Предохранительный клапан - устройство, типы, применение и принцип работы

Предохранительный клапан – разновидность трубопроводной арматуры, которая предназначена для механического повреждения путем сброса избыточного объема жидкой или газообразной среды в воздух до достижения нужного уровня давления. Клапан относится к оборудованию прямого действия, то есть работает непосредственно от рабочей среды и не требует действий со стороны оператора, специалиста по ремонту. Широкое применение подобных устройств для защиты трубопровода обусловлено следующими причинами:

доступная цена, учитывая длительный срок применения;
конструктивная простота;
простота монтажа;
широкий диапазон рабочих параметров;
большой выбор габаритных размеров;
возможность использования в условиях агрессивной окружающей среды;
высокая надежность.

Принцип действия

По умолчанию клапан находится в закрытом положении под действием рабочего давления среды в трубопроводе. При повышении этого самого давления происходит повышение нагрузки на рабочий элемент, что снижает силу притяжения золотника к седлу. В момент, когда подобная сила становится раной нулю, происходит уравновешивание внешних сил и начинается процесс открытия запорного клапана. Происходить это может мгновенно или постепенно в зависимости от конструкции. В итоге в трубопроводе происходит частичная разгерметизация, через которую сбрасывается частично рабочая среда. Одновременно уменьшается внутреннее давление, при достижении номинального значения происходит закрытие. Обычно клапан закрывается в момент, когда уровень давления на 10-15 процентов ниже нормального. Происходит это из-за инерционности и из-за необходимости придать усилие значительно выше, чем то, которое было необходимо для поддержания в закрытом положении.

Разновидности клапанов предохранительного типа

Все подобное оборудование можно классифицировать по нескольким техническим параметрам:

принцип работы;
способ подъема запирающего элемента;
высота подъема запирающего элемента;
вид оказываемой механической нагрузки.

По принципу работы все подобные клапаны делят на устройства прямого и обратного действия. Первые срабатывают напрямую под воздействием транспортируемой жидкой либо газообразной среды, пара. Вторые же реагируют на действие стороннего источника давления, электрический сигнал.

По типу (способу) подъема запирающего органа все предохранительные защитные клапаны делят на пропорциональные и двухпозиционные. Первые обычно используют в трубопроводах с несжимаемыми средами, степень открытия которого зависит от уровня избыточного давления, что позволяет равномерно сбрасывать избыточную среду. Вторые сразу открываются на полный допустимый ход, обеспечивая максимальное падение напряжения (наиболее эффективно для сжимаемых сред).

По уровню высоты подъема запирающего элемента все подобные клапаны делят на малоподъемные и полноподъемные. Первые предполагают подъем на уровень порядка 5% от диаметра седла. Их особенность в малой пропускной способности, поэтому обычно их устанавливают на маломощных системах трубопроводов. Обычно подобные клапаны относятся к категории пропорциональных и имеют простую конструкцию. Полноподъемные модели обычно работают на базе двухпозиционного принципа действия с высотой подъема, которая может превышать диаметр седла. Подобные изделия имеют высокую пропускную способность, но имеют сложную конструкцию, что повышает их стоимость.

По виду оказываемой нагрузки на золотник запирающего элемента все изделия делят на грузовые (рычажно-грузовые) и пружинные. Первые представляют устройства, у которых давлению противодействует усилие, формируемое рычажным механизмом. В зависимости от длины рычага и массы определяется диапазон возможных давлений, при котором происходит срабатывание. Клапаны пружинного типа имеют соответствующую деталь, от жесткости которой зависит диапазон срабатывания. Использование пружины значительно повышает надежность и упрощает конструкцию, снижает итоговую стоимость изделия.

Особенности выбора и монтажа предохранительного клапана

При выборе конкретной модели учитывают следующие моменты:

клапаны пружинного типа более компактны по размерам, поэтому их используют в случаях, когда ограничено свободное место;
рычажно-грузовые предохранительные клапаны довольно сильно подвержены воздействию вибраций из-за наличия шарнирных соединений и длинного рычага;
пружинный клапан со временем меняет значение усилия давления из-за изменения структуры металла в упругом элементе под действием старения и частого подъема;
рычажные конструкции при работе используют силу тяжести, поэтому их монтаж должен идти только горизонтально.

При монтаже предохранительных клапанов необходим учитывать, что сброс среды должен идти в специальное устройство либо непосредственно в окружающую среду, а перед ним не должно быть какой-либо запорной арматуры. Дополнительно при подключении и выборе конкретных размеров стоит придерживаться следующих рекомендаций:

диаметр патрубка для сброса должен быть достаточным для предотвращения возникновения случаев противодавления;
если предусматривается возможность газообразной среды, то на патрубке можно смонтировать свисток для сигнализации о срабатывании клапана;
характеристики и материал предохранительного клапана должны соответствовать транспортируемой среде и параметрам трубопровода.

Каталог предохранительных клапанов

Широкий ассортимент предохранительных клапанов с прямыми поставками по всей России.

При наличии вопросов и при необходимости заказа предохранительных клапанов вы можете написать нам на электронную почту info@arm-eurasia.ru или позвонить по номеру телефона +7 (812) 426-32-66. Мы занимаемся их прямыми поставками из Европы, предлагая клиентам доступную цену и выгодные условия.