historia zaworów nadmiarowych
zawory nadmiarowe ciśnienia (zawory bezpieczeństwa) są zaprojektowane tak, aby otwierać przy zadanym ciśnieniu i odprowadzać płyn, aż ciśnienie spadnie do akceptowalnego poziomu. Rozwój zaworu bezpieczeństwa ma ciekawą historię.
Denis Papin jest uznawany przez wiele źródeł za pomysłodawcę pierwszego zaworu nadmiarowego ciśnienia (około 1679), aby zapobiec nadciśnieniu jego „fermentatora” napędzanego parą., Jego konstrukcja odciążająca składała się z ciężaru zawieszonego na ramieniu dźwigni. Gdy siła ciśnienia pary działającej na zawór przekroczyła siłę ciężaru działającego przez ramię dźwigni, zawór się otworzył. Konstrukcje wymagające wyższego ustawienia ciśnienia odciążającego wymagały dłuższego ramienia dźwigni i / lub większych ciężarów. Ten prosty system działał, jednak potrzeba było więcej miejsca i można go łatwo manipulować, prowadząc do możliwego nadciśnienia i eksplozji. Inną wadą było przedwczesne otwarcie zaworu, jeśli urządzenie było poddawane ruchowi odbijającemu.,
zawory nadmiarowe ciśnienia bezpośredniego działania: później, aby uniknąć wad układu dźwigni, zawory nadmiarowe ciśnienia bezpośredniego działania zostały zainstalowane na wczesnych lokomotywach parowych. W tej konstrukcji ciężarki były nakładane bezpośrednio na górną część mechanizmu zaworowego. Aby utrzymać rozmiar ciężarów w rozsądnym zakresie, rozmiar zaworu był często niewymiarowy, co powodowało mniejszy otwór odpowietrzający niż jest to wymagane. Często wybuch może wystąpić, jak ciśnienie pary wzrosło szybciej niż odpowietrznik może uwolnić nadciśnienie. Ruchy odbijające również przedwcześnie uwolnił ciśnienie.,
Zawory sprężynowe działające bezpośrednio: uważa się, że Timothy Hackworth jako pierwszy użył zaworów sprężynowych działających bezpośrednio (około 1828) na swoim silniku lokomotywowym o nazwie Royal George. Timothy użył akordeonowego układu resorów piórowych, które później zostały zastąpione sprężynami cewkowymi, aby przyłożyć siłę do zaworu. Siła sprężyny może być precyzyjnie dostrojona poprzez regulację nakrętek utrzymujących sprężyny liściowe.,
udoskonalenia konstrukcji sprężynowego zaworu nadmiarowego o bezpośrednim działaniu kontynuowano w kolejnych latach w odpowiedzi na powszechne stosowanie kotłów parowych do dostarczania ciepła i zasilania lokomotyw, łodzi rzecznych i pomp. Kotły parowe są dziś mniej powszechne, ale zawór bezpieczeństwa nadal jest krytycznym elementem w systemach ze zbiornikami ciśnieniowymi w celu ochrony przed uszkodzeniem lub katastrofalną awarią.,
każda aplikacja ma swoje unikalne wymagania, ale zanim przejdziemy do procesu selekcji, spójrzmy na zasady działania typowego zaworu nadmiarowego ciśnienia bezpośredniego działania.
zawory nadmiarowe ciśnienia w pracy
zawór nadmiarowy ciśnienia składa się z trzech elementów funkcjonalnych:
- ) element zaworu, zazwyczaj sprężynowy zawór grzybkowy.
- ) element czujnikowy, zazwyczaj membrana lub tłok.
- ) element siły odniesienia. Najczęściej sprężyna.,
podczas pracy zawór nadmiarowy pozostaje normalnie zamknięty, aż ciśnienie powyżej osiągnie pożądane ciśnienie ustawione. Zawór pęknie po osiągnięciu ustawionego ciśnienia i nadal się otwiera, umożliwiając większy przepływ w miarę wzrostu ciśnienia. Gdy ciśnienie upstream spadnie o kilka psi poniżej ustawionego ciśnienia, zawór zamknie się ponownie.,
(1) ELEMENT zaworu (zawór grzybkowy)
najczęściej zawory ciśnieniowe wykorzystują sprężynowy zawór „grzybkowy” jako element zaworu. Grzybek zawiera uszczelnienie elastomerowe lub, w niektórych projektach wysokociśnieniowych, uszczelnienie termoplastyczne, które jest skonfigurowane do wykonania uszczelnienia na gnieździe zaworu. Podczas pracy sprężyna i ciśnienie w górę wywierają przeciwstawne siły na zawór., Gdy siła ciśnienia wyjściowego wywiera większą siłę niż siła sprężyny, Grzybek oddala się od gniazda zaworu, co umożliwia przepływ płynu przez port wylotowy. Gdy ciśnienie spadnie poniżej wartości zadanej, zawór zamyka się.
(2) element czujnikowy (tłok lub membrana)
konstrukcje tłokowe są często używane, gdy wymagane są wyższe ciśnienia odciążające, gdy wytrzymałość jest problemem lub gdy ciśnienie odciążające nie musi być utrzymywane w ścisłej tolerancji., Konstrukcje tłoków są zwykle bardziej powolne w porównaniu do konstrukcji membranowych z powodu tarcia z uszczelnienia tłoka. W zastosowaniach niskociśnieniowych lub gdy wymagana jest wysoka dokładność, preferowany jest styl membrany. Zawory nadmiarowe membranowe wykorzystują cienki element w kształcie tarczy, który służy do wyczuwania zmian ciśnienia. Są one zwykle wykonane z elastomeru, jednak w specjalnych zastosowaniach stosuje się cienki metal falisty. Membrany zasadniczo eliminują tarcie związane z konstrukcjami tłokowymi., Dodatkowo, dla określonego rozmiaru zaworu nadmiarowego, często możliwe jest zapewnienie większego obszaru wykrywania przy konstrukcji membrany, niż byłoby to możliwe przy konstrukcji tłoka.
(3) ELEMENT siły odniesienia (sprężyna)
element siły odniesienia jest zwykle sprężyną mechaniczną. Ta sprężyna wywiera siłę na element czujnikowy i działa w celu zamknięcia zaworu. Wiele zaworów nadmiarowych jest zaprojektowanych z regulacją, która pozwala użytkownikowi regulować nastawę ciśnienia nadmiarowego poprzez zmianę siły wywieranej przez sprężynę odniesienia.,
parametry projektowe
ciśnienia odciążające
oczekiwane ciśnienie odciążające jest ważnym czynnikiem przy określaniu, który produkt najlepiej nadaje się do zastosowania.
wymagania dotyczące przepływu
Jakie jest maksymalne natężenie przepływu wymagane przez aplikację? Jak bardzo zmienia się natężenie przepływu? Ważną kwestią jest również konfiguracja portów i skuteczne otwory.
stosowany płyn (gazowy, ciekły, toksyczny lub łatwopalny)
przed określeniem najlepszych materiałów do zastosowania należy wziąć pod uwagę właściwości chemiczne płynu., Każdy płyn będzie miał swoje unikalne właściwości, dlatego należy zachować ostrożność, aby wybrać odpowiedni korpus i materiały uszczelniające, które będą miały kontakt z płynem. Części zaworu nadmiarowego ciśnienia w kontakcie z płynem są znane jako” zwilżone ” elementy. Jeżeli płyn jest łatwopalny lub niebezpieczny z natury, zawór nadmiarowy musi być w stanie bezpiecznie go rozładować.
Rozmiar& Waga
w wielu zastosowaniach zaawansowanych technologii przestrzeń jest ograniczona, a waga jest czynnikiem. Niektórzy producenci specjalizują się w miniaturowych komponentach i powinni być konsultowani., Wybór materiału, w szczególności elementy korpusu zaworu nadmiarowego, wpłynie na ciężar. Należy również uważnie rozważyć rozmiary portów (gwintów), style regulacji i opcje montażu, ponieważ będą one miały wpływ na rozmiar i wagę.
w wielu zastosowaniach zaawansowanych technologii przestrzeń jest ograniczona, a waga jest czynnikiem. Niektórzy producenci specjalizują się w miniaturowych komponentach i powinni być konsultowani. Wybór materiału, w szczególności elementy korpusu zaworu nadmiarowego, wpłynie na ciężar. Należy również uważnie rozważyć rozmiary portów (gwintów), style regulacji i opcje montażu, ponieważ będą one miały wpływ na rozmiar i wagę.,
materiały
dostępna jest szeroka gama materiałów do obsługi różnych płynów i środowisk operacyjnych. Typowe materiały składowe zaworu bezpieczeństwa obejmują mosiądz, plastik i aluminium. Dostępne są również różne gatunki stali nierdzewnej (takie jak 303, 304 i 316). Sprężyny stosowane wewnątrz zaworu nadmiarowego są zazwyczaj wykonane z drutu muzycznego (stal węglowa) lub stali nierdzewnej.
Mosiądz nadaje się do większości typowych zastosowań i jest zwykle ekonomiczny. Aluminium jest często określane, gdy waga jest brana pod uwagę., Plastik jest brany pod uwagę, gdy niski koszt jest przede wszystkim problemem lub wymagany jest przedmiot do wyrzucenia. Stale nierdzewne są często wybierane do stosowania z płynami korozyjnymi, gdy rozważana jest czystość płynu lub gdy temperatury robocze będą wysokie.
równie ważna jest kompatybilność materiału uszczelniającego z płynem i z zakresem temperatur roboczych. Buna-N jest typowym materiałem uszczelniającym. Uszczelnienia opcjonalne są oferowane przez niektórych producentów i obejmują: Fluorokarbon, EPDM, silikon i Perfluoroelastomer.,
Temperatura
materiały wybrane do zaworu nadmiarowego muszą być nie tylko kompatybilne z płynem, ale także muszą być w stanie prawidłowo funkcjonować w oczekiwanej temperaturze roboczej. Głównym problemem jest to, czy wybrany elastomer będzie działał prawidłowo w oczekiwanym zakresie temperatur. Dodatkowo temperatura robocza może wpływać na wydajność przepływu i / lub szybkość sprężyny w ekstremalnych zastosowaniach.
opcje zaworu bezpieczeństwa BESWICK
Beswick Engineering produkuje cztery style zaworów bezpieczeństwa, aby jak najlepiej pasowały do Twojej aplikacji., RVD i RVD8 są membranowe zawory nadmiarowe, które są dostosowane do niższych ciśnień. Zawory RV2 i BPR są konstrukcjami tłokowymi.
Maksymalne ciśnienie Źródła
- model RVD może być stosowany z ciśnieniem na wlocie do 80 psig
- model RVD8 może być stosowany z ciśnieniem na wlocie do 80 psig
- model RV2 może być stosowany z ciśnieniem na wlocie do 500 psig
- model BPR może być stosowany z ciśnieniem na wlocie do 500 psig
p>
- model RVD otwiera się w zakresie (3-30) PSIG. Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wyższego ustawienia.,
- model RVD8 Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wyższego ustawienia.
- pęknięcia modeli RV2 otwierają się w zakresie (3-30) psig
- pęknięcia modeli BPR otwierają się w zakresie (0-400) psig
Materiały Budowlane
dostępna jest szeroka gama materiałów, ale różni się w zależności od modelu.,el, mosiądz i aluminium
rozmiar portu
- RVD: porty wlotowe i wylotowe mają 10-32 wewnętrzne UNF
- rvd8: port wlotowy składa się z czterech otwory o średnicy 3/64 cala i port wylotowy to 10-32 unf zewnętrzny
- RV2: porty wlotowe i wylotowe to 10-32 UNF wewnętrzny
- BPR: porty wlotowe i wylotowe to 10-32 unf wewnętrzny dla większości modeli
typ 2 : port wylotowy to 1 / 8-27 NPT zewnętrzny (który jest również gwintowany 10-32 wewnętrzny)., Port wlotowy jest wewnętrzny 10-32 UNF.
Typ 8 : port wylotowy to 10-32 UNF zewnętrzny. Port wlotowy to otwór o średnicy 1/32 cala.
Waga
- RVD waży 25 gramów w mosiądzu i stali nierdzewnej
15 gramów W Aluminium - RVD8 waży 25 gramów w mosiądzu i stali nierdzewnej
- RV2 waży 41 gramów w mosiądzu i stali nierdzewnej
- BPR waży 72 gramów w mosiądzu i stali nierdzewnej
33 gramów W Aluminium