Dispositivo de válvula de segurança de mola. Válvula de segurança. Válvulas de segurança tipo alavanca

Válvula de retenção - elemento sistema de gasodutos, proporcionando o movimento do meio de trabalho em apenas uma direção. Seu uso é obrigatório para autônomos estações de bombeamento e outros equipamentos que podem falhar quando o fluxo de fluido se move na direção oposta.

Uma válvula de retenção de mola é um dos tipos de elementos de fechamento. Pertence à categoria de acessórios ação direta e é acionado automaticamente pela energia do ambiente de trabalho, o que evita falhas no equipamento em caso de queda de energia ou outras avarias.

Características de design

A válvula de mola é estruturalmente composta por três elementos:

1. Corpo geralmente feito de latão e equipado com elementos de fixação à tubulação (acoplamento, rosca). O corpo também é feito de aço, ferro fundido e polipropileno. A escolha do material é determinada pelos parâmetros do ambiente de trabalho e pelo diâmetro da tubulação.
2. O elemento de trabalho, que representa um carretel móvel, inclui duas placas com uma junta especial selada entre elas e uma haste.
3. Um atuador representando uma mola localizada entre as placas do elemento de trabalho e a sede. Fornece desligamento automático do fluxo de fluido quando a pressão diminui ou muda de direção. A pressão mínima do meio de trabalho na qual a válvula abre automaticamente depende da rigidez da mola.

Vantagens das válvulas de retenção de mola:

• Possibilidade de instalação em qualquer posição;
• simplicidade de design;
• versatilidade.

Ao mesmo tempo, a válvula é sensível aos contaminantes da água, que levam ao desgaste das placas de vedação, por isso é aconselhável instalar um filtro na frente dela. Recomenda-se também montar a válvula em locais de fácil acesso para simplificar a instalação. Manutenção e substituições.

É aconselhável instalar a válvula em posição vertical de modo que a força de bloqueio da mola coincida com a ação da gravidade. Para instalação corretaé necessário focar na seta marcada no corpo da válvula, que mostra a direção do fluxo do meio de trabalho.

Âmbito de aplicação

As válvulas de retenção de mola são amplamente utilizadas em sistemas abastecimento de água autônomo, redes internas prédios de apartamentos. São instalados nas linhas de sucção das bombas, antes Aquecedores de água AQS, caldeiras, hidrômetros e outros equipamentos.

Válvulas de segurança- um tipo de acessório de tubulação projetado para proteger o sistema de aquecimento de sobrepressão. A válvula de segurança é uma válvula de ação direta, ou seja, acessórios operando diretamente sob o controle do próprio meio de trabalho (bem como reguladores de pressão de ação direta).

Classificação das válvulas de segurança:

Pela natureza da elevação do órgão de fechamento:

• válvulas de ação proporcional (utilizadas em meios incompressíveis);
• válvulas liga/desliga;

De acordo com a altura de elevação do órgão de fechamento:

• baixa elevação (a altura de elevação do elemento de travamento (carretel, placa) não excede 1/20 do diâmetro do assento);
• levantamento médio (altura de levantamento da placa de 1/20 a ¼ do diâmetro do selim);
• elevação total (a altura de elevação é 1/4 do diâmetro do selim ou mais);

Por tipo de carga no carretel:

• primavera
• carga ou carga de alavanca
• mola de alavanca
• mola magnética

Nas válvulas de baixo e médio curso, a elevação do carretel acima da sede depende da pressão do meio, por isso também são chamadas de válvulas ação proporcional. Essas válvulas são usadas principalmente para líquidos quando não é necessário um grande rendimento. Nas válvulas full-lift a abertura ocorre simultaneamente, por isso também são chamadas de válvulas ação liga/desliga. Essas válvulas são de alto desempenho e são usadas tanto para meios líquidos quanto gasosos.

Válvulas de segurança de alavanca (peso de alavanca), princípio de funcionamento:

O princípio de operação de uma válvula de segurança com carga de alavanca é neutralizar a força no carretel proveniente da pressão do meio de trabalho - a força da carga transmitida através da alavanca para a haste da válvula. A base do mecanismo deste tipo válvulas é uma alavanca e uma carga suspensa nela. O funcionamento do dispositivo depende do peso da carga e da sua localização na alavanca. Quanto maior o peso e quanto mais longe estiver na alavanca, mais pressão alta a válvula é ativada. As válvulas de alavanca são ajustadas à pressão de abertura movendo um peso ao longo da alavanca (o peso da carga pode mudar). Alavancas também são usadas para purgar manualmente a válvula. As válvulas de alavanca são proibidas para uso em dispositivos de aquecimento móveis.

Estrutura interna da válvula de segurança de alavanca:

1.Entrada; 2. Saída; 3. Sede da válvula; 4. Carretel; 5. Carga; 6. Alavanca.

A vedação de sedes de grande diâmetro requer pesos pesados ​​em braços longos, o que pode causar vibração severa no dispositivo. Nestas circunstâncias são utilizadas válvulas, dentro das quais a secção transversal de descarga do meio é formada por duas sedes, que são fechadas por duas bobinas através de duas alavancas com pesos (ver por exemplo:,). A utilização destas válvulas de duas alavancas com duas comportas, o que permite reduzir a massa da carga e o comprimento das alavancas, proporcionando trabalho normal sistemas.

O ajuste da válvula do peso da alavanca, conforme observado acima, é realizado movendo o peso ao longo da alavanca. Após o ajuste da pressão necessária, a carga é fixada com parafusos e coberta invólucro protetor e está bloqueado. Isso é feito para evitar alterações não autorizadas nas configurações. Flanges são frequentemente usados ​​como pesos.

Características das válvulas de peso de alavanca:

As válvulas de alavanca são acessórios para tubulações que foram desenvolvidos antes da década de 40 do século passado. Esta é uma válvula obsoleta, comprada apenas para manter pontos de caldeiras e instalações similares da era dos serviços públicos soviéticos.

Uma característica da válvula é a necessidade de retificação nas superfícies de trabalho (carretel e sede - bronze prensado Anel-O) diretamente no local de instalação da válvula. Polimento significa tratar a sede de bronze com materiais abrasivos para obter um contato mais firme entre o carretel e a sede. O carretel no corpo da válvula não está preso e durante o transporte e carregamento suas superfícies de trabalho são facilmente danificadas. Uma válvula sem lapidação não será vedada.

Vantagens das válvulas de segurança de alavanca:

• Simplicidade de design;
• Manutenibilidade;
• Configuração manual atuação de válvula;

Desvantagens das válvulas de segurança de alavanca:

• A necessidade de lixar superfícies de trabalho;
• Vida útil curta da válvula;
• Design volumoso;

Válvulas de segurança de mola, princípio de funcionamento:

O princípio de operação de uma válvula de segurança de mola é neutralizar a força da mola - a força no carretel proveniente da pressão do meio de trabalho (refrigerante). O refrigerante exerce pressão sobre a mola, que comprime. Quando a pressão definida é excedida, o carretel sobe e o refrigerante é descarregado através do tubo de saída. Depois que a pressão no sistema caiu para a pressão definida, a válvula fecha e o fluxo do líquido refrigerante para.

Estrutura interna da válvula de segurança de mola:

1 - corpo; 2 - bicos; 3 - manga de ajuste inferior; 4, 5 - parafuso de travamento; 6, 19, 25, 29 - junta; 7 - manga de ajuste superior; 8 - almofada; 9 - carretel; 10 - manga guia; 11 - porca especial; 12 - partição; 13 - capa; 14 - haste; 15 - primavera; 16 - arruela de suporte; 17 - parafuso de ajuste; 18 - contraporca; 20 - boné; 21 - came; 22 - manga guia; 23 - noz; 24 - plugue; 25 - eixo de comando; 27 - chave; 28 - alavanca; 30 - bola.

A pressão de resposta da válvula de segurança com mola é ajustada equipando a válvula com várias molas. Muitas válvulas são fabricadas com um mecanismo especial (alavanca, fungo, etc.) de detonação manual para purga de controle da válvula. Isso é feito para verificar o funcionamento da válvula, pois durante o funcionamento podem ocorrer problemas vários problemas, por exemplo, aderência e congelamento do carretel no assento. Contudo, em indústrias que utilizam ambientes agressivos e tóxicos, temperaturas altas e pressões, a purga de controle pode ser muito perigosa. Portanto, para válvulas de mola utilizadas nessas indústrias, a possibilidade de sopro manual não é prevista e é até proibida.

Ao trabalhar com meios químicos agressivos, a mola é isolada do ambiente de trabalho por meio de uma vedação ao longo da haste com caixa de gaxeta, fole ou membrana elástica. As vedações de fole também são utilizadas nos casos em que o vazamento do meio para a atmosfera não é permitido, por exemplo, em usinas nucleares. Temperatura máxima ambiente de trabalho para válvulas de mola de segurança até +450°C, pressão até 100 bar.

A válvula de segurança de alívio abre antes que a pressão definida seja atingida. A válvula abre completamente quando a pressão excede a pressão definida em 10-15% (dependendo do modelo). O dispositivo fecha completamente somente quando a pressão é 10-20% menor que a pressão definida, porque o refrigerante que escapa cria pressão dinâmica adicional.

Se o sistema de aquecimento funcionar de forma estável, sem falhas e sobrepressão, a válvula de segurança de alívio permanece sem “funcionar” por longo período tempo e pode ficar entupido. Portanto, recomenda-se limpá-lo periodicamente.

Vantagens das válvulas de mola :

• design simples de equipamentos;
• tamanho e peso pequenos com grandes seções de fluxo;
• Possibilidade de instalação tanto na posição vertical como na horizontal;
• possibilidade de obter altos largura de banda.

Desvantagens das válvulas de mola :

• um aumento acentuado na força da mola quando ela é comprimida durante o processo de levantamento do carretel;
• a possibilidade de receber golpe de aríete ao fechar a válvula;

Válvulas de segurança com mola magnética, princípio de funcionamento:

As válvulas de segurança com mola magnética usam um atuador eletromagnético. O eletroímã fornece pressão adicional do carretel no assento. Quando a pressão de resposta é atingida, o eletroímã desliga e apenas a mola neutraliza a pressão, e a válvula começa a operar como uma válvula de mola normal. Além disso, o eletroímã pode criar uma força de abertura, ou seja, neutralizar a mola e forçar a abertura da válvula. Existem válvulas nas quais o acionamento eletromagnético fornece força adicional de pressão e abertura, neste caso a mola serve como rede de segurança em caso de falta de energia; As válvulas de mola magnética são normalmente usadas em aplicações de pulso complexas. dispositivos de segurança ah como válvulas de controle ou pulso.

Para aliviar o excesso de pressão na atmosfera, são utilizadas válvulas de segurança de mola, que são especiais acessórios para dutos, fornecendo proteção confiável tubulação contra mau funcionamento e danos mecânicos. O dispositivo é responsável por descarregar automaticamente o excesso de líquidos, vapor e gases de vasos e sistemas até que a pressão seja normalizada.

Finalidade de uma válvula de mola

O excesso de pressão perigoso no sistema ocorre como resultado de fatores externos e internos. O aumento é causado tanto pela montagem incorreta de circuitos termomecânicos, que causa mau funcionamento dos equipamentos, calor que entra no sistema vindo de fontes estranhas, quanto por processos físicos intra-sistema que não são previstos pelas condições operacionais padrão que ocorrem periodicamente em o sistema.

Os produtos de segurança são uma parte essencial de qualquer casa ou sistema industrial, Trabalhando sob pressão. A instalação de mecanismos de segurança é realizada em dutos em estações de compressão, em autoclaves, em caldeiras. Válvulas funcionam funções de proteção em dutos através dos quais são transportadas não apenas substâncias gasosas, mas também líquidas.

Projeto e princípio de operação de válvulas de mola

A válvula consiste em um corpo de aço, cujo encaixe inferior serve como elemento de conexão entre ela e a tubulação. Se a pressão no sistema aumentar, o meio é descarregado através da conexão lateral. Uma mola ajustada em função da pressão do sistema garante que o carretel seja pressionado contra o assento. A mola é ajustada por meio de uma bucha especial, que é aparafusada na tampa superior localizada no corpo do aparelho. A tampa localizada na parte superior tem como objetivo proteger a bucha contra destruição por esforços mecânicos. A presença de uma orelha especial para vedação permite proteger o sistema de interferências externas.

Para válvulas nas quais uma mola atua como mecanismo de equilíbrio, a força do elemento de trabalho é selecionada. Se os parâmetros forem selecionados corretamente, no estado normal do sistema o carretel responsável por liberar o excesso de pressão da tubulação deve ser pressionado contra a sede. Quando o desempenho aumenta para nível crítico dependendo do tipo dispositivo de mola o carretel se move até uma certa altura.

A válvula de mola de segurança, que garante a liberação oportuna de pressão, é feita de diferentes materiais:

• Aço carbono. Tais dispositivos são adequados para sistemas nos quais a pressão está na faixa de 0,1-70 MPa.
• Aço inoxidável. Válvulas de de aço inoxidável projetado para sistemas nos quais a pressão não excede 0,25-2,3 MPa.

Classificação e características das válvulas de mola

A válvula de segurança com mola está disponível em três versões:

• Dispositivos de baixa elevação adequado para sistemas de gasodutos e vapor, cuja pressão não exceda 0,6 MPa. A altura de elevação de tal válvula não atinge mais do que 1/20 do diâmetro da sede
• Dispositivos de elevação média, em que a altura de elevação do carretel é de 1/6 a 1/10 do diâmetro do bico.
• Dispositivos de elevação total, em que a altura de elevação da válvula atinge até ¼ do diâmetro da sede.

Existe uma classificação conhecida de válvulas com base no método de abertura:

• Válvula de mola anti-retorno. Para controlar as válvulas de retenção de mola, é utilizada uma fonte de pressão externa indireta. As válvulas de retenção de mola, chamadas dispositivos de segurança de impulso, podem ser operadas por energia elétrica.
• Válvula reta. Em dispositivos tipo direto pressão de operação O ambiente tem efeito direto no carretel, que aumenta à medida que a pressão aumenta.

Destaque válvulas abertas E tipo fechado . No caso de utilização de dispositivo do tipo direto, ao abrir a válvula, o meio é descarregado diretamente na atmosfera. As válvulas do tipo fechado permanecem completamente vedadas contra ambiente, liberando pressão em uma tubulação especial.

Vantagens

Destaque tipos diferentes equipamentos que aliviam o excesso de pressão do sistema, mas as válvulas de segurança de mola são populares devido à presença de vantagens importantes:

• Simplicidade e confiabilidade de design.
• Facilidade de configuração de parâmetros operacionais e facilidade de instalação.
• Variedade de tamanhos, tipos e designs.
• A instalação do produto de segurança é possível tanto na posição horizontal como na vertical.
• Dimensões gerais relativamente pequenas.
• Grande área de fluxo.

As desvantagens das válvulas de segurança incluem a presença de restrições na altura de elevação do carretel, requisitos aumentadosà qualidade de fabricação da mola para válvulas de segurança, que pode falhar ao operar em ambiente agressivo ou exposição constante a altas temperaturas.

Como escolher uma válvula de mola?

Ao escolher um fusível, você deve basear-se em vários princípios importantes, cuja consideração determina a operação ininterrupta do sistema e a capacidade do fusível de executar as funções necessárias:

• As válvulas de mola de segurança têm menores dimensões em comparação com outros tipos de válvulas de segurança e alívio, portanto devem ser selecionadas nos casos em que espaço livre insuficiente.
• As características do uso de válvulas estão associadas à presença de aumento de vibrações, que afetam negativamente características de desempenho dispositivo e pode rapidamente inutilizá-lo. Por exemplo, dispositivos do tipo alavanca são mais suscetíveis a quebras devido à exposição a vibrações devido à presença de uma alavanca longa com peso e dobradiças no projeto. Portanto, para sistemas nos quais são observados efeitos de vibração significativos, vale a pena escolher uma válvula de segurança de mola.
• Dependendo das características de design do dispositivo, a mola pode alterar a força de pressão ao longo do tempo. Isso se deve ao fato de que a subida constante do carretel provoca alterações na estrutura do metal.

Nuances de instalação

Válvula de segurança tipo de mola instalado em qualquer ponto do sistema que esteja exposto a pressão alta e corre o risco de ficar dano mecânico. O dispositivo não requer muito espaço livre, o que é uma vantagem significativa em comparação com outros tipos de dispositivos de segurança.

Para evitar problemas operacionais, não instale nenhuma válvula de corte na frente da válvula de segurança. Reiniciar meio gasoso dispositivos especiais são instalados ou a descarga ocorre diretamente na atmosfera. Para alertar o pessoal, um apito especial é montado junto com as válvulas de mola, que são colocadas na tubulação de descarga. Quando a válvula for acionada, um apito soará, indicando que a pressão no sistema aumentou e a válvula foi aberta para liberar o meio.

Possíveis causas de falhas nas válvulas de segurança

As válvulas de segurança são dispositivos duráveis ​​e confiáveis ​​que fornecem proteção constante dos sistemas contra sobrepressão. Uma válvula de mola direta ou reversa falha por vários motivos:

• A presença de vibrações aumentadas;
• Exposição constante a um ambiente agressivo no acelerador de segurança.
• Instalação incorreta do acelerador ou válvula de mola de segurança.

Para evitar acidentes e mau funcionamento dos sistemas, as válvulas de segurança passam por verificações periódicas quanto a mau funcionamento. As válvulas são testadas quanto à resistência e estanqueidade antes de serem colocadas em operação. Verificações periódicas também são realizadas para determinar a estanqueidade das superfícies de vedação e das conexões da gaxeta.

Com a seleção correta de dispositivos de segurança, levando em consideração os parâmetros do sistema, inspeções periódicas e solução de problemas oportuna, as válvulas de segurança de mola garantirão uma operação confiável do sistema e proteção contra sobrepressão sem problemas por um longo tempo.

A empresa NEMEN comercializa válvulas de segurança projetadas para operar em diversos ambientes. Oferecemos, que podem ser instalados verticalmente em uma seção de tubulação ou em unidades de caldeira.

Finalidade das válvulas de segurança

A válvula de segurança é um tipo de conexão destinada a proteção automática tubulações e equipamentos contra excesso de pressão acima de um determinado valor pré-determinado, descarregando o excesso de massa do meio de trabalho. A válvula também garante que a ventilação pare quando a pressão operacional normal for restaurada. Uma válvula de segurança é uma válvula de ação direta que opera diretamente a partir da energia do meio de trabalho.

Princípio de funcionamento da válvula de segurança

Quando a válvula de segurança está no estado fechado, o elemento sensível da válvula é afetado pela força da pressão de operação na tubulação, que tende a abrir a válvula, bem como pela força do ponto de ajuste que impede a abertura. Caso ocorram perturbações no sistema, provocando um aumento da pressão média acima da pressão de trabalho, a força de pressão do carretel contra a sede diminui. Quando seu valor é zero, há um equilíbrio das forças ativas do ponteiro ajustado e da pressão do meio, atuando simultaneamente na válvula. Se a pressão no sistema continuar a aumentar, a válvula de corte abre e o excesso de meio é descarregado através da válvula. A redução do volume do meio leva à normalização da pressão no sistema e ao desaparecimento de influências perturbadoras. Quando o nível de pressão cai abaixo do nível máximo permitido, a válvula de corte retorna para posição inicial sob a influência da força do ponto de ajuste.

Válvulas de mola de segurança

Nessas válvulas de segurança, a força de compressão da mola é usada para neutralizar a pressão do meio de trabalho no carretel. Ao instalar molas diferentes, a mesma válvula de segurança de mola pode ser usada para vários ajustes de pressão máxima permitida. As válvulas de mola não possuem vedação da haste. Se as conexões forem instaladas em sistemas com ambiente de trabalho agressivo, a mola é isolada por meio de dispositivos de caixa de empanque, membrana elástica ou fole. As vedações de fole são usadas nos casos em que o vazamento do meio de trabalho da tubulação é inaceitável.

Válvulas de segurança são usados ​​​​em escala industrial e são instalados na linha principal para descarregar o excesso de fluxo do meio de trabalho da tubulação para reduzir o nível de pressão (um tipo de válvula de segurança doméstica é a válvula Mayevsky, que sangra o ar dos sistemas de aquecimento).

Projeto e tipos de válvulas de segurança

O elemento principal de uma válvula de segurança é uma válvula, uma haste, elementos de ajuste e molas de ajuste. Por projeto, as válvulas de segurança podem ser de alavanca (o meio de trabalho pressiona o carretel e essa pressão é neutralizada pela força da carga) e de mola magnética (acionada por um acionamento eletromagnético).

Tipos de válvulas de segurança:

• ação direta. Dispara quando a pressão ultrapassa o normal;
• ação indireta. Eles são acionados quando expostos a um impulso estranho (por exemplo, de um elétrico usado para controle remoto);
• ação proporcional. Usado em meios incompressíveis;
• ação de duas posições.

Vídeo de operação da válvula de segurança

As válvulas de segurança também podem ser de baixa elevação (a elevação da peça de travamento é 1/20 do diâmetro da sede), elevação total (1/4 da sede, destinada a rodovias de alta capacidade) e elevação média . Válvulas de retenção são um tipo de válvula de segurança. As válvulas de segurança também são divididas em válvulas de corte e válvulas de controle. A pressão limite é ajustada no momento da instalação alterando a posição do parafuso de ajuste que comprime a mola de pressão.

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