Классификация предохранительных клапанов

Существующие конструкции предохранительных клапанов (рисунок 26) можно классифицировать по нескольким признакам:

- по виду нагрузки на золотник:

1. предохранительные клапаны грузового типа с непосредственной нагрузкой на золотник. Они очень просты по конструкции, их применяют только для низких давлений из-за невозможности приложения к золотнику груза большой массы;

2. предохранительные клапаны грузового типа с непрямым нагружением золотника. К ним относятся рычажные предохранительные клапаны. Настройка на давление срабатывания может осуществляться перемещением груза на рычаге или же путем снятия или навешивания дополнительного груза. Основное преимущество этого клапана – нагрузка на золотник при его подъеме остается постоянной (это относится и к предыдущим клапанам);

3.
пружинные предохранительные клапаны – в них давлению среды на золотник противодействует сила сжатия пружины . На срабатывание клапан настраивают большим или меньшим поджатием пружины. Преимущество пружинных предохранительных клапанов – относительно малые габаритные размеры при больших проходных сечениях. Недостаток – с увеличением высоты подъема золотника соответственно возрастает усилие пружины вследствие ее сжатия

Рисунок 26 – Предохранительные клапаны

а-предохранительные клапаны грузового типа; б- клапаны грузового типа с непрямым нагружением золотника; в- пружинные предохранительные клапаны

по высоте подъема золотника,которая является одной из основных характеристик предохранительных клапанов, так как определяет его пропускную способность:

1. низкоподъемные предохранительные клапаны, у которых отношение высоты подъема золотника к диаметру сопла равно 1/20 – 1/40. К ним относятся простейшие предохранительные клапаны, которые применяют главным образом для жидкостей, когда не требуется большая пропускная способность;

2. среднеподъемные предохранительные клапаны, имеющие отношение высоты подъема золотника к диаметру сопла 1/6 – 1/10;

3. полноподъемные предохранительные клапаны, отличающиеся высокой производительностью, т.к. сечение щели при подъеме золотника равно или больше сечения сопла клапана, т. е. высота подъема золотника равна или больше 1/4 диаметра сопла.

по связи с окружающей атмосферой:

1. предохранительные клапаны открытого типа, которые при открывании сбрасывают среду непосредственно в атмосферу;

2. предохранительные клапаны закрытого типа, пропускающие среду при открывании в трубопровод и герметичные по отношению к окружающей атмосфере.

по способу открывания клапана:

1. предохранительные клапаны прямого действия, у которых давление среды воздействует непосредственно на золотник, поднимая его при установочном давлении;

2. предохранительные клапаны со вспомогательным устройством, срабатывающие только после срабатывания вспомогательного устройства (импульсного клапана).

по числу сопел:

1. одинарные предохранительные клапаны имеют одно сопло и золотник (как правило, в промышленности используют именно такие клапаны);

2. двойные предохранительные клапаны – в одном корпусе расположены два сопла и два золотника (для увеличения производительности предохранительных клапанов);

3. тройные предохранительные клапаны – в одном корпусе находятся три сопла и три золотника.

Пружинные предохранительные клапаны(рисунок 27) предназначены для углеводородных жидких и газообразных некоррозионных сред. Эти клапаны как правило полноподъемные, имеют высокую пропускную способность. В некоторых конструкциях пружинных предохранительных клапанов для контрольных продувок во время эксплуатации предусмотрен рычажный механизм.

Рисунок 27 - Пружинный предохранительный клапан

На нефтеперекачивающих станциях наиболее широкое применение получил стальной пружинный предохранительный клапан типа СППК4-200-16 (рисунок 28).

Пружинный предохранительный клапан типа СППК4-200-16 закрытый, без рычага для контрольной продувки, имеет высокую пропускную способность. Конический проточный канал приемного патрубка обеспечивает плавный переход от проходного сечения фланца к соплу клапана. На выходе из конической части приемный патрубок имеет резьбовое гнездо с притертым пояском для герметичного крепления сопла. Сопло клапана имеет резьбу. Для герметизации соединения сопла с корпусом на его наружной цилиндрической поверхности предусмотрен фланец с уплотнительным пояском, обработанным до высокого класса чистоты поверхности. Запорная тарелка клапана изготовляется с коническим отбойником по периферии. Для максимального приближения точки приложения нагружающего усилия к уплотнительным поверхностям направляющий выступ тарелки имеет внутреннюю полость, и опорный конус штока садится на подушку в самой нижней точке этой полости, что способствует устойчивому положению тарелки при открытом клапане и облегчает ее перемещение при посадке на седло сопла.

Технологические параметры клапана регулируют кольцом, навинченным на сопло. На кольце сверху имеется узкий плоский поясок. При свинчивании кольцо приближается к торцовой плоскости тарелки. Регулируя зазор между плоскостями пояска кольца и торца тарелки, можно в широких пределах регулировать давление полного открывания клапана и давление его закрывания, т.е. величину продува. Набор пружин клапана обеспечивает плавное регулирование установочного давления в пределах 0,5 – 16 кГс/см².