四、截止阀
截止阀是一种常用的截断阀,主要用于接通或截断管路中的介质,一般用于中、小口径的管道,适用的压力、温度范围很大。截止阀一般不用于调节介质流量。截止阀阀体的结构形式有直通式、直流式和角式,直通式是最常见的结构,但其流体阻力;直流式的流体阻力较小,多用于含固体颗粒或粘度大的流体;角式阀体多采用锻造,适用于较小口径、较高压力的管道。
截止阀的主要优点:
(1) 截止阀的结构比较简单,制造和维修都比较方便; (2) 密封面不易磨损、擦伤,密封性较好,寿命较长; (3) 启闭时阀瓣行程较小,启闭时间短,阀门高度较小。 截止阀的主要缺点:
(1) 流体阻力大,阀体内介质通道比较曲折,故能量消耗较大。 (2) 启闭力矩大,启闭较费力。关闭时,因为阀瓣的运动方向与介质压力
作用方向相反,阀瓣的运动必须克服介质的作用力,故启闭力矩大。
(3) 介质的流动方向,一般有由下向上流动要求的限制。 五、止回阀
止回阀是能自动阻止流体倒流的阀门,也称为逆止阀。止回阀的阀瓣在流体压力下开启,流体从进口侧流向出口侧,当进口侧压力低于出口侧时,阀瓣在流体压差、本身重力等因素作用下自动关闭以防止流体倒流。止回阀通常被用于泵
的出口。
止回阀一般分为升降式、旋启式、蝶式及隔膜式等几种类型。升降式止回阀的结构一般与截止阀相似,其阀瓣沿着通道中心线作升降运动,动作可靠,但流体阻力较大,适用于较小口径的场合。旋启式止回阀的阀瓣绕转轴作旋转运动,其流体阻力一般小于升降式止回阀,它适用于较大口径的场合。蝶式止回阀的阀瓣类似于蝶阀,其结构简单、流阻较小,水锤压力亦较小。隔膜式止回阀有多种结构形式,均采用隔膜作为启闭件,由于其防水锤性能好,结构简单,成本低,近年来发展较快。但隔膜式止回阀的使用温度和压力受到隔膜材料的限制。
六、球阀
球阀是用带圆形通孔的球体作为启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。球阀的主要功能是切断和接通管道中的介质流通通道,其工作原理是借助手柄或其他驱动装置使球体旋转90°,使球体的通孔与阀体通道中心线重合或垂直,以完成阀门的全开或全关。
球阀的优点: (1)
流体阻力小,全开时球体通道、阀体通道和连接管道的截面积相等,并且成直线相通,介质流过球阀,相当于流过一段直通的管子。化水系统中树脂通过的阀门一般都是采用球阀。
(2) 启闭迅速,启闭时只需把球体转动90°,方便而迅速。 (3)
结构较简单,体积较小,质量较轻。特别是它的高度远小于闸阀和截止阀。
(4)
密封性能好。球阀一般采用具有弹性的软质密封圈。
球阀的缺点:使用温度范围小。球阀一般采用软质密封圈,使用温度受密封圈材料的限制。
七、减压阀
减压阀的作用是将设备的管路内介质的压力降低到所需压力。它依靠其敏感元件(膜片、弹簧片等)改变阀瓣的位置,增加管道局部阻力,从而使介质的压力降低。
八、安全阀
安全阀是设备和管道的自动保护装置,在化学水处理设备和管道中,常用于
蒸汽管道、加热器、压缩空气管道和储气罐等压力容器上,当介质压力超过规定数值时,安全阀自动开启,以排除过剩介质压力;当压力下降到回座压力时,能自动关闭,以保证生产运行安全。
安全阀按其结构不同分为直通式安全阀和脉冲式安全阀二种,直通式安全阀又分为杠杆重锤式安全阀和弹簧式安全阀。化水系统常用的为弹簧式安全阀。弹簧式安全阀的动作原理:正常运行时,弹簧向下的作用力大于流体作用在门芯上的向上作用力,安全阀关闭。一旦流体压力超过允许压力时,流体作用在门芯上的向上的作用力增加,门芯被顶开,流体溢出,待流体压力下降至弹簧作用力以下后,弹簧又压住门芯迫使它关闭。
作者:罗浮阀门集团有限公司——闫正伟
摘要:从定义入手,详细介绍了安全阀及泄放阀的区别及选用。并分析了国内主要的安全阀系列,列出了选用安全阀选用一般规则。 关键词:安全阀 泄放阀 阀门选用 安全阀选购
阀,。
(9)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。 (10)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀,如图6所示。 (11)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。
(12)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。
(13)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。
(14)介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀,如图7所示。
3.国内主要厂家的比较及连接尺寸的选择
国内生产安全阀的厂家比较多,连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类:
(1)以JB/T2203-1999《弹簧式安全阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数安全阀生产厂家均按本标准设计生产。如浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、江苏吴江阀门工具厂、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美,规格不全,微启式安全阀公称通径为 D NI 00,全启式安全阀公称通径DN200,中间缺少DN65、DN125两个规格。根据我厂所生产的安全阀规格及掌握的资料来看,目前微启式安全阀公称通径达到DN250,全启式安全阀公称通径达到DN400。经本人考证,各厂家连接尺寸也不尽统一,如 DN150全启式安全阀,浙江罗浮锅炉附件厂、上海阀门厂及江苏吴江阀门工具厂各不相同。为了有一个统一的标准,用户在选用及安装时同一规格能够互换,建议合肥通用机械研究所对JB/T2203-1999《弹簧式安全阀结构长度》进行修订。建议设计院及用户按标准选用,安全阀生产厂家按标准设计制造。
(2)以API526 《钢制法兰连接安全泄放阀》(Flanged Steel Safety Relief Valve)为主的美标体系。国内进口化工设备等所配的安全阀连接尺寸一般按照本标准,如图5所示。本标准公称通通径为DN25~ DN200( l”~ 8”),公称压力为 2~ 42MPa,喉径从D-T(9.5~146mm)。本标准比较科学规范,对压力、材料、温度、喉径等统筹考虑。依照喉径确定规格,同一喉径可以有好几个规格,相反同一规格可能有好几个喉径可以选择。如 DN100~DN150(4”~6”)喉径有L、M、N、P四种可以选择。随着国际贸易及进口设备国产化的不断推进,该标准将在国内得到很大推广。目前该标准还没有转化为国标。
(3)以在国际上影响比较大的安德森·格林伍德公司(Anderson Greenwood&Co.)为依据的活塞式导阀操作安全泄压阀(Pilot Operated Pressure Relief Valves)系列。国内一般称之为先导式安全阀,如图6所示,先导式安全阀由主阀和导阀组成,导阀操作主阀的开启和关闭。这种阀门排量大;不受背压的影响;可以在非常接近开启压力下进行不泄漏操作;启闭压差小等优点。一般适用于天然气管道等。目前国内还没有先导式安全阀标准及连接尺寸标准。并且这种类型的阀门刚刚开发,还没有广泛推广。据我厂的经验及所掌握的资料来看,国内大多数厂家按照该公司的数据设计制造,如浙江罗浮锅炉附件厂、航天十一研究所等。建议合肥通用机械研究所尽早起草并发布先导式安全阀标准。
(4)以中国航天工业总公司第十一研究所设计研制的安全阀自成一个体系。航天十一所研制的HT系列安全阀品种多,有HTO普通安全阀(如图1所示)、HTB平衡波纹管式安全阀、HTR泄流阀、HTN特殊安全阀、HTGS高性能蒸汽安全阀。HTXY液体泄压阀、HTXD先导式安全阀等,且性能良好。但是除HTXD系列先导式安全阀与安德森·格林伍德公司连接尺寸相同外,其余与美标、国标均不相同。这一点请选用时务必注意。
(5)以兰州炼油厂设计研制开发的A型、TA型封闭全开启弹簧式安全阀自成一个体系。该系列口径DN25~DN150 (1”~6’),公称压力l.6~4.0MPa,喉径D~R(9.5-115mm)。该体系连接尺寸与美标及国标均不相同,为兰炼专用。
(6)为锅炉、电站设备、减温减压装置配套的冲量式安全阀系列(如图8所示)。如哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、青岛电站辅机厂等配套的专用安全阀。此类系列阀门结构及连接尺寸各厂家一般不相同,可能有部分相同。选用时一定要注意阀门喉径及连接尺寸的区别。
4.喉径的计算
喉径的计算一般按照《锅炉压力容器安全技术规范》附件五所列的公式。或者按照APIRP520 炼厂泄压系统设计和安装的推荐实施方法部分设计》中所列的公式。上述两种公式计算结果基本相同或相差不大。
四、结束语
安全阀的选型是一项比较重要的工作,选型恰当与否将直接影响设备的安全。上述所列都是我厂的一些经验总结,限于篇幅,可能不尽完全,供大家参考。
参考文献 1、安全阀国外标准汇编(M)合肥通用机械研究所