Советы по использованию предохранительных клапанов: Повышение безопасности вашей системы

Исследователь выполнил проект по системе горячего водоснабжения гостиницы, которая обеспечивает постоянное снабжение паром (0,3 МПа) в качестве источника тепла, температура подачи воды 60-55 градусов, с использованием теплообменника с плавающим теплообменником, высокая зона THF1600-LA-Q-5.0, одна в использовании и одна в качестве резервной, низкая зона THF1000-LA-Q-1.5, одна в использовании и одна в качестве резервной, система оснащена предохранительными клапанами.

Когда оборудование было установлено и протестировано, возникла следующая ситуация: после подачи бытовой воды в низкую зону на плавающий теплообменник в низкой зоне срабатывал предохранительный клапан, и такая же ситуация возникала через полминуты после подачи воды в высокую зону на плавающий теплообменник в высокой зоне.

Настройки предохранительных клапанов следующие: Низкая зона: рабочее давление 0,5 МПа, заданное давление 0,6 МПа, давление срабатывания 0,55 МПа; Высокая зона: рабочее давление 0,7 МПа, заданное давление 0,8 МПа, давление срабатывания 0,75 МПа.

Для решения такой задачи я нашел информацию о предохранительных клапанах. Предохранительный клапан - это важный защитный клапан, широко используемый в различных сосудах под давлением и трубопроводных системах. Когда давление в системе, находящейся под давлением, превышает заданное значение, он может автоматически открыться и выпустить избыток среды в атмосферу, обеспечивая безопасную работу сосуда под давлением и трубопроводной системы и предотвращая несчастные случаи. Когда давление в системе падает до рабочего давления или чуть ниже, он может автоматически закрыться.

Для предохранительных клапанов существует несколько эталонных значений: давление настройки, давление повторного срабатывания и давление нагнетания.

• Заданное давление - это искусственно установленное давление срабатывания предохранительного клапана.
• Давление срабатывания - это давление, при котором предохранительный клапан сбрасывается после срабатывания.
• Давление нагнетания относится к заданному давлению плюс избыточное давление.

Например: Определенный сосуд под давлением нормально работает при давлении 1,0 МПа, установленное давление предохранительного клапана составляет 1,04 МПа, а давление повторного срабатывания - 0,98 МПа. (Установочное давление предохранительного клапана меньше расчетного давления, но больше максимального давления системы в 1,05-1,1 раза, а давление повторного срабатывания должно быть более 80% от установленного давления. Установочное давление не может превышать расчетное давление сосуда или системы.)

Поэтому в данном проекте: когда внутреннее давление в сосуде под давлением (в качестве примера возьмем нижнюю зону) составляет ≤0,6МПа, предохранительный клапан не срабатывает; когда давление >0,6МПа, предохранительный клапан срабатывает, и давление падает. Однако, когда давление падает до нормального давления 0,5 МПа, предохранительный клапан может не сработать и продолжить сброс пара до тех пор, пока давление не упадет до 0,48 МПа (80% от заданного давления), после чего предохранительный клапан сработает и прекратит сброс пара.

На этот раз преждевременное срабатывание предохранительного клапана произошло, если проанализировать следующие причины:

1. Механические характеристики предохранительного клапана требуют, чтобы предохранительный клапан достигал заданной высоты открытия в течение всего процесса действия, и не допускается заедание, дрожание и частое срабатывание. Преждевременное срабатывание крайне негативно сказывается на герметичности предохранительного клапана и может легко вызвать протечку уплотнительной поверхности.

Анализ причин в основном связан с высоким давлением обратного хода предохранительного клапана. Когда давление в задней стенке высокое, объем сброса избыточной среды в контейнере меньше, и предохранительный клапан уже сработал. При неправильной настройке оператора давление внутри контейнера снова быстро повышается, что приводит к срабатыванию предохранительного клапана. В таких случаях его можно устранить, увеличив открытие дроссельного клапана.

После более широкого открытия дроссельного клапана источник пара, поступающего в поршневую камеру главного предохранительного клапана, уменьшается, сила, толкающая поршень вниз, становится меньше, и вероятность срабатывания предохранительного клапана уменьшается, что позволяет избежать непрерывного запуска предохранительного клапана.

2. По результатам опроса строителей и монтажников на месте, рабочее давление предохранительного клапана составляет 0,3МПа-0,7МПа, но установленное давление предохранительного клапана может быть установлено только на 0,33МПа, что явно не соответствует требованиям к установленному давлению и давлению обратного хода, поэтому можно сделать вывод, что существует проблема с качеством самого предохранительного клапана.

3. Явление дрожания, возникающее в процессе разгрузки предохранительного клапана, называется флаттером предохранительного клапана. Возникновение флаттера может привести к усталости металла, снижению механических характеристик предохранительного клапана и вызвать серьезные скрытые опасности для оборудования. Причины возникновения флаттера в основном включают в себя следующие аспекты:

(1) Неправильное использование клапана, выбор клапана со слишком большой пропускной способностью (по отношению к требуемому объему выпуска), метод устранения заключается в том, чтобы сделать номинальную пропускную способность выбранного клапана как можно ближе к требуемому объему выпуска оборудования.

(2) Из-за слишком малого диаметра впускной трубы, меньшего, чем диаметр впуска клапана, или слишком большого сопротивления впускной трубы, метод устранения заключается в обеспечении внутреннего диаметра впускной трубы не меньше диаметра впуска клапана или в уменьшении сопротивления впускной трубы. Чрезмерное сопротивление нагнетательной трубы, вызывающее слишком большое противодавление во время нагнетания, также является фактором, вызывающим дребезг клапана, который может быть устранен путем уменьшения сопротивления нагнетательной трубы.