DIE GESCHICHTE DER DRUCKENTLASTUNGSVENTILE
Druckentlastungsventile (Sicherheitsentlastungsventile) sind so konzipiert, dass sie sich bei einem voreingestellten Druck öffnen und Flüssigkeit ablassen, bis der Druck auf ein akzeptables Niveau sinkt. Die Entwicklung des Sicherheitsentlastungsventils hat eine interessante Geschichte.
Denis Papin wird von vielen Quellen als Urheber des ersten Überdruckventils (um 1679) zugeschrieben, um einen Überdruck seines dampfbetriebenen „Digesters“zu verhindern., Sein Druckentlastungsdesign bestand aus einem Gewicht, das an einem Hebelarm aufgehängt war. Wenn die Kraft des auf das Ventil wirkenden Dampfdrucks die Kraft des durch den Hebelarm wirkenden Gewichts überschritt, öffnete sich das Ventil. Konstruktionen, die eine höhere Entlastungsdruckeinstellung erfordern, erforderten einen längeren Hebelarm und / oder größere Gewichte. Dieses einfache System funktionierte, es wurde jedoch mehr Platz benötigt und es konnte leicht manipuliert werden, was zu einem möglichen Überdruck und einer Explosion führte. Ein weiterer Nachteil war das vorzeitige Öffnen des Ventils, wenn das Gerät einer Sprungbewegung ausgesetzt war.,
Direkt wirkende Überdruckventile mit Totgewicht: Um später die Nachteile der Hebelanordnung zu vermeiden, wurden bei frühen Dampflokomotiven direkt wirkende Überdruckventile mit Totgewicht installiert. Bei dieser Konstruktion wurden Gewichte direkt auf die Oberseite des Ventilmechanismus aufgebracht. Um die Größe der Gewichte in einem angemessenen Bereich zu halten, wurde die Ventilgröße oft unterdimensioniert, was zu einer kleineren Entlüftungsöffnung als erforderlich führte. Oft würde eine Explosion auftreten, wenn der Dampfdruck schneller ansteigt, als die Entlüftung Überdruck freisetzen könnte. Hüpfende Bewegungen lösten auch vorzeitig Druck aus.,
Direkt wirkende Federventile: Timothy Hackworth soll der erste sein, der direkt wirkende Federventile (um 1828) an seinem Lokomotiv namens Royal George verwendet. Timothy verwendete eine Akkordeonanordnung von Blattfedern, die später durch Schraubenfedern ersetzt werden sollte, um Kraft auf das Ventil auszuüben. Die Federkraft konnte durch Einstellen der Muttern unter Beibehaltung der Blattfedern fein abgestimmt werden.,
Die Verfeinerungen des direkt wirkenden Federentlastungsventils wurden in den folgenden Jahren als Reaktion auf den weit verbreiteten Einsatz von Dampfkesseln zur Wärmeversorgung und zur Stromversorgung von Lokomotiven, Flussbooten und Pumpen fortgesetzt. Dampfkessel sind heute weniger verbreitet, aber das Sicherheitsventil ist weiterhin eine kritische Komponente in Systemen mit Druckbehältern, um vor Beschädigungen oder katastrophalen Ausfällen zu schützen.,
Jede Anwendung hat ihre eigenen Anforderungen, aber bevor wir in den Auswahlprozess einsteigen, werfen wir einen Blick auf die Funktionsprinzipien eines typischen direkt wirkenden Überdruckventils.
ÜBERDRUCKVENTILE IM BETRIEB
Ein Überdruckventil besteht aus drei Funktionselementen:
- ) Ventilelement, typischerweise ein federbelastetes Poppetventil.
- ) Sensorelement, typischerweise eine Membran oder Kolben.
- ) Referenzkraftelement. Am häufigsten eine Feder.,
Im Betrieb bleibt das Überdruckventil normal geschlossen, bis der Druck stromaufwärts den gewünschten Solldruck erreicht. Das Ventil öffnet sich, wenn der eingestellte Druck erreicht ist, und öffnet sich weiter, wodurch mehr Durchfluss bei steigendem Überdruck möglich wird. Wenn der Druck einige psi unter den eingestellten Druck fällt, schließt sich das Ventil wieder.,
(1) VENTILELEMENT (Poppet-Ventil)
Am häufigsten verwenden Druckentlastungsventile ein federbelastetes“ Poppet “ – Ventil als Ventilelement. Das Poppet enthält eine Elastomerdichtung oder, in einigen Hochdruckkonstruktionen, eine thermoplastische Dichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Dichtung an einem Ventilsitz bildet. Im Betrieb üben die Feder und der vorgelagerte Druck gegensätzliche Kräfte auf das Ventil aus., Wenn die Kraft des vorgeschalteten Drucks eine größere Kraft als die Federkraft ausübt, bewegt sich die Öse vom Ventilsitz weg, wodurch Flüssigkeit durch die Auslassöffnung strömen kann. Wenn der vorgeschaltete Druck unter den Sollwert fällt, schließt das Ventil.
(2) SENSORELEMENT (Kolben oder Membran)
Kolbenartige Konstruktionen werden häufig verwendet, wenn höhere Entlastungsdrücke erforderlich sind, wenn Robustheit ein Problem darstellt oder wenn der Entlastungsdruck nicht auf eine enge Toleranz gehalten werden muss., Kolbenkonstruktionen neigen dazu, träge zu sein, im Vergleich zu Membrankonstruktionen aufgrund der Reibung von der Kolbendichtung. Bei Niederdruckanwendungen oder wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, wird der Membranstil bevorzugt. Membranentlastungsventile verwenden ein dünnes scheibenförmiges Element, das verwendet wird, um Druckänderungen zu erfassen. Sie bestehen üblicherweise aus einem Elastomer, jedoch wird in speziellen Anwendungen dünnes gewundenes Metall verwendet. Membranen eliminieren im Wesentlichen die Reibung, die mit kolbenartigen Konstruktionen verbunden ist., Darüber hinaus ist es für eine bestimmte Überdruckventilgröße oft möglich, einen größeren Erfassungsbereich mit einer Membrankonstruktion bereitzustellen, als dies bei einer kolbenartigen Konstruktion möglich wäre.
(3) DAS BEZUGSKRAFTELEMENT (Feder)
Das Bezugskraftelement ist üblicherweise eine mechanische Feder. Diese Feder übt eine Kraft auf das Sensorelement aus und wirkt zum Schließen des Ventils. Viele Überdruckventile sind mit einer Einstellung ausgestattet, die es dem Benutzer ermöglicht, den Überdruckeinstellpunkt durch Ändern der von der Referenzfeder ausgeübten Kraft einzustellen.,
KONSTRUKTIONSPARAMETER
Überdruck
Der erwartete Überdruck ist ein wichtiger Faktor, um zu bestimmen, welches Produkt am besten für die Anwendung geeignet ist.
Durchflussanforderungen
Was ist die maximale Durchflussrate, die die Anwendung benötigt? Wie stark variiert die Durchflussrate? Portierungskonfiguration und effektive Öffnungen sind ebenfalls wichtige Überlegungen.
Verwendete Flüssigkeit (Gas, Flüssigkeit, giftig oder brennbar)
Die chemischen Eigenschaften der Flüssigkeit sollten berücksichtigt werden, bevor die besten Materialien für Ihre Anwendung bestimmt werden., Jede Flüssigkeit hat ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften, daher muss darauf geachtet werden, die geeigneten Körper-und Dichtungsmaterialien auszuwählen, die mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen. Die mit dem Fluid in Berührung kommenden Teile des Überdruckventils werden als „benetzte“ Komponenten bezeichnet. Wenn das Fluid entzündlich oder gefährlich ist, muss das Überdruckventil in der Lage sein, es sicher abzulassen.
Größe & Gewicht
In vielen Hochtechnologieanwendungen ist der Platz begrenzt und das Gewicht ein Faktor. Einige Hersteller sind auf Miniaturkomponenten spezialisiert und sollten konsultiert werden., Die Materialauswahl, insbesondere die Überdruckventilkörperkomponenten, wirkt sich auf das Gewicht aus. Beachten Sie auch sorgfältig die Port (Gewinde) Größen, Einstellarten und Montagemöglichkeiten, da diese Größe und Gewicht beeinflussen.
In vielen Hochtechnologieanwendungen ist der Platz begrenzt und das Gewicht ein Faktor. Einige Hersteller sind auf Miniaturkomponenten spezialisiert und sollten konsultiert werden. Die Materialauswahl, insbesondere die Überdruckventilkörperkomponenten, wirkt sich auf das Gewicht aus. Beachten Sie auch sorgfältig die Port (Gewinde) Größen, Einstellarten und Montagemöglichkeiten, da diese Größe und Gewicht beeinflussen.,
Materialien
Für den Umgang mit verschiedenen Flüssigkeiten und Betriebsumgebungen stehen eine Vielzahl von Materialien zur Verfügung. Zu den gängigen Überdruckventilbauteilen gehören Messing, Kunststoff und Aluminium. Verschiedene Edelstahlsorten (wie 303, 304 und 316) sind ebenfalls erhältlich. Federn, die im Inneren des Überdruckventils verwendet werden, bestehen typischerweise aus Stahldraht (Kohlenstoffstahl) oder Edelstahl.
Messing eignet sich für die gängigsten Anwendungen und ist in der Regel wirtschaftlich. Aluminium wird oft angegeben, wenn das Gewicht eine Überlegung ist., Kunststoff wird in Betracht gezogen, wenn niedrige Kosten in erster Linie besorgniserregend sind oder ein Wegwerfartikel erforderlich ist. Rostfreie Stähle werden häufig für die Verwendung mit korrosiven Flüssigkeiten gewählt, wenn die Sauberkeit des Fluids eine Überlegung ist oder wenn die Betriebstemperaturen hoch sind.
Ebenso wichtig ist die Kompatibilität des Dichtungsmaterials mit dem Fluid und mit dem Betriebstemperaturbereich. Buna-N ist ein typisches Dichtungsmaterial. Optionale Dichtungen werden von einigen Herstellern angeboten und dazu gehören: Fluorkohlenstoff, EPDM, Silikon und Perfluorelastomer.,
Temperatur
Die für das Überdruckventil ausgewählten Materialien müssen nicht nur mit dem Fluid kompatibel sein, sondern auch bei der zu erwartenden Betriebstemperatur einwandfrei funktionieren können. Das Hauptanliegen ist, ob das gewählte Elastomer während des erwarteten Temperaturbereichs ordnungsgemäß funktioniert oder nicht. Zusätzlich kann die Betriebstemperatur die Durchflussleistung und/oder die Federrate bei extremen Anwendungen beeinflussen.
BESWICK DRUCK RELIEF VENTIL OPTIONEN
Beswick Engineering produziert vier arten von druck relief ventile zu beste anzug ihre anwendung., Die RVD und RVD8 sind membranbasierte Überdruckventile, die für niedrigere Überdruckdrücke geeignet sind. Die RV2-und BPR-Ventile sind kolbenbasierte Konstruktionen.
Maximale Quelle Druck
- RVD modell kann verwendet werden mit einlass drücke bis zu 80 psig
- RVD8 modell kann verwendet werden mit einlass druck bis zu 80 psig
- RV2 modell kann verwendet werden mit einlass drücke bis zu 500 psig
- BPR modell kann verwendet werden mit einlass drücke bis zu 500 psig
Relief Druck Bereich
- RVD modell.geöffnet im (3-30) psig-Bereich. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie eine höhere Einstellung benötigen.,
- RVD8 modell risse öffnen in die (3-30) psig palette. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie eine höhere Einstellung benötigen.
- RV2 modell risse öffnen in die (3-30) psig palette
- BPR modell risse öffnen in die (0-400) psig palette
Materialien von Bau
EINE breite palette von materialien sind verfügbar, aber variiert zwischen den modellen.,el, messing und aluminium
Portierung Größe
- RVD: Einlass und outlet ports sind 10-32 UNF interne
- RVD8: Einlass port besteht aus vier 3/64 zoll durchmesser löcher und die outlet port ist 10-32 UNF externe
- RV2: Einlass und outlet ports sind 10-32 UNF interne
- BPR: Einlass und outlet ports sind 10-32 UNF interne für die meisten modelle
Typ 2 : Outlet port ist 1/8-27 NPT externe (die ist auch angezapft 10-32 interne)., Einlass port ist 10-32 UNF interne.
Typ 8: Outlet port ist 10-32 UNF externe. Einlass port ist ein 1/32 zoll durchmesser loch.
Gewicht
- RVD wiegt 25 Gramm in Messing und Edelstahl
15 Gramm in Aluminium - RVD8 wiegt 25 Gramm in Messing und Edelstahl
- RV2 wiegt 41 Gramm in Messing und Edelstahl
- BPR wiegt 72 Gramm in Messing und Edelstahl
33 Gramm in Aluminium