanjenje pritiska – Sigurnosni ventili sa oprugom-opterećeni

Naučite po prvi put ili se osvježite o ovom uobičajenom proizvodu ventila.

Ventili za rasterećenje pritiska postoje stotinama godina i nastavljaju igrati vrlo važnu ulogu kao posljednja linija odbrane za zaštitu života i imovine u slučaju nadpritiska.

Ovisno o vašem nivou stručnosti, ovaj članak bi mogao biti odlična polazna tačka da naučite sve o osnovama ventila za smanjenje pritiska ili bi ovo moglo biti osvježenje za one koji vole dvaput-provjeravati i upoređivati ​​bilješke. Ovaj članak će biti prvi u nizu od tri članka gdje ćemo predstaviti tri vrste ventila za smanjenje pritiska. U ovom prvom članku ćemo pokriti osnove rada opruge{3}}opterećenog sigurnosnog ventila. U budućim člancima, naš drugi dio će pokrivati ​​rad sigurnosnog ventila kojim upravlja pilot, a treći dio će pokrivati ​​rad sigurnosnih ventila.

Ventil za smanjenje pritiska (PRV) je termin koji se koristi za opisivanje kategorije ventila dizajniranih za upotrebu u aplikacijama zaštite od nadpritiska. Možda ste čuli mnogo različitih termina za PRV: sigurnosni ventil (SV), prelivni ventil (RV), sigurnosni ventil (SRV) ili pilot{1}}upravljan sigurnosni ventil (POSRV). Svi oni rade slično, ali nisu potpuno isti, ovisno o tome s kim razgovarate i nivou znanja o ventilu za rasterećenje pritiska. 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, hajdemo odmah na to i ući u detalje. Prvo ćemo pokriti neke pojmove i definicije, a zatim ćemo ući u detalje kako asigurnosni{0}}oprugni sigurnosni ventilradi.

ventil za smanjenje pritiska (PRV)- uređaj dizajniran za otvaranje i oslobađanje viška pritiska, zatim zatvaranje i sprečavanje daljeg protoka tečnosti nakon što se normalni uslovi vrate.

Prelivni ventil (RV)- oprugom-opterećeni ventil za smanjenje pritiska koji se pokreće statičkim pritiskom uzvodno od ventila. Prelivni ventil se prvenstveno koristi za nestišljive tekućine.

sigurnosni ventil (SRV)- ventil za smanjenje pritiska sa oprugom- koji se može koristiti ili kao sigurnosni ili kao ventil za smanjenje pritiska, ovisno o primjeni.

Pilotski{0}}upravljani sigurnosni ventil (POSRV)- ventil za smanjenje pritiska u kojem se glavni uređaj za rasterećenje ili glavni ventil kombinuje sa samopokrećućim pomoćnim ventilom za smanjenje pritiska koji se zove pilot ventil i kontrolira ga.

sigurnosni ventil (SV)- oprugom-opterećeni ventil za smanjenje pritiska koji se pokreće statičkim pritiskom uzvodno od ventila i karakterizira brzo otvaranje ili iskakanje. Sigurnosni ventil se obično koristi za kompresibilne fluide, prvenstveno paru.

Hajde sada da pređemo na temu ovog članka, a to su osnove rada opruge{0}}opterećenog sigurnosnog ventila (SRV).

SRV-opterećeni oprugom se sastoji od ulazne mlaznice koja je povezana sa posudom ili sistemom koji treba zaštititi, diska koji se pomiče da kontroliše protok kroz mlaznicu i opruge koja kontrolira kada se ventil otvori i položaj diska. Ventil radi koristeći pritisak ulaznog sistema kako bi se savladalo opterećenje opruge i, kao rezultat, ventil se otvara kako bi se oslobodio definisani kapacitet. Kada je ventil zatvoren, kao što je prikazano na slici 1, sila opruge se odupire uzvodnom pritisku koji djeluje na površine sjedišta (područje A). Kako pritisak raste, pritisak na (A) teži da izjednači silu opruge i pritisak koji drži sjedišta zajedno približava se nuli.

Slika 1: SRV zatvorena pozicija Fotokredit: Sve slike ljubaznošću Baker Hughesa

Kada se uzvodni pritisak poveća na unutar jedan do dva procenta podešenog pritiska ventila, medij će se kretati pored sjedala u komoru B, kao što je prikazano na slici 2. Ograničenje protoka u sekundarnom prstenastom otvoru uzrokuje stvaranje pritiska i djelovanje na većem području, stvarajući dodatnu silu za savladavanje sile opruge. Disk će se tada odmaknuti od sjedišta mlaznice i ventil će se "iskočiti" otvoriti.

Slika 2: SRV djelomično otvoren

Kada se ventil otvori, dolazi do dodatnog povećanja pritiska-na (C) kao što je prikazano na slici 3. To je zbog naglog povećanja protoka i ograničenja protoka kroz drugi prstenasti otvor formiran između unutrašnje ivice držača diska i vanjskog promjera prstena za podešavanje. Ove dodatne sile na (C) uzrokuju da se disk značajno podiže pri "pucanju". Protok je ograničen otvorom između sjedišta mlaznice i sjedišta diska sve dok sjedište diska ne bude podignuto sa sjedišta mlaznice za približno jednu-četvrtinu promjera grla mlaznice-. Nakon što disk postigne ovaj stepen podizanja, protok je ograničen primarnim otvorom, a ne područjem između površina za sjedenje. Produvavanje (razlika između pritiska otvaranja i zatvaranja) može se kontrolisati u granicama pozicioniranjem jednog prstena za podešavanje. Produvavanje nastaje kada sila opruge nije u stanju da savlada zbir sila u (A), (B) i (C) sve dok pritisak u (A) ne padne ispod postavljenog pritiska.

Slika 3: SRV potpuno otvoren

Ispod, na slici 4, je ilustracija protoka fluida kroz ventil. Važno je prepoznati da sistemski pritisak ulazi kroz mlaznicu i ostaje pod visokim pritiskom sve dok se ne proširi kroz sekundarni prstenasti otvor. Pritisak nizvodno od sekundarnog prstenastog otvora je mnogo niži od pritiska sistema.

Slika 4: Putanja protoka kroz PRV

Karakteristike

Prsten za podešavanje

Prsten za podešavanje u sigurnosnom ventilu se postavlja na unaprijed određene pozicije prije nego što se ventil pusti u rad. Predpodešavanje čini manje potrebnim da se ventil aktivira kako bi se utvrdilo da je prsten pravilno postavljen da bi se postigao potreban kapacitet podizanja i rasterećenja.

Jednostavna prilagodba duvanja

Jedan prsten za podešavanje podešava ispuštanje ili ponovno postavljanje pritiska u sigurnosnom ventilu. Kada se prsten pomakne prema gore, izduvavanje se povećava (smanjuje pritisak ponovnog postavljanja), a kada se pomiče naniže, izduvavanje se smanjuje (podizanje ponovnog pritiska). Za usporedbu, kada ventili imaju dva ili više prstena za podešavanje, svaki utiče na djelovanje ventila kao i na ispuhivanje.

Uobičajene industrije i primjene

SRV{0}}opterećeni oprugom se mogu naći u mnogim industrijama. Neke uobičajene industrije uključuju proizvodnju električne energije, preradu, petrohemiju, hemijsku, naftu i gas srednjeg toka, uzvodnu naftu i gas, te celulozu i papir. Neke uobičajene primjene za SRV-opterećene SRV uključuju destilaciju, hidroobradu, reformiranje, krekiranje, miješanje, frakcioniranje, kompresiju napunjenog plina, odvajanje, kompresiju, integritet cjevovoda, dehidraciju i ravnotežu postrojenja za primjenu plinova, tekućina i dvofaznih medija.

Rad opruge{0}}opterećenog SRV-a je u principu osnovni sa samo nekoliko elemenata koji kontroliraju njihovu funkciju. Postoji još mnogo toga o čemu se može razgovarati o SRV-ovima, kao što su tipovi trima, kako oni rade i kada koristiti određeni trim, ali za sada ćemo se držati osnovnih principa rada SRV-a. Potražite buduće članke o radu pilot{3}}upravljanih sigurnosnih ventila i sigurnosnih ventila.