Давление срабатывания предохранительного клапана водогрейного котла: Давление срабатывания предохранительного клапана водогрейного котла

Содержание

Расчет предохранительных клапанов

В процессе эксплуатации котлов и сосудов различного назначения возможны случаи превышения в них давления среды относительно номинального, что может привести к разрушению в них барабанов, коллекторов, сосудов и другого оборудования.

Каждый элемент котла или технологического оборудования, внутренний объем которого с находящейся там средой ограничен запорными органами, должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.

Для предотвращения взрывов в системах паро- и водопроводах паровых и водогрейных котлов, сосудах различного назначения и т.п. используют различные предохранительные клапаны (не путать с взрывными предохранительными клапанами!), которые автоматически сбрасывают давление среды, если оно начинает подниматься выше допустимого.

Каждый котельный агрегат или сосуд, работающий под давлением, должен быть снабжен предохранительным клапаном.

В соответствии с нормативным документом [7] водогрейные котлы без барабанов с температурой воды до 115 ^оС производительностью менее 407 кВт должны иметь один предохранительный клапан, при большей производительности – два, один из которых контрольный.

Предохранительные клапаны должны защищать котлы, пароперегреватели и экономайзеры, сосуды различного назначения от превышения в них давления более чем на 10 % расчетного (разрешенного). Превышение давления при полном открытии предохранительных клапанов выше, чем на 10 % расчетного может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность котла, пароперегревателя и экономайзера, сосуда.

В качестве предохранительных устройств допускается применять:

а) рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;

б) пружинные предохранительные клапаны прямого действия;

в) импульсные предохранительные устройства, состоящие из импульсного клапана и главного предохранительного клапана.

Установка тех или иных предохранительных устройств на оборудовании определяется нормативными документами Госгортехнадзора России.

Наиболее широко используемым, надежным, простым и легко регулируемым считается клапан рычажной конструкции, схема которого изображена на рис. 4.

На трубопровод приваривается фланец с седлом 4. Сам клапан 3 прижимается сверху рычагом 2, который с одной стороны закреплен на оси к трубопроводу 1, а с другой стороны имеет регулируемый груз 5.

За счет грузов и рычага клапан 3

плотно прижимается к седлу 4. При достижении средой давления в трубопроводе, равного давлению срабатывания клапана, клапан приподнимается вместе с рычагом, и пар или вода выходят из системы, давление при этом понижается. С помощью грузов 5 можно регулировать давление срабатывания (подъема из седла) клапана. К недостаткам таких клапанов следует отнести их громоздкость, быстрый износ зеркала седла под действием струи среды.

Рис. 4. Предохранительный рычажный клапан: 1  трубопровод; 2  рычаг; 3  клапан; 4 – седло клапана; 5  регулировочный груз

Н а передвижных котлах и котлах паропроизводительностью менее 35 т/ч должны устанавливаться пружинные предохранительные клапаны. Принципиальная конструкция такого клапана показана на рис. 5.

Рис. 5. Пружинный предохранительный клапан: 1 – корпус; 2 – натяжной винт с резьбой; 3 – шток; 4 – упорная шайба; 5 – пружина; 6 – тарелка клапана; 7 – трубопровод; 8 – седло клапана

В приваренном к трубопроводу корпусе 1 в верхней части имеется отверстие с резьбой, куда вворачивается натяжной винт 2. Винт внутри полый, и внутри этой полости может свободно двигаться шток 3, на конце которого закреплена тарелка клапана 6. Нижний конец винта 2 с шайбой 4 является упором для пружины 5, которая прижимает с определенной силой тарелку 6 к седлу клапана 8. За счет вкручивания винта 2 или его выкручивания можно регулировать силу прижимания тарелки к седлу клапана, т.е. регулировать давление открытия клапана. Корпус 1 имеет в верхней вертикальной части каналы для прохода среды при срабатывании клапана.

При проектировании в котельной нескольких водогрейных котлов без барабанов допускается вместо предохранительных клапанов на котлах предусматривать установку двух предохранительных клапанов диаметром не менее 50 мм на трубопроводе, к которому присоединены котлы. На «отключаемых по воде» экономайзерах один предохранительный клапан устанавливается на входе в экономайзер, другой – на выходе из экономайзера.

На барабанных котлах предохранительные клапаны устанавливаются на патрубках, присоединенных непосредственно к барабану котла без запорных устройств. Все клапаны снабжаются патрубками и трубами, позволяющими отводить рабочую среду в безопасное место при срабатывании клапана. Площадь сечения отводной трубы должна быть не менее двойной площади сечения предохранительного клапана.

Суммарная пропускная способность устанавливаемых на паровом котле предохранительных устройств должна быть не менее номинальной паропроизводительности котла.

При проектировании диаметр для прохода среды d каждого предохранительного клапана принимается по расчету. Для котлов он рассчитывается по наибольшей его производительности по СНиП II-35-76 [7], мм:

при установке котлов с естественной циркуляцией

; (7)

при установке котлов с принудительной циркуляцией

, (8)

где Q  максимальная теплопроизводительность котла, МВт; n  количество клапанов; h_к высота подъема клапана, мм.

При расчете тепловой мощности котла Q_к необходимо учитывать температуру перегрева пара и его давление, а также температуру питательной воды.

Диаметры предохранительных клапанов должны приниматься по расчету, но не менее 40 мм при производительности котла до 280 кВт и не менее 50 мм при большей производительности.

Диаметр прохода (условный) рычажно-грузовых и пружинных клапанов должен быть не менее 20 мм.

Допускается уменьшение условного прохода клапанов до 15 мм для котлов паропроизводительностью до 0,2 т/ч и давлением до 0,8 МПа при установке двух клапанов.

Пример. Рассчитать диаметр минимального проходного сечения предохранительного клапана, устанавливаемого на барабане парового котла ДЕ-10-14. Паропроизводительность котла D составляет 10 т пара в час.

Решение. Определим тепловую мощность парового котла Q_к

по формуле, МВт

Здесь для котла ДЕ-10-14 приято: энтальпия пара i_пп=3000 кДж/кг, энтальпия питательной воды i_пв= 460 кДж/кг.

Так как котел работает с естественной циркуляцией воды в экранных трубах и трубах конвективного пучка, то для определения минимального диаметра клапана для прохода среды d используем формулу (7):

мм.

Здесь принято, что устанавливаем один рабочий клапан n = 1, а высота подъема клапана h_к = 40 мм.

Предохранительный клапан для котла – зачем нужен, как работает, виды

Главная / Автоматика котлов

Опубликовано: 13.06.2019

Время на чтение: 6 мин

12502

Предохранительный клапан для котла предупреждает аварийную опасность. Это происходит, когда происходит перегрев воды и растёт давление, в результате чего разрывается магистраль или обшивка теплогенератора. Поэтому следует знать как правильно выбрать, установить и настроить этот важный элемент котла.

1 Устройство и принцип действия клапана
2 Виды предохранительных клапанов
3 Как выбрать надежный клапан
4 Место установки предохранительных клапанов
5 Настройка предохранительных клапанов
6 Акт настройки

Зачем нужен предохранительный клапан

Теплоноситель при закачивании в трубы имеет температуру около +15 ºС, при нагревании в котле вода начинает нагреваться, расширяться, повышая внутритрубное давление. Это может спровоцировать протекание сварных швов, изломом или разрывом полимерных крепежных элементов. Котел при этом может взорваться. В лучшем случае произойдет короткое замыкание электроприборов котельной.

Если степень теплоотдачи газовых или жидкотопливных аппаратов еще можно контролировать, то у твердотопливных это невозможно.

В системе на жидких энергоносителях аппаратура устанавливаются датчики, встроенной автоматикой безопасности, которая срабатывает в экстренной ситуации и отключает приборы.

При отапливании дровами, углем можно попытаться урегулировать силу горения за счет закрывания заслонки, но на это необходимо время. Теплогенератор инертен, из-за чего теплоноситель сильно перегревается.

Когда печь еще в стадии прогрева, достаточно перекрыть доступ воздуха, чтобы быстро загасить пламя. Если же горение раскалило котел до предельно допустимой температуры, то сгорание замедлится, а топка еще некоторое время будет выделять много тепла.

Чтобы избежать последствий резкого или излишнего повышения давления, нужно использовать предохранительный сбросной клапан. В момент перегрузки системы затвор перекрывается, выводя часть лишнего пара наружу. Как только объем нагрузки вернется в норму, затвор закрывается, уходит в ожидание следующего сброса.

Как устроен предохранительный клапан, его функции

Предохранительным клапаном называют устройство, способное защитить водонагреватель от скачков давления в системе водопровода. Его второе название – обратный клапан, обусловлено тем, что в его функцию также входит препятствие вытеканию воды из емкости, в случае аварийной поломки. Таким образом, при отключении воды не нужно переживать, что сгорит нагревательный элемент прибора.

Как только напор воды увеличивается, пружина отходит и элемент, запирающий отверстие, позволяет воде попасть в емкость. Как только бак наполнится, давление с двух сторон становится равномерным, и запорные элементы закрывают отверстие. Если произойдет так, что воду отключат или напор ее уменьшится, бойлер все равно будет заполненным, поскольку обратный клапан не даст ей вылиться.

Вторая же пружинка расположена на отводе и ее функцией является сброс воды в случае повышения давления. Это действие происходит так: давление, которое возникает в трубах, преодолевает жесткость пружины, она сжимается, и запорный элемент открывает отверстие для прохода жидкости к сбросу. Предельное значение давления, при котором сжимается пружина, устанавливается во время изготовления клапана и водонагревателя.

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Авиация — Принципы полетов, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т.

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т.д…

Строительство — Техническое администрирование, планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый строительство и др.

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | так далее. ..

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.д.

Основы ядра — Теории ядерной энергии, химия, физика и т.
Справочники Министерства энергетики США

Фотография и журналистика — Теория света, оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота | Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике

Религия — Основные религии мира, функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.

Почему мой клапан открывается раньше? -Allied Valve Inc.

Новости отрасли продаж, обслуживания и распределения клапанов

Опубликовано 27 апреля 2015 г. автором admin

Нам часто задают вопрос, почему клапан открывается или срабатывает раньше, чем ожидалось. Часто мы обнаруживаем, что клапан на самом деле не открывается рано. Скорее, восприятие того, что он срабатывает рано, связано с неправильным пониманием установленного давления.

Что такое заданное давление?

Установочное давление , также называемое давлением открытия , предохранительного или предохранительного клапана — это давление на входе, при котором клапан начинает открываться в соответствии с нормами.

Определение давления срабатывания зависит от типа клапана и области применения:

Для работы с паром и большинства клапанов, используемых для работы с воздухом или газом, давление срабатывания определяется как давление, при котором клапан издает громкий, слышимый « поп.
Для некоторых клапанов, работающих с воздухом или газом, заданное давление определяется как давление, при котором появляется первый звуковой сигнал.
Для работы с жидкостями установочное давление определяется как давление, при котором появляется первый вертикальный устойчивый поток жидкости.

Клапан должен открываться при максимально допустимом рабочем давлении (МДРД) сосуда, для защиты которого предназначен клапан. Существует некоторый допуск к фактическому установленному давлению, что означает, что клапан, настроенный на 100 фунтов на кв. дюйм, может открываться чуть выше или чуть ниже этого уровня.

Почему мой клапан открывается до достижения установленного давления?

Первый шаг — определить, действительно ли ваш клапан открывается рано. Иногда кажется, что предохранительные и предохранительные клапаны открываются до того, как они достигают установленного давления — между седлом и диском может быть слышен слышимый или видимый выброс жидкости. Это известно как «кипятить» или «предупреждать», , и это не то же самое, что полное открытие.

Кипение или предупреждение возникает, когда клапан приоткрывается, выпуская лишь небольшой процент от его номинальной производительности. Например, предохранительные клапаны прямого действия с пружинным приводом могут кипеть или предупреждать при 90% давления срабатывания, указанного на паспортной табличке. Кипящий клапан не считается открытым.