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            安全閥背壓平衡結(jié)構(gòu)的選用以及排量計(jì)算問(wèn)題

            2022-2-28 閱讀(4135)

            波紋管安全閥作為一種常見(jiàn)的安全閥類型,在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用非常多。在很久以前講過(guò)期關(guān)于波紋管安全閥的內(nèi)容《安全閥背壓平衡》,當(dāng)時(shí)主要介紹安全閥背壓平衡的幾種結(jié)構(gòu),對(duì)于波紋管的選用及背壓平衡結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)在排量計(jì)算過(guò)程中的差別介紹較少。本期我們就著重介紹一下背壓平衡結(jié)構(gòu)的選用細(xì)節(jié)以及相關(guān)結(jié)構(gòu)的排量計(jì)算問(wèn)題。  
            1、背壓的概念以及影響  
            背壓實(shí)際上分為排放背壓力和附加背壓力,其中:排放背壓力是介質(zhì)流進(jìn)安全閥和排放系統(tǒng)而在閥門(mén)出口形成的壓力,該值的大小與后續(xù)管道的長(zhǎng)短、壁面粗糙度有直接關(guān)系,直接排空的安全閥排放背壓較小,管道較長(zhǎng)則排放壓力較大。  
            附加背壓是安全閥開(kāi)啟前安全閥出口存在的壓力,附加背壓可能為靜壓力,也可能為變動(dòng)壓力。  
            2、何時(shí)用波紋管  
            針對(duì)上述背壓力所產(chǎn)生的影響,就有了波紋管和背壓修正系數(shù)。  
            首先討論背壓對(duì)整定壓力的影響。安全閥動(dòng)作前并不存在排放背壓,所以對(duì)整定壓力的影響主要為附加背壓。常規(guī)安全閥結(jié)構(gòu),如果出口存在附加背壓,則閥瓣力的平衡會(huì)出現(xiàn)一定的變化,這個(gè)變化可以通過(guò)冷態(tài)整定壓力進(jìn)行修正,例如設(shè)定的整定壓力為1MPa,出口背壓力(恒定)為0.1MPa,則冷態(tài)整定壓力設(shè)定為0.9安全閥上線后能夠正常工作。但當(dāng)附加背壓為變動(dòng)壓力時(shí),則無(wú)法通過(guò)冷態(tài)整定的方式進(jìn)行修正,這時(shí)就需要使用波紋管進(jìn)行平衡(原理就不多講了有興趣的可以參看以前的內(nèi)容)。所以:附加背壓里面有變動(dòng)背壓就應(yīng)該使用波紋管,無(wú)論大小。  
            對(duì)于排量的影響主要是兩方面內(nèi)容,一方面出口背壓的升高會(huì)影響進(jìn)出口壓力差,導(dǎo)致安全閥的排放能力降低,另外一方面背壓的升高直接影響安全閥的開(kāi)啟過(guò)程的升力大小,導(dǎo)致安全閥無(wú)法全部開(kāi)啟,進(jìn)一步導(dǎo)致排放能力的降低。(我的理解:背壓修正系數(shù)修正的就是閥門(mén)的開(kāi)啟高度)  
            通常情況下安全閥的出口背壓小于10%(如果全開(kāi)壓力為110%)則安全閥能夠全開(kāi)啟,此時(shí)背壓(包含恒定附加和排放)不會(huì)對(duì)安全閥的開(kāi)啟高度產(chǎn)生影響,使用常規(guī)結(jié)構(gòu)就可以。當(dāng)背壓超過(guò)10%,則需要選擇波紋管安全閥或先導(dǎo)式安全閥(不然無(wú)法保證安全閥全開(kāi)啟)。  
            3、排放能力計(jì)算  
            排放背壓高于10%選用波紋管結(jié)構(gòu)后,隨著排放壓力升高,介質(zhì)壓力對(duì)波紋管的作用會(huì)逐漸增加。當(dāng)背壓高于50%整定壓力后,滿足強(qiáng)度要求的波紋管剛度將大幅度增加,該剛度與彈簧剛度處于同一量級(jí)后不利于安全閥動(dòng)作控制,且成本也非常高,所以建議使用先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)。同時(shí)需要指出,即使使用了波紋管結(jié)構(gòu),隨著背壓力的增加安全閥的排放能力也會(huì)受到影響(超過(guò)30%以后,可能會(huì)達(dá)不到全開(kāi)啟),所以需要使用背壓修正系數(shù)進(jìn)行修正。


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