安全阀是阀门家族比较特殊的一个分支,它的特殊性是因为安全阀为不同于其它阀门仅仅起到开关的作用,更重要的是要起到保护设备的安全。
安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备的安全附件,能够有效预防由生产装置超压引起的爆炸事故。因此,安全阀在化工装置中非常重要。要想透彻了解安全阀,就得从它的分类、特点、选型及安装要求开始。
安全阀因其用途的不同,结构种类也较多,通常可按以下方法进行分类。
1. 按使用介质分类(1)蒸汽安全阀:通常以A48Y型为代表(2)气体安全阀:通常以A42Y型为代表(3)液体安全阀:通常以A41H型为代表
国外将用于液体介质的称为泄压阀,用于空气或蒸汽介质的称为安全阀,用于液体、空气和蒸汽介质的称为安全泄压阀
2. 按公称压力分类(1)低压安全阀:公称压力≤PN16的安全阀(2)中压安全阀:PN16<公称压力≤PN100(3)高压安全阀:PN100<公称压力≤PN1000(4)超高压安全阀:公称压力≥PN1000的安全阀
3. 按适用温度分类(1)超低温安全阀:t<-100℃(2)低温安全阀:-100℃≤t≤-29℃(3)常温安全阀:-29℃<t<120℃(4)中温安全阀:120℃≤t≤425℃(5)高温安全阀:t>425℃
4. 按连接方式分类(1)法兰连接安全阀
(2)螺纹连接安全阀
(3)焊接连接安全阀
5. 按密封副的材料分类(1)硬密封安全阀(金属对金属)
(2)软密封安全阀(金属对非金属)
6. 按作用原理分类
安全阀 ├ 直接作用式安全阀
┊ ├ 直接载荷式安全阀
┊ ┊ ├ 重锤式安全阀
┊ ┊ ├ 杠杆重锤式安全阀
┊ ┊ └ 弹簧式安全阀
┊ └ 带补充载荷式安全阀 └ 非直接作用式安全阀
├ 先导式安全阀
┊ ├ 突开型先导式安全阀
┊ └ 调制型先导式安全阀
└ 带动力辅助装置的安全阀
弹簧直接载荷式安全阀(波纹管平衡式)
1—阀座;2—阀体;3—下调节圈;4—螺杆;5—定位螺塞;
6—阀瓣;7—反冲盘;8—导套;9—波纹管组件;
10—弹簧;11—阀盖;12—阀杆;13—调整螺钉; 14—阀帽
弹簧式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节,利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启(整定)压力。
先导式安全阀(突开型)
先导式安全阀(调制型)
带有回流保护器的先导式安全阀
先导式安全阀通常由一个活动的不平衡阀瓣(活塞)的主阀和一个外部的导阀组成。阀瓣的设计是顶部面积比底部面积大,在达到整定压力前,顶部和底部表面均承受相同的进口操作压力。由于阀瓣顶部面积大于底部面积,净作用力保持阀瓣紧压在主阀阀座上。随着操作压力的增加,阀座的净作用力增加,以使阀门关闭得更紧密。这个特点允许大多数先导式阀门被用在Zui大期望的操作压力较高的场合中。在整定压力下,导阀将阀瓣顶部的压力泄出,此时净作用力向上,致使阀瓣开启,流体通过主阀。经过超压阶段后,导阀关闭阀瓣顶部气室的泄出口,因此重新建立压力,净作用力导致阀瓣回座。
重锤杠杆式安全阀是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。根据杠杆原理,它可以使用质量较小的重锤通过杠杆的增大作用获得较大的作用力,并通过移动重锤的位置(或变换重锤的质量)来调整安全阀的开启压力。
7. 按动作特性分类(1)比例作用式安全阀:
开启高度随压力升高而逐渐变化(2)两段作用式(突跳动作式)安全阀:
起初阀瓣随压力升高而比例开启,在压力升高一个不大的数值后,阀瓣即在压力几乎不再升高的情况下急速开启到规定高度
8. 按开启高度分类(1)微启式安全阀:
开启高度在1/40~1/20流道直径范围内
微启式安全阀
(2)全启式安全阀:
开启高度不小于1/4流道直径
全启式安全阀(反冲盘式阀瓣)
全启式安全阀(在导套和阀座上设置调节圈)
具有背压调节作用的全启式高性能蒸汽安全阀
(3)中启式安全阀:
开启高度介于微启式和全启式之间
9. 按有无背压平衡机构分类(1)平衡式安全阀
背压平衡式带保温夹套安全阀
(2)常规式安全阀
10.按阀瓣加载方式分类 重锤式或杠杆重锤式安全阀、弹簧直接载荷式安全阀、气室式安全阀、永磁体式安全阀。
11. 按出口侧是否密封分类(1)封闭式安全阀:
安全阀的出口侧要求密封。当用于有毒、有害、易燃等介质时为了防止介质向周围环境逸出,或为了回收排放的介质,以及当存在附加背压时,都应采用封闭式安全阀。(2)敞开式安全阀:
安全阀的阀盖敞开,使弹簧与向大气直接相通,有利于降低弹簧的温度,主要应用在空气或对环境不造成污染的高温气体,如水蒸气。
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