Dispositif de soupape de sécurité à ressort. Soupape de sécurité. Soupapes de sécurité à levier

Clapet anti-retour - élément système de canalisations, prévoyant le mouvement du fluide de travail dans une seule direction. Son utilisation est obligatoire pour les personnes autonomes stations de pompage et d'autres équipements qui peuvent tomber en panne lorsque le flux de fluide se déplace dans la direction opposée.

Un clapet anti-retour à ressort est l'un des types d'éléments d'arrêt. Il appartient à la catégorie des raccords action directe et se déclenche automatiquement par l'énergie de l'environnement de travail, ce qui évite toute panne de l'équipement en cas de panne de courant ou d'autres dysfonctionnements.

Caractéristiques de conception

La valve à ressort est structurellement composée de trois éléments :

1. Un corps généralement en laiton et équipé d'éléments de fixation au pipeline (raccord, filetage). Le corps est également en acier, fonte et polypropylène. Le choix du matériau est déterminé par les paramètres de l'environnement de travail et le diamètre du pipeline.
2. L'élément de travail, qui représente une bobine mobile, comprend deux plaques avec un joint étanche spécial entre elles et une tige.
3. Un actionneur représentant un ressort situé entre les plaques des éléments de travail et le siège. Fournit un arrêt automatique du débit de fluide lorsque la pression diminue ou change de direction. La pression minimale du fluide de travail à laquelle la vanne s'ouvre automatiquement dépend de la rigidité du ressort.

Avantages des clapets anti-retour à ressort :

• Possibilité d'installation dans n'importe quelle position ;
• simplicité de conception;
• Polyvalence.

Dans le même temps, la vanne est sensible aux contaminants présents dans l'eau, qui entraînent l'usure des plaques d'étanchéité, il est donc conseillé d'installer un filtre devant elle. Il est également recommandé de monter la vanne dans des endroits facilement accessibles pour simplifier l'installation. Entretien et les remplacements.

Il est conseillé d'installer la vanne dans position verticale de sorte que la force de blocage du ressort coïncide avec l'action de la gravité. Pour installation correcte il est nécessaire de se concentrer sur la flèche marquée sur le corps de la vanne, qui indique le sens d'écoulement du fluide de travail.

Champ d'application

Les clapets anti-retour à ressort sont largement utilisés dans les systèmes approvisionnement en eau autonome, réseaux intra-maison Tours d'appartements. Ils sont installés sur les conduites d'aspiration des pompes, avant Chauffe-eau ECS, chaudières, compteurs d'eau et autres équipements.

Soupapes de sécurité- un type de raccords de canalisation conçus pour protéger le système de chauffage de surpression. La soupape de sécurité est une soupape à action directe, c'est-à-dire raccords fonctionnant directement sous le contrôle du fluide de travail lui-même (ainsi que les régulateurs de pression à action directe).

Classification des soupapes de sécurité :

Selon la nature de l'élévation de l'organe de fermeture :

• vannes à action proportionnelle (utilisées sur des supports incompressibles) ;
• vannes marche/arrêt ;

Selon la hauteur de levée de l'organe de fermeture :

• faible levée (la hauteur de levage de l'élément de verrouillage (bobine, plaque) ne dépasse pas 1/20 du diamètre du siège) ;
• moyenne levée (hauteur de levage de la plaque de 1/20 à ¼ du diamètre de la selle) ;
• levée complète (la hauteur de levée est égale ou supérieure à 1/4 du diamètre de la selle) ;

Par type de charge sur la bobine :

• printemps
• cargo ou chargement par levier
• ressort de levier
• ressort magnétique

Dans les vannes à faible et moyenne levée, la levée du tiroir au-dessus du siège dépend de la pression du fluide, c'est pourquoi elles sont également appelées vannes. action proportionnelle. De telles vannes sont principalement utilisées pour les liquides lorsqu'un débit important n'est pas requis. Dans les vannes à levée totale, l'ouverture se produit simultanément, c'est pourquoi on les appelle aussi vannes action marche/arrêt. Ces vannes sont performantes et sont utilisées aussi bien pour les fluides liquides que gazeux.

Soupapes de sécurité à levier (levier-poids), principe de fonctionnement :

Le principe de fonctionnement d'une soupape de sécurité à levier est de contrecarrer la force exercée sur le tiroir par la pression du fluide de travail - la force de la charge transmise par le levier à la tige de la vanne. La base du mécanisme de ce genre les vannes sont un levier et une charge suspendue dessus. Le fonctionnement de l'appareil dépend du poids de la charge et de son emplacement sur le levier. Plus le poids est important et plus il est éloigné sur le levier, plus hypertension artérielle la vanne est activée. Les vannes à levier sont ajustées à la pression d'ouverture en déplaçant un poids le long du levier (le poids de la charge peut changer). Des leviers sont également utilisés pour purger manuellement la vanne. L'utilisation des vannes à levier est interdite sur les appareils de chauffage mobiles.

Structure interne de la soupape de sécurité à levier :

1. Entrée ; 2. Sortie ; 3. Siège de soupape ; 4. Bobine ; 5. Cargaison ; 6. Levier.

L'étanchéité des sièges de grand diamètre nécessite des poids lourds sur les bras longs, ce qui peut provoquer de fortes vibrations de l'appareil. Dans ce cas, on utilise des vannes à l'intérieur desquelles la section d'évacuation du fluide est formée par deux sièges qui sont fermés par deux tiroirs à l'aide de deux leviers avec poids (voir par exemple :,). L'utilisation de ces vannes à deux leviers à deux portes, qui permet de réduire la masse de la charge et la longueur des leviers, offrant ainsi travail normal systèmes.

Le réglage de la valve à levier-poids, comme indiqué ci-dessus, s'effectue en déplaçant le poids le long du levier. Une fois la pression requise ajustée, la charge est fixée avec des boulons et recouverte boîtier de protection et est verrouillé. Ceci est fait pour empêcher les modifications non autorisées des paramètres. Les brides sont souvent utilisées comme poids.

Caractéristiques des vannes à levier :

Les vannes à levier sont des raccords de canalisation développés avant les années 40 du siècle dernier. Il s'agit d'une vanne obsolète, achetée uniquement pour entretenir les chaudières et installations similaires de l'époque des services publics soviétiques.

Une caractéristique de la vanne est la nécessité de meuler les surfaces de travail (bobine et siège - bronze pressé joint torique) directement sur le site d'installation de la vanne. Le rodage signifie traiter le siège en bronze avec des matériaux abrasifs pour obtenir un contact plus étroit entre la bobine et le siège. Le tiroir dans le corps de la vanne n'est pas sécurisé et pendant le transport et le chargement, ses surfaces de travail sont facilement endommagées. Une vanne sans rodage ne sera pas étanche.

Avantages des soupapes de sécurité à levier :

• Simplicité de conception ;
• Maintenabilité ;
• Réglage manuel actionnement des vannes ;

Inconvénients des soupapes de sécurité à levier :

• La nécessité de meuler les surfaces de travail ;
• Durée de vie courte des vannes ;
• Conception volumineuse ;

Soupapes de sécurité à ressort, principe de fonctionnement :

Le principe de fonctionnement d'une soupape de sécurité à ressort est de contrecarrer la force du ressort - la force exercée sur le tiroir par la pression du fluide de travail (liquide de refroidissement). Le liquide de refroidissement exerce une pression sur le ressort qui se comprime. Lorsque la pression réglée est dépassée, le tiroir monte et le liquide de refroidissement est évacué par le tuyau de sortie. Une fois que la pression dans le système est tombée à la pression réglée, la vanne se ferme et la vidange du liquide de refroidissement s'arrête.

Structure interne de la soupape de sécurité à ressort :

1 - corps ; 2 - buses ; 3 - manchon de réglage inférieur ; 4, 5 - vis de verrouillage ; 6, 19, 25, 29 - joint ; 7 - manche de réglage supérieure ; 8 - oreiller ; 9 - bobine; 10 - manchon de guidage ; 11 - écrou spécial ; 12 - cloison ; 13 - couverture ; 14 - tige; 15 - printemps; 16 - rondelle d'appui ; 17 - vis de réglage ; 18 - contre-écrou ; 20 - casquette; 21 - came ; 22 - manchon de guidage ; 23 - noix; 24 - fiche; 25 - arbre à cames ; 27 - clé ; 28 - levier; 30 - balle.

La pression de réponse de la soupape de sécurité à ressort est réglée en équipant la soupape de différents ressorts. De nombreuses vannes sont fabriquées avec un mécanisme spécial (levier, champignon, etc.) de détonation manuelle pour contrôler la purge de la vanne. Ceci est fait pour vérifier le fonctionnement de la vanne, car des problèmes peuvent survenir pendant le fonctionnement. divers problèmes, par exemple, collage, gel de la bobine sur le siège. Or, dans les industries utilisant des environnements agressifs et toxiques, hautes températures et les pressions, la purge de contrôle peut être très dangereuse. Par conséquent, pour les vannes à ressort utilisées dans de telles industries, la possibilité de soufflage manuel n'est pas prévue et est même interdite.

Lors de travaux avec des fluides chimiques agressifs, le ressort est isolé de l'environnement de travail à l'aide d'un joint le long de la tige avec un presse-étoupe, un soufflet ou une membrane élastique. Les joints à soufflet sont également utilisés dans les cas où les fuites de fluide dans l'atmosphère ne sont pas autorisées, par exemple dans les centrales nucléaires. Température maximale environnement de travail pour soupapes à ressort de sécurité jusqu'à +450°C, pression jusqu'à 100 bar.

La soupape de sécurité s'ouvre avant que la pression réglée ne soit atteinte. La vanne s'ouvre complètement lorsque la pression dépasse la pression réglée de 10 à 15 % (selon le modèle). L'appareil ne se ferme complètement que lorsque la pression est inférieure de 10 à 20 % à la pression réglée, car le liquide de refroidissement qui s'échappe crée une pression dynamique supplémentaire.

Si le système de chauffage fonctionne de manière stable, sans pannes ni surpression, la soupape de sécurité reste sans « fonctionner » pendant longue période temps et peut se boucher. Il est donc recommandé de le nettoyer périodiquement.

Avantages des vannes à ressort :

• conception simple de l'équipement ;
• petite taille et poids avec de grandes sections d'écoulement ;
• Possibilité d'installation en position verticale et horizontale ;
• possibilité d'obtenir un niveau élevé bande passante.

Inconvénients des vannes à ressort :

• une forte augmentation de la force du ressort lorsqu'il est comprimé pendant le processus de levage de la bobine ;
• la possibilité de recevoir un coup de bélier lors de la fermeture de la vanne ;

Soupapes de sécurité à ressort magnétique, principe de fonctionnement :

Les soupapes de sécurité à ressort magnétique utilisent un actionneur électromagnétique. L'électro-aimant assure une pression supplémentaire de la bobine sur le siège. Lorsque la pression de réponse est atteinte, l'électro-aimant s'éteint et seul le ressort contrecarre la pression, et la vanne commence à fonctionner comme une vanne à ressort ordinaire. De plus, l'électro-aimant peut créer une force d'ouverture, c'est-à-dire contrecarrer le ressort et forcer la vanne à s'ouvrir. Il existe des vannes dans lesquelles l'entraînement électromagnétique fournit à la fois une force de pression et d'ouverture supplémentaire ; dans ce cas, le ressort sert de filet de sécurité en cas de panne de courant. Les électrovannes à ressort sont généralement utilisées dans les applications à impulsions complexes. dispositifs de sécurité ah comme vannes de régulation ou d'impulsion.

Pour évacuer l'excès de pression dans l'atmosphère, des soupapes de sécurité à ressort sont utilisées, qui sont un produit spécial raccords de canalisation, fournissant protection fiable pipeline contre les dysfonctionnements et les dommages mécaniques. L'appareil est chargé d'évacuer automatiquement les excès de liquides, de vapeur et de gaz des récipients et des systèmes jusqu'à ce que la pression soit normalisée.

Objectif d'une valve à ressort

Une surpression dangereuse dans le système résulte de facteurs externes et internes. Une augmentation est causée à la fois par un assemblage incorrect des circuits thermomécaniques, qui provoque des dysfonctionnements dans le fonctionnement de l'équipement, par de la chaleur entrant dans le système provenant de sources étrangères et par des processus physiques intra-système qui ne sont pas prévus par les conditions de fonctionnement standard qui se produisent périodiquement dans le système.

Les produits de sécurité sont un élément essentiel de tout foyer ou système industriel, travaillant sous pression. L'installation de mécanismes de sécurité est réalisée sur les canalisations en stations de compression, en autoclaves, en chaufferies. Les vannes fonctionnent fonctions de protection sur les pipelines à travers lesquels sont transportées non seulement des substances gazeuses mais également liquides.

Conception et principe de fonctionnement des vannes à ressort

La vanne est constituée d'un corps en acier dont le raccord inférieur sert d'élément de liaison entre elle et la canalisation. Si la pression dans le système augmente, le fluide est évacué par le raccord latéral. Un ressort réglé en fonction de la pression dans le système assure que la bobine est plaquée contre le siège. Le ressort est réglé à l'aide d'une douille spéciale vissée dans le capot supérieur situé sur le corps de l'appareil. Le capuchon situé en partie supérieure est conçu pour protéger la traversée de la destruction due aux contraintes mécaniques. La présence d'une oreille spéciale pour l'étanchéité vous permet de protéger le système des interférences extérieures.

Pour les vannes dans lesquelles un ressort agit comme mécanisme d'équilibrage, la force de l'élément de travail est sélectionnée. Si les paramètres sont sélectionnés correctement, dans l'état normal du système, le tiroir chargé de libérer l'excès de pression du pipeline doit être pressé contre le siège. Lorsque les performances augmentent à niveau critique selon le type dispositif à ressort la bobine monte jusqu'à une certaine hauteur.

La soupape à ressort de sécurité, qui assure une libération rapide de la pression, est composée de différents matériaux :

• Acier Carbone. De tels dispositifs conviennent aux systèmes dans lesquels la pression est comprise entre 0,1 et 70 MPa.
• Acier inoxydable. Vannes de en acier inoxydable conçu pour les systèmes dans lesquels la pression ne dépasse pas 0,25-2,3 MPa.

Classification et caractéristiques des vannes à ressort

La soupape de sécurité à ressort est disponible en trois versions :

• Appareils à faible levée convient aux systèmes de gazoducs et de vapeur dont la pression ne dépasse pas 0,6 MPa. La hauteur de levage d'une telle vanne n'atteint pas plus de 1/20 du diamètre du siège
• Appareils à mi-hauteur, dans lequel la hauteur de levage de la bobine est de 1/6 à 1/10 du diamètre de la buse.
• Appareils à levage complet, dans lequel la hauteur de levée de soupape atteint jusqu'à ¼ du diamètre du siège.

Il existe une classification connue des vannes basée sur la méthode d'ouverture de celles-ci :

• Clapet à ressort anti-retour. Pour contrôler les clapets anti-retour à ressort, une source de pression externe indirecte est utilisée. Les clapets anti-retour à ressort, appelés dispositifs de sécurité à impulsion, peuvent être actionnés par l'énergie électrique.
• Vanne droite. Dans les appareils type droit pression de service L'environnement a un effet direct sur le tiroir, qui monte à mesure que la pression augmente.

Souligner vannes ouvertes Et type fermé . Dans le cas de l'utilisation d'un appareil de type direct, lorsque la vanne est ouverte, le fluide est évacué directement dans l'atmosphère. Les vannes de type fermé restent complètement étanches environnement, relâchant la pression dans un pipeline spécial.

Avantages

Souligner différentes sorteséquipement qui soulage la surpression du système, mais les soupapes de sécurité à ressort sont populaires en raison de la présence d'avantages importants :

• Simplicité et fiabilité de conception.
• Facilité de réglage des paramètres de fonctionnement et facilité d'installation.
• Variété de tailles, types et designs.
• L'installation du produit de sécurité est possible en position horizontale et verticale.
• Dimensions globales relativement petites.
• Grande zone de flux.

Les inconvénients des soupapes de sécurité incluent la présence de restrictions sur la hauteur de levage de la bobine, exigences accruesà la qualité de fabrication du ressort pour soupapes de sécurité, qui peut se briser lors d'un fonctionnement dans un environnement agressif ou d'une exposition constante à des températures élevées.

Comment choisir une valve à ressort ?

Lors du choix d'un fusible, vous devez vous baser sur plusieurs principes importants, dont la prise en compte détermine le fonctionnement ininterrompu du système et la capacité du fusible à remplir les fonctions nécessaires :

• Les soupapes à ressort de sécurité ont plus petites dimensions par rapport à d'autres types de soupapes de sécurité, elles doivent donc être sélectionnées dans les cas où espace libre pas assez.
• Les caractéristiques de l'utilisation des vannes sont associées à la présence de vibrations accrues, qui affectent négativement caractéristiques de performance appareil et peut rapidement le rendre inutilisable. Par exemple, les appareils de type levier sont plus sensibles aux pannes dues à l'exposition aux vibrations dues à la présence d'un long levier avec poids et charnières dans la conception. Par conséquent, pour les systèmes dans lesquels des effets de vibration importants sont observés, il vaut la peine de choisir une soupape de sécurité à ressort.
• En fonction des caractéristiques de conception de l'appareil, la force de pression du ressort peut changer au fil du temps. Cela est dû au fait que la montée constante de la bobine provoque des modifications dans la structure du métal.

Nuances d'installation

Soupape de sécurité type de ressort installé à n’importe quel point du système exposé à hypertension artérielle et il risque d'être dommages mécaniques. L'appareil ne nécessite pas beaucoup d'espace libre, ce qui constitue un avantage significatif par rapport aux autres types de dispositifs de sécurité.

Pour éviter des problèmes de fonctionnement, n'installez aucune vanne d'arrêt devant la soupape de sécurité. Réinitialiser milieu gazeux des dispositifs spéciaux sont installés ou le rejet se produit directement dans l'atmosphère. Pour alerter le personnel, un sifflet spécial est monté avec les vannes à ressort, placées sur le tuyau de refoulement. Lorsque la vanne est activée, un sifflet retentit, indiquant que la pression dans le système a augmenté et que la vanne s'est ouverte pour libérer le fluide.

Causes possibles de défaillances des soupapes de sécurité

Les soupapes de sécurité sont des dispositifs durables et fiables qui assurent une protection constante des systèmes contre la surpression. Une vanne à ressort directe ou inversée tombe en panne pour plusieurs raisons :

• La présence de vibrations accrues ;
• Exposition constante à un environnement agressif sur le starter de sécurité.
• Installation incorrecte du papillon ou de la valve à ressort de sécurité.

Afin d'éviter les accidents et les dysfonctionnements dans le fonctionnement des systèmes, les soupapes de sécurité sont soumises à des contrôles périodiques de dysfonctionnement. Les vannes sont testées pour leur résistance et leur étanchéité avant d'être mises en service. Des contrôles périodiques sont également effectués pour déterminer l'étanchéité des surfaces d'étanchéité et des raccords de presse-étoupe.

Avec la sélection correcte des dispositifs de sécurité prenant en compte les paramètres du système, des inspections périodiques et un dépannage rapide, les soupapes de sécurité à ressort garantiront un fonctionnement fiable du système et une protection sans problème contre la surpression pendant une longue période.

La société NEMEN commercialise des soupapes de sécurité conçues pour fonctionner dans divers environnements. Nous proposons des produits qui peuvent être installés verticalement sur un tronçon de canalisation ou sur des chaudières.

Objectif des soupapes de sécurité

La soupape de sécurité est un type de raccord destiné à protection automatique les pipelines et les équipements contre la surpression au-dessus d'une certaine valeur prédéterminée, en évacuant la masse excédentaire du fluide de travail. La vanne garantit également que la ventilation s'arrête lorsque la pression de fonctionnement normale est rétablie. Une soupape de sécurité est une soupape à action directe qui fonctionne directement à partir de l'énergie du fluide de travail.

Principe de fonctionnement de la soupape de sécurité

Lorsque la soupape de sécurité est à l'état fermé, l'élément sensible de la soupape est affecté par la force de la pression de fonctionnement dans la canalisation, qui tend à ouvrir la soupape, ainsi que par la force du point de consigne empêchant l'ouverture. Si des perturbations surviennent dans le système, provoquant une augmentation de la pression du fluide au-dessus de la pression de service, la force de pression du tiroir contre le siège diminue. Lorsque sa valeur est nulle, il y a un équilibre des forces actives du pointeur de réglage et de la pression du fluide, agissant simultanément sur la vanne. Si la pression dans le système continue d'augmenter, la vanne d'arrêt s'ouvre et l'excès de fluide est évacué par la vanne. La réduction du volume du fluide conduit à la normalisation de la pression dans le système et à la disparition des influences perturbatrices. Lorsque le niveau de pression descend en dessous du niveau maximum autorisé, la vanne d'arrêt revient à position initiale sous l'influence de la force de la consigne.

Soupapes à ressort de sécurité

Dans de telles soupapes de sécurité, la force de compression du ressort est utilisée pour contrecarrer la pression du fluide de travail sur le tiroir. En installant différents ressorts, la même soupape de sécurité à ressort peut être utilisée pour plusieurs réglages de pression maximale admissible. Les vannes à ressort n'ont pas de joint de tige. Si les raccords sont installés dans des systèmes avec un environnement de travail agressif, le ressort est isolé à l'aide de dispositifs à presse-étoupe, d'une membrane élastique ou d'un soufflet. Les joints à soufflet sont utilisés dans les cas où les fuites du fluide de travail du pipeline sont inacceptables.

Soupapes de sécurité sont utilisés à l'échelle industrielle et sont installés sur la conduite principale pour évacuer le débit excessif du fluide de travail du pipeline afin de réduire le niveau de pression (un type de soupape de sécurité domestique est la vanne Mayevsky, qui purge l'air des systèmes de chauffage).

Conception et types de soupapes de sécurité

L'élément principal d'une soupape de sécurité est une soupape, une tige, des éléments de réglage et des ressorts de réglage. De par leur conception, les soupapes de sécurité peuvent être à levier (le fluide de travail appuie sur le tiroir et cette pression est contrecarrée par la force de la charge) et à ressort magnétique (actionnées par un entraînement électromagnétique).

Types de soupapes de sécurité :

• action directe. Se déclenche lorsque la pression dépasse la norme ;
• action indirecte. Ils se déclenchent lorsqu'ils sont exposés à une impulsion étrangère (par exemple, provenant d'une impulsion électrique, utilisée pour la télécommande) ;
• action proportionnelle. Utilisé dans les médias incompressibles ;
• action à deux positions.

Vidéo du fonctionnement de la soupape de sécurité

Les soupapes de sécurité peuvent également être à faible levée (la levée de la pièce de verrouillage est de 1/20 du diamètre du siège), à ​​pleine levée (1/4 du siège, destinée aux autoroutes à grande capacité) et à levée moyenne. . Clapets anti-retour sont une sorte de soupape de sécurité. Les soupapes de sécurité sont également divisées en vannes d'arrêt et de régulation. La pression limite est ajustée au moment de l'installation en changeant la position de la vis de réglage qui comprime le ressort de pression.

• Nous recommandons les soupapes de sécurité à ressort ! Contrairement à ceux à membrane, ils sont équipés appareils supplémentaires, empêchant la bobine de geler sur le siège.

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