la historia de las válvulas de alivio de presión
Las válvulas de alivio de presión (válvulas de alivio de seguridad) están diseñadas para abrirse a una presión preestablecida y descargar fluido hasta que la presión caiga a niveles aceptables. El desarrollo de la válvula de alivio de seguridad tiene una historia interesante.
Denis Papin es acreditado por muchas fuentes como el creador de la primera válvula de alivio de presión (circa 1679) para evitar la sobrepresión de su «digestor»a vapor., Su diseño de alivio de presión consistía en un peso suspendido en un brazo de palanca. Cuando la fuerza de la presión de vapor que actúa sobre la válvula excedió la fuerza del peso que actúa a través del brazo de palanca, la válvula se abrió. Los diseños que requieren un ajuste de presión de alivio más alto requieren un brazo de palanca más largo y / o pesos más grandes. Este sencillo sistema funcionaba sin embargo se necesitaba más espacio y se podía manipular fácilmente, lo que provocaba una posible sobrepresión y explosión. Otra desventaja era la apertura prematura de la válvula si el dispositivo estaba sujeto a un movimiento de rebote.,
válvulas de alivio de presión de peso muerto de acción directa: más tarde, para evitar las desventajas de la disposición de la palanca, se instalaron válvulas de alivio de presión de peso muerto de acción directa en las primeras locomotoras de vapor. En este diseño, los pesos se aplicaron directamente a la parte superior del mecanismo de la válvula. Para mantener el tamaño de los pesos en un rango razonable, el tamaño de la válvula a menudo era de tamaño insuficiente, lo que resultó en una abertura de ventilación más pequeña de lo requerido. A menudo ocurría una explosión ya que la presión de vapor aumentaba más rápido de lo que el respiradero podía liberar el exceso de presión. Los movimientos de rebote también liberan presión prematuramente.,
válvulas de resorte de acción directa: se cree que Timothy Hackworth fue el PRIMERO en usar válvulas de resorte de acción directa (circa 1828) en su motor de locomotora llamado Royal George. Timothy utilizó un arreglo de acordeón de resortes de hoja, que más tarde sería reemplazado por resortes helicoidales, para aplicar fuerza a la válvula. La fuerza del resorte se puede ajustar ajustando las tuercas que retienen los resortes de hoja.,
![](https://www.beswick.com/wp-content/uploads/2018/12/Pressure-Relief-Valves.png)
los refinamientos al diseño de la válvula de alivio de resorte de acción directa continuaron en años posteriores en respuesta al uso generalizado de calderas de vapor para proporcionar calor y para impulsar locomotoras, barcos fluviales y bombas. Las calderas de vapor son menos comunes hoy en día, pero la válvula de alivio de seguridad sigue siendo un componente crítico, en sistemas con recipientes a presión, para proteger contra daños o fallas catastróficas.,
cada aplicación tiene sus propios requisitos únicos, pero antes de entrar en el proceso de selección, echemos un vistazo a los principios operativos de una válvula de alivio de presión de acción directa típica.
válvulas de alivio de presión en funcionamiento
una válvula de alivio de presión se compone de tres elementos funcionales:
- ) elemento de válvula, típicamente una válvula de resorte.
- ) elemento de detección, típicamente un diafragma o pistón.
- ) elemento de fuerza de referencia. Más comúnmente un resorte.,
en funcionamiento, la válvula de alivio de presión permanece normalmente cerrada hasta que las presiones aguas arriba alcanzan la presión establecida deseada. La válvula se abrirá cuando se alcance la presión establecida y continuará abriéndose más, permitiendo más flujo a medida que aumenta la presión excesiva. Cuando la presión aguas arriba cae unos pocos psi por debajo de la presión establecida, la válvula se cerrará de nuevo.,
![](https://www.beswick.com/wp-content/uploads/2018/12/Pressure-Relief-Valve-Schematic.jpg)
(1) elemento de válvula (Válvula de asiento)
más comúnmente, las válvulas de alivio de presión emplean una válvula de resorte como elemento de válvula. El poppet incluye un sello elastomérico o, en algunos diseños de alta presión, un sello termoplástico, que está configurado para hacer un sello en un asiento de válvula. En funcionamiento, el resorte y la presión aguas arriba aplican fuerzas opuestas en la válvula., Cuando la fuerza de la presión aguas arriba ejerce una fuerza mayor que la fuerza del resorte, entonces la válvula se aleja del asiento de la válvula, lo que permite que el fluido pase a través del puerto de salida. A medida que la presión aguas arriba cae por debajo del punto de ajuste, la válvula se cierra.
(2) Elemento de detección (pistón o diafragma)
Los diseños de estilo de pistón se utilizan a menudo cuando se requieren presiones de alivio más altas, cuando la robustez es una preocupación o cuando la presión de alivio no tiene que mantenerse a una tolerancia ajustada., Los diseños de pistón tienden a ser más lentos, en comparación con los diseños de diafragma debido a la fricción del sello del pistón. En aplicaciones de baja presión, o cuando se requiere alta precisión, se prefiere el estilo de diafragma. Las válvulas de alivio de diafragma emplean un elemento en forma de disco delgado que se utiliza para detectar cambios de presión. Por lo general, están hechos de un elastómero, sin embargo, el metal delgado y enrevesado se utiliza en aplicaciones especiales. Los diafragmas esencialmente eliminan la fricción inherente a los diseños de estilo de pistón., Además, para un tamaño de válvula de alivio particular, a menudo es posible proporcionar un área de detección mayor con un diseño de diafragma que lo que sería factible con un diseño de estilo de pistón.
(3) el elemento de fuerza de referencia (resorte)
el elemento de fuerza de referencia es generalmente un resorte mecánico. Este resorte ejerce una fuerza sobre el elemento de detección y actúa para cerrar la válvula. Muchas válvulas de alivio de presión están diseñadas con un ajuste que permite al usuario ajustar el punto de ajuste de la presión de alivio cambiando la fuerza ejercida por el resorte de referencia.,
parámetros de diseño
presiones de alivio
La presión de alivio esperada es un factor importante para determinar qué producto es el más adecuado para la aplicación.
requisitos de flujo
¿Cuál es el caudal máximo que requiere la aplicación? ¿Cuánto varía el caudal? La configuración de portado y los orificios efectivos también son consideraciones importantes.
fluido utilizado (gas, líquido, tóxico o inflamable)
Las propiedades químicas del fluido deben considerarse antes de determinar los mejores materiales para su aplicación., Cada fluido tendrá sus propias características únicas, por lo que se debe tener cuidado para seleccionar el cuerpo apropiado y los materiales de sellado que entrarán en contacto con el fluido. Las partes de la válvula de alivio de presión en contacto con el fluido se conocen como los componentes «mojados». Si el fluido es inflamable o peligroso por naturaleza, la válvula limitadora de presión debe ser capaz de descargarlo de forma segura.
Size& Weight
en muchas aplicaciones de alta tecnología, el espacio es limitado y el peso es un factor. Algunos fabricantes se especializan en componentes en miniatura y deben ser consultados., La selección del Material, particularmente los componentes del cuerpo de la válvula de alivio, afectará el peso. También considere cuidadosamente los tamaños de Puerto (rosca), los estilos de ajuste y las opciones de montaje, ya que estos influirán en el tamaño y el peso.
en muchas aplicaciones de alta tecnología el espacio es limitado y el peso es un factor. Algunos fabricantes se especializan en componentes en miniatura y deben ser consultados. La selección del Material, particularmente los componentes del cuerpo de la válvula de alivio, afectará el peso. También considere cuidadosamente los tamaños de Puerto (rosca), los estilos de ajuste y las opciones de montaje, ya que estos influirán en el tamaño y el peso.,
materiales
Una amplia gama de materiales están disponibles para manejar diversos fluidos y entornos operativos. Los materiales comunes de los componentes de la válvula de alivio de presión incluyen latón, plástico y aluminio. Varios grados de acero inoxidable (como 303, 304 y 316) también están disponibles. Los resortes utilizados dentro de la válvula de alivio generalmente están hechos de alambre de música (acero al carbono) o acero inoxidable.
El latón es adecuado para la mayoría de las aplicaciones comunes y generalmente es económico. El aluminio se especifica a menudo cuando el peso es una consideración., El plástico se considera cuando el bajo costo es de preocupación principal o se requiere un artículo de desecho. Los aceros inoxidables se eligen a menudo para el uso con los líquidos corrosivos, cuando la limpieza del líquido es una consideración o cuando las temperaturas de funcionamiento serán altas.
igualmente importante es la compatibilidad del material del sello con el fluido y con el rango de temperatura de funcionamiento. Buna-N es un material de sellado típico. Algunos fabricantes ofrecen sellos opcionales y estos incluyen: fluorocarbono, EPDM, silicona y Perfluoroelastómero.,
temperatura
Los materiales seleccionados para la válvula de alivio de presión no solo deben ser compatibles con el fluido, sino que también deben poder funcionar correctamente a la temperatura de funcionamiento esperada. La principal preocupación es si el elastómero elegido funcionará correctamente a lo largo del rango de temperatura esperado. Además, la temperatura de funcionamiento puede afectar la capacidad de flujo y / o la velocidad del resorte en aplicaciones extremas.
BESWICK pressure RELIEF VALVE OPTIONS
Beswick Engineering fabrica cuatro estilos de válvulas de alivio de presión para adaptarse mejor a su aplicación., Las RVD y RVD8 son válvulas de alivio de presión basadas en diafragma que son adecuadas para presiones de alivio más bajas. Las válvulas RV2 y BPR son diseños basados en pistones.
Presión máxima de la fuente
- El modelo RVD se puede utilizar con presiones de entrada de hasta 80 psig
- El modelo RVD8 se puede utilizar con presiones de entrada de hasta 80 psig
- El modelo RV2 se puede utilizar con presiones de entrada de hasta 500 psig
- El modelo BPR se puede p>
- el modelo RVD se agrieta en el rango (3-30) PSIG. Póngase en contacto con nosotros si necesita una configuración más alta.,
- El modelo RVD8 se agrieta en el rango (3-30) psig. Póngase en contacto con nosotros si necesita una configuración más alta.
- Las grietas del modelo RV2 se abren en el rango (3-30) psig
- Las grietas del modelo BPR se abren en el rango (0-400) psig
materiales de construcción
hay una amplia gama de materiales disponibles, pero varía entre los modelos.,el, latón y aluminio - RVD8: acero inoxidable 303 y latón
- RV2: acero inoxidable 303 y 316 y latón
- BPR: acero inoxidable 303, latón y aluminio
tamaño de portado
- RVD: los puertos de entrada y salida son 10-32 UNF interno
- RVD8: el puerto de entrada orificios de diámetro de 3/64 pulgadas y el puerto de salida es 10-32 UNF externo
- rv2: los puertos de entrada y salida son 10-32 UNF interno
- BPR: los puertos de entrada y salida son 10-32 UNF internos para la mayoría de los modelos
tipo 2 : El Puerto de salida es 1/8-27 NPT externo (que también se, El puerto de entrada es 10-32 UNF interno.tipo 8: El Puerto de salida es 10-32 UNF externo. El puerto de entrada es un orificio de 1/32 pulgada de diámetro.
Peso
- RVD pesa 25 gramos en latón y acero inoxidable
15 gramos de aluminio - RVD8 pesa 25 gramos en latón y acero inoxidable
- RV2 pesa 41 gramos en latón y acero inoxidable
- BPR pesa 72 gramos en latón y acero inoxidable
33 gramos en aluminio