安全阀启闭过程

                   安全阀启闭过程

                  上海申弘阀门有限公司

之前介绍组合式减压阀产品检验报告，现在介绍安全阀启闭过程前面从安全阀的工作原理、工作过程、工作要求等方面对安全阀进行了一个简单的描述，下面对安全阀的工作过程和原理进行较为详细的介绍。
    阀门是依靠两密封面之间的开启与闭合来实现对工质的排放与密封的。在承压阀门的密封面处，从内到外，系统介质的压强沿密封面宽度方向是逐渐递减为零的，由内壁处的压力高点p(系统压力)逐步下降到外部零点。衰减如图1—2所示（理想化状态）。系统介质压强p
        安全阀启闭过程图1-2系统压力沿密封面宽度衰减图

   上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀,蒸汽减压阀 阀门密封面的面积可以由阀瓣密封弧面的中径和密封面宽度的乘积来近似计算，阀瓣所受到的作用力也可通过密封面中径来计算。设系统内压力介质压强为p，阀座的密封面的中径为D。，则系统内介质作用于上阀瓣上的力F2的大小近似为
    Fz一p×3.14D~/4
    以弹簧安全阀为例，安全阀阀瓣同时受到Fz、阀杆传递过来的弹簧作用力F．，以及下喷口对上阀瓣密封面的反作用力F3三个作用力的共同作用。安全阀阀瓣在这三个作用力下达到一个动态的平衡。图1-3所示是弹簧安全阀阀瓣在承压状态下的受力简化图。

    对于处于稳定状态的安全阀，压缩弹簧产生的作用力是固定的。弹簧的作用力F_经过底部弹簧垫圈及阀杆传递，终作用在上阀瓣上，上阀瓣被紧压在阀喷口上。阀瓣受到介质所产生的作用力F2和喷口对阀瓣的反作用力F3的作用，这两个力是随着热力系统内介质的压力变化面动态变化的，但三个力之间是一个动态的平衡关系，即
    F．一F2 +Fs
    系统内压力的大小决定F2的大小，但压缩弹簧产生的作用力Fi相对来说是固定不变的，所以Fs会随着F2的变化而反向变化，使这三个力之间的关系达到一个动态平衡。
    F3为保证阀门的密封提供必要的密封比压。当Fz增大，F3减小到一定范围时，介质开始穿透密封面，先是形成微小的局部泄漏，继而形成连续的泄漏，介质的泄漏增大了介质对阀瓣及反冲盘作用的面积，使F2迅速增大，从而使安全阀在瞬间打开，这就是安全阀的开启过程。
  开启后的安全阀在泄放了部分介质后，系统压力下降到安全阀的回座压力以内，这时介质对反冲盘的作用力Fz小于弹簧作用力Fi，阀瓣向下移动，安全阀关闭．介质停止泄放，这就是安全阔的回座过程。
    对于安全阀的开启过程，根据阀结构及开启过程动作原理的不同，还可分为比例作用微启式安全阀与两段作用全启式安全阀。如前所述，比例作用微启式安全阀的阀瓣不带有能提高阀瓣开启高度的辅助设备，阀瓣的开启高度只随着系统140的升高而提高，而其开启高度范围仅仅是阀门喉径的1／40～1／20之间，所以这类阀门的排量取决于阀门的开启高度及喉径截面圆周与阀瓣开启调度所形成的帘面积的小值。当系统压力升高时，阀瓣受力增加、对弹簧的反作用力增大，使弹簧压缩量增加，从而使阀瓣升高，帘面积增大，终使安全阀的排全阀的性能进行调节。如图1-5 (a)所示，当安全阀上调节环位置调整得靠上时，安全阀开始泄放时形成的介质流在冲击反冲盘后转向，对反冲盘形成较大的反冲力，而介质更多的是向周边扩散；如图1-5 (b)所示，当安全阀的上调节环向下调整后．安全阀泄放时形成的介质流在上调节环的辅助作用下，介质流有一个向下急转向的过程，从而使介质对反冲盘和上阀瓣形成了更大的反作用力，以克服安全阀弹簧对阀瓣的压力，从而迅速提升安全阀阀瓣到开启高度。

    图1 5介质流线
(3)上调节环位置偏上时的介质流线；(b)上调p b下调后的介质流线以某安全阀产品为例，其开启与回座压力的对应关系如图全启式安全阀在全启状态时的开启高度较大，排放时形成的帘面积超过安全阀喉径截面积，所以其排放能力取决于安全阀的喉径处的小截面积的大小。
  全启式安全阀在泄放初期，安全阀未达到*开启状态时，段从较阶阀着该全有但安，式力程启压过全过段对超阶，即1一E C1 _11差的标压作关怍动相动阀在段全。阶安的两式暂的用短态作常状段非放。两是排定是程到规就过态的这作状格动启严、的开为安全阀喷口处介质的压力因膨胀会急剧地下降，使系统介质对阀瓣的静压力作用力下降。但介质流的转向对反冲盘形成的巨大反作用力会使安全阀阀瓣获得了巨大的提升力，从而使安全阀迅速全开。
    *开启的安全阀，如果安全阀的回座压力设置得较低，当安全阀关闭时，系统内压力下降得较多，不利于系统的。恢复，而且造成不必要的能源与工质浪费。安全阀的整定压力与回痤压力之差称为安全阀的启闭压差。许多标准对启闭压差都有较为详细的规定，如DL，7T 959中规定安全阀启闭压差应为安全阀整定压力的4%～7 A,大不得超过整定压力的10%。

    上调节环除能调节安全阀的超过压力外，还能调节安全阀启闭压差。上调节环的位置向七调整时，会使安全阀刳#放介质流向扩散，减少介质对安全阀上阀瓣的反作用力，缩小安全阀的回座压差；上调节环的位置向下调整时．会使安全阀的排放介质有较大的向下转向，从而增强排放介质对安全阀上阀瓣的反作用力，增大安全阀的同座压差。
    如果为了缩小安全阀的肩闭压差而使安全阀上调节环上升得过高，会使安全阀的启闭压差缩小得较多，从而使安全阀的开启与关闭变得模糊不清，安全阀的开肩与关闭过程会出现反复，甚至使安全阀失去控制。所以在调节安全阀的上调节环时，一次不能调节得太多，且每次调整之前，要记录下调节前的位置和调整量，以便于恢复。
    调节下调节环（喷口环）也能调节安全阀的启闭压差。阀前系统达到安全阀的整定压力，但没有达到安全阀的排放压力时，安全阀会出现一定的预泄。调节安全阀下调节环可以调节安全阀的预泄状况（排放压力）及启闭压差。向上调节安全阀下调节环时，可以减少安全阀起跳前提前泄汽的过程，并增加安全阀的启闭压差；向下调节安全阀的下调节环时，作用则相反。
    安全阀下调节环的灵敏度更高，调整幅度比上调节环的调节幅度还要小，在调整时要更加仔细。

    全启式安全阀的开启高度与系统压力的对应关系曲线，如图1 7所示。
    安全阀的回座压力、开启压力及排放压力与压力客器的工作压力、设计压力及大允许工作压力的大致对应关系，即压与本产品相关论文：控制阀泄漏率试验方法