Un elemento obbligatorio dell'equipaggiamento di sistemi di approvvigionamento idrico autonomo nei cottage estivi e nelle case di campagna è una valvola di non ritorno. È un dispositivo così tecnico, che può avere un design diverso, che garantisce il movimento del liquido attraverso la tubazione nella direzione richiesta. Le valvole di ritegno installate nel sistema di approvvigionamento idrico autonomo lo proteggono in modo affidabile dalle conseguenze di situazioni anomale. Relativamente ai dispositivi a valvola ad azione diretta, le valvole di ritegno vengono attivate automaticamente, per le quali viene utilizzata l'energia del mezzo di lavoro trasportato attraverso il sistema di tubazioni.

Scopo e principio di funzionamento

La funzione principale della valvola di ritegno dell'acqua è quella di proteggere il sistema di approvvigionamento idrico da parametri critici del flusso di liquido trasportato attraverso la tubazione. Il motivo più comune per situazioni critiche è l'arresto dell'unità di pompaggio, che può portare a una serie di fenomeni negativi: il drenaggio dell'acqua dalla tubazione nel pozzo, la girante della pompa che gira nella direzione opposta e, di conseguenza, la rottura .

Per proteggere il sistema di alimentazione dell'acqua dai fenomeni negativi elencati, è possibile installare una valvola di ritegno sull'acqua. Inoltre, la valvola di ritegno dell'acqua previene gli effetti del colpo d'ariete. L'uso di valvole di ritegno nei sistemi di tubazioni consente loro di lavorare in modo più efficiente, nonché di garantire il corretto funzionamento delle apparecchiature di pompaggio di cui tali sistemi sono dotati.

Il principio di funzionamento della valvola di ritegno è abbastanza semplice ed è il seguente.

• Il flusso d'acqua che entra in un tale dispositivo sotto una certa pressione agisce sull'elemento di intercettazione e deprime la molla, con l'aiuto della quale questo elemento viene mantenuto in uno stato chiuso.
• Dopo che la molla è stata compressa e l'elemento di intercettazione è stato aperto, l'acqua inizia a muoversi liberamente attraverso la valvola di ritegno nella direzione richiesta.
• Se il livello di pressione del flusso del fluido di lavoro nella tubazione diminuisce o l'acqua inizia a muoversi nella direzione sbagliata, il meccanismo a molla della valvola riporta l'elemento di intercettazione allo stato chiuso.

In tal modo, la valvola di non ritorno impedisce la formazione di ritorni indesiderati nel sistema di tubazioni.

Quando si sceglie un modello di valvola da installare su un sistema di approvvigionamento idrico, è importante conoscere i requisiti normativi che i produttori di apparecchiature di pompaggio impongono a tali dispositivi. I parametri tecnici in base ai quali, in conformità con questi requisiti, viene selezionata una valvola di ritegno per l'acqua sono:

• pressione di lavoro, di prova e di chiusura nominale;
• diametro della sede;
• rendimento condizionale;
• classe di tenuta.

Le informazioni su quali requisiti tecnici deve soddisfare una valvola di ritegno per l'acqua, di norma, sono contenute nella documentazione dell'attrezzatura di pompaggio.

Per equipaggiare i sistemi di approvvigionamento idrico per uso domestico, vengono utilizzate valvole di ritegno a molla, il diametro nominale è compreso tra 15-50 mm. Nonostante le loro dimensioni compatte, tali dispositivi dimostrano un'elevata produttività, garantiscono un funzionamento affidabile della tubazione, bassi livelli di rumorosità e vibrazioni nel sistema di tubazioni su cui sono installati.

Un altro fattore positivo nell'uso delle valvole di ritegno nel sistema di approvvigionamento idrico è che aiutano a ridurre la pressione generata dalla pompa dell'acqua di 0,25-0,5 atm. A questo proposito, la valvola di ritegno dell'acqua consente di ridurre il carico sia sui singoli elementi dell'attrezzatura della tubazione che sull'intero sistema di approvvigionamento idrico nel suo insieme.

Caratteristiche del progetto

Uno dei materiali più comuni con cui è realizzata la parte del corpo delle valvole di ritorno dell'acqua è l'ottone. La scelta di questo materiale non è casuale: questa lega dimostra un'altissima resistenza agli effetti di sostanze chimicamente aggressive, che possono trovarsi nell'acqua trasportata attraverso la tubazione allo stato disciolto o sospeso. Tali sostanze, in particolare, comprendono sali minerali, zolfo, ossigeno, manganese, composti del ferro, ecc. La superficie esterna delle porte, anch'essa esposta a fattori negativi durante il loro funzionamento, è spesso protetta con uno speciale rivestimento applicato dalla galvanica metodo.

Il dispositivo della valvola di ritegno presuppone la presenza di una bobina, per la cui fabbricazione può essere utilizzato anche ottone o plastica resistente. La guarnizione presente nel design della valvola di ritegno può essere in gomma o in silicone. Per la fabbricazione di un elemento importante del meccanismo di bloccaggio - le molle - di solito viene utilizzato l'acciaio inossidabile.

Quindi, se parliamo degli elementi strutturali della valvola di ritegno a molla, questo dispositivo è costituito da:

• caso di tipo composito, i cui elementi sono collegati tra loro mediante un filo;
• un meccanismo di bloccaggio, il cui design include due piastre mobili della bobina montate su un'asta speciale e una guarnizione di tenuta;
• una molla installata tra i piatti della bobina e la sede della sede all'uscita dell'orifizio.

Anche il principio di funzionamento di una valvola di ritegno a molla è abbastanza semplice.

• Il flusso d'acqua che entra nella valvola di ritegno alla pressione richiesta agisce sulla spola e deprime la molla.
• Quando la molla viene compressa, la bobina si sposta lungo lo stelo, aprendo l'orifizio e consentendo al flusso del fluido di muoversi liberamente attraverso il dispositivo.
• Quando la pressione dell'acqua scorre nella tubazione su cui si trova la valvola di ritegno, o nei casi in cui tale flusso inizia a muoversi nella direzione sbagliata, la molla riporta la bobina nella sua sede, chiudendo la portata del dispositivo.

Pertanto, il funzionamento della valvola di ritegno è abbastanza semplice, ma fornisce comunque un'elevata affidabilità di tali dispositivi e l'efficacia del loro utilizzo nei sistemi di tubazioni.

Tipi principali

Avendo capito come funziona una valvola di ritegno installata in un impianto idraulico, dovresti anche capire come sceglierla correttamente. Sul mercato moderno vengono offerti vari tipi di dispositivi con valvola di ritegno, il design, il materiale di fabbricazione e il cui schema di funzionamento possono variare in modo significativo.

Valvola di ritegno a molla, tipo di accoppiamento

Il corpo valvola di questo tipo è costituito da due elementi cilindrici collegati tramite una filettatura. Il meccanismo di spegnimento include uno stelo in plastica, piastre superiore e inferiore della bobina. La posizione degli elementi del meccanismo di blocco nello stato chiuso, così come la loro apertura nel momento in cui la pressione del flusso d'acqua raggiunge il livello richiesto, è fornita da una molla. I componenti del corpo sono collegati tra loro mediante una guarnizione di tenuta.

Valvola di ritegno a molla con bobina in ottone e camera della bobina sferica

Le caratteristiche distintive di questo tipo di otturatore sono facili da vedere anche nella foto. Il corpo in ottone di tale valvola nella sua parte centrale, dove si trova la camera della bobina, ha una forma sferica. Questa caratteristica di progettazione consente di aumentare il volume della camera della bobina e, di conseguenza, la portata della valvola di ritegno. Il meccanismo di intercettazione di questo tipo di valvola dell'acqua, che si basa su una bobina in ottone, funziona secondo lo stesso principio dei dispositivi a valvola di qualsiasi altro tipo.

Valvola di ritegno combinata a molla con scarico e sfiato aria

Molti di coloro che hanno deciso di impegnarsi autonomamente nell'installazione del sistema di tubazioni hanno spesso una domanda sul motivo per cui è necessaria una valvola di ritegno dotata di un sistema di drenaggio e sfiato dell'aria. L'uso di valvole di ritegno di questo tipo (soprattutto per l'equipaggiamento di tubazioni attraverso le quali vengono trasportati i fluidi di lavoro a caldo) consente di semplificare il processo di installazione e manutenzione di tali sistemi, aumentare la loro affidabilità, ridurre la pressione idraulica totale e ridurre il numero dei collegamenti di installazione.

Sul corpo valvola di questo tipo, visibile anche in foto, sono presenti due ugelli, di cui uno serve per il montaggio della presa d'aria, e l'altro funge da elemento di drenaggio. Il tubo di derivazione per la presa d'aria, sulla cui superficie interna viene tagliato il filo, si trova sul corpo del dispositivo sopra la camera della bobina (la sua parte ricevente). Tale tubo di derivazione è necessario per spurgare l'aria dal sistema di tubazioni, per il quale viene inoltre utilizzata una gru Mayevsky. Lo scopo del tubo di derivazione, che si trova sul lato opposto del corpo - all'uscita dalla valvola, è quello di drenare il liquido dal sistema che si è accumulato dopo il dispositivo della valvola.

Se è installata una valvola di non ritorno orizzontale, la sua uscita dell'aria può essere utilizzata per montare un manometro. Se si posiziona la valvola di ritegno combinata verticalmente sulla tubazione, è possibile utilizzare il suo tubo di scarico per drenare l'acqua accumulata dopo tale dispositivo e il tubo di sfiato dell'aria può essere utilizzato per rimuovere le sacche d'aria dalla parte della tubazione che si trova prima della valvola di ritegno. Ecco perché, quando si decide come installare una valvola di ritegno di tipo combinato, è necessario comprendere chiaramente quali funzioni dovrebbe svolgere tale valvola.

Valvole a molla con corpo in polipropilene

Le valvole di ritegno, il cui corpo è realizzato in polipropilene, anche se guardi la foto di tali dispositivi, esternamente assomigliano molto alle curve oblique. Questi tipi di valvole di ritegno, per l'installazione delle quali viene utilizzato il metodo di saldatura per polifusione, sono installati su tubazioni anche in polipropilene. Un'ulteriore presa obliqua nella progettazione di cancelli di questo tipo è necessaria per accogliere gli elementi del meccanismo di blocco al suo interno, il che facilita la manutenzione di un tale dispositivo. Grazie a questa soluzione costruttiva, non è difficile eseguire la manutenzione e la riparazione di questo tipo di valvola di ritegno: è sufficiente rimuovere gli elementi del meccanismo di blocco dalla sua presa aggiuntiva, senza violare l'integrità del corpo del dispositivo e la tenuta della sua installazione nel sistema di tubazioni.

Valvole di ritegno di altro tipo

Altri tipi di valvole di ritegno possono essere installate in sistemi di tubazioni destinati al trasporto di acqua.

• La valvola di ritegno a petalo è dotata di uno speciale elemento di intercettazione: un petalo caricato a molla. Il grande svantaggio di questo tipo di serranda è che vengono generati carichi d'urto significativi quando vengono attivati. Ciò influisce negativamente sulle condizioni tecniche del dispositivo di chiusura stesso e può anche causare un colpo d'ariete nel sistema di tubazioni.
• I dispositivi con valvola di ritegno a doppia foglia sono di dimensioni compatte e leggeri.
• La valvola di ritegno della frizione di sollevamento comprende, come elemento di intercettazione, un cursore che si muove liberamente lungo un asse verticale. Il funzionamento del meccanismo di bloccaggio può essere basato sul principio gravitazionale, quando la bobina ritorna allo stato chiuso sotto l'influenza del proprio peso. A questo scopo può essere utilizzata anche una molla. Se si decide di installare una valvola di ritegno a gravità sulla tubazione, tenere presente che l'installazione di tale dispositivo può essere eseguita solo nelle sezioni verticali del sistema. Nel frattempo, la valvola a gravità si distingue per il suo design semplice, pur dimostrando un'elevata affidabilità durante il funzionamento.
• Ci sono valvole di ritegno, il cui elemento di chiusura è una sfera di metallo caricata a molla. La superficie di una tale palla può essere ulteriormente coperta con uno strato di gomma.

Quando si decide quale valvola di ritegno è migliore e se è necessaria una valvola costosa di un design più complesso in un sistema di tubazioni, è necessario prima familiarizzare con le caratteristiche tecniche di tale dispositivo e confrontarle con i parametri del sistema di tubazioni. Lo scopo principale della valvola di ritegno, come accennato in precedenza, è quello di far passare l'acqua attraverso la tubazione nella direzione desiderata ed evitare che il flusso del fluido si muova nella direzione opposta. A questo proposito, una valvola di ritegno dell'acqua dovrebbe essere scelta in base alla pressione sotto la quale il flusso d'acqua si muove nella tubazione. Naturalmente, è indispensabile tenere conto del diametro dei tubi su cui dovrebbe essere installata tale valvola.

Quando si installa la tubazione, si dovrebbe anche tenere presente che la valvola di ritegno può essere installata in vari modi. Le valvole di ritegno flangiate e di tipo wafer sono installate su tubi di diametro significativo e le valvole di accoppiamento sono installate su tubi di piccolo diametro. Il metodo saldato di installazione delle valvole di ritegno viene utilizzato principalmente per l'installazione su tubi in polipropilene e metallo-plastica.

Se si sceglie la valvola di ritegno giusta e il metodo di installazione, tale dispositivo non solo durerà a lungo, ma garantirà anche il corretto funzionamento dell'intero sistema di tubazioni.

Come installare correttamente

Avendo affrontato la domanda sul perché è necessaria una valvola di ritegno e con il suo ruolo nel sistema di tubazioni, dovresti anche studiare le regole per installarla su una tubazione già in funzione o appena creata. Tali dispositivi sono montati su vari elementi dei sistemi di tubazioni:

• su condotte di approvvigionamento idrico autonomo e centralizzato;
• su linee di aspirazione servite da pompe di profondità e di superficie;
• davanti a caldaie, bollitori e contatori d'acqua.

Se sei interessato a valvole di ritegno che possono essere installate sia verticalmente che orizzontalmente, scegli non la gravità, ma i modelli a molla. Puoi scoprire in quale direzione il flusso d'acqua dovrebbe muoversi attraverso la valvola guardando una freccia speciale sul corpo del dispositivo. Quando si installano le valvole di ritegno del tipo a frizione, per una buona tenuta, assicurarsi di utilizzare il nastro FUM. Inoltre, non va dimenticato che le valvole di ritegno necessitano di una manutenzione regolare, quindi devono essere installate in luoghi accessibili nella tubazione.

Quando si installa una valvola di ritegno sulla linea di aspirazione di una pompa sommersa, assicurarsi che davanti a tale dispositivo sia installato un filtro grossolano, che non consentirà alle impurità meccaniche contenute nell'acqua freatica di entrare all'interno del dispositivo. Come tale filtro può essere utilizzata anche una gabbia forata o a rete, nella quale è posta una valvola di ritegno, installata all'estremità di ingresso della linea di aspirazione di una pompa sommersa.

Quando si installa una valvola di ritegno su una tubazione già in funzione, scollegare prima il sistema dalla rete idrica e solo successivamente installare il dispositivo di chiusura.

Come realizzare una valvola di ritegno da soli

Il design semplice della valvola di ritegno ti consente di realizzarlo da solo, se necessario.

Per risolvere questo problema, avrai bisogno dei seguenti materiali e strumenti:

• una maglietta con una filettatura interna, che fungerà da corpo;
• un manicotto filettato sulla superficie esterna - una sella di una valvola di ritegno fatta in casa;
• molla rigida in filo d'acciaio;
• una sfera d'acciaio, il cui diametro dovrebbe essere leggermente inferiore al diametro del foro nel tee;
• tappo filettato in acciaio, che fungerà da fermo a molla;
• un set standard di strumenti da fabbro e un nastro FUM sigillante.
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Con pressione superiore a quella impostata. La valvola deve inoltre garantire l'arresto dello scarico del fluido al ripristino della pressione di esercizio. La valvola di sicurezza è un'armatura azione diretta operando direttamente dal mezzo di lavoro, insieme alla maggior parte dei progetti di valvole di protezione e regolatori di pressione ad azione diretta.

Nel sistema possono verificarsi pericolose sovrapressioni a causa di fattori di terze parti (funzionamento improprio delle apparecchiature, trasferimento di calore da fonti di terze parti, circuito termomeccanico assemblato in modo errato, ecc.) e come risultato di processi fisici interni causati da alcuni evento non previsto dal normale sfruttamento. PC sono installati ovunque ciò possa accadere, cioè su quasi tutte le apparecchiature, ma sono particolarmente importanti nel campo di funzionamento dei recipienti a pressione industriali e domestici.

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Perché una valvola di sicurezza in un sistema di approvvigionamento di acqua calda

Design della valvola di sicurezza (stereo anaglifo)

Sottotitoli

Principio operativo

Quando la valvola di sicurezza è chiusa, la forza viene esercitata sul suo elemento sensibile da pressione lavorativa nell'impianto protetto, tendendo ad aprire la valvola e la forza dal setpoint, impedendone l'apertura. Con la comparsa di disturbi nel sistema, che provocano un aumento della pressione al di sopra della pressione di esercizio, il valore della forza di pressione della bobina sulla sede diminuisce. Nel momento in cui questa forza diventa uguale a zero, si verifica un equilibrio di forze attive per effetto della pressione nel sistema e nell'attuatore sull'elemento sensibile della valvola. L'elemento di intercettazione inizia ad aprirsi, se la pressione nel sistema non smette di aumentare, il fluido di lavoro viene scaricato attraverso la valvola.

Con una diminuzione della pressione nel sistema protetto causata dallo scarico del fluido, scompaiono le influenze di disturbo. L'elemento di intercettazione della valvola viene chiuso sotto l'azione della forza del registro.

La pressione di chiusura in alcuni casi risulta essere del 10-15% inferiore alla pressione di esercizio, questo è dovuto al fatto che per creare la tenuta dell'otturatore dopo l'operazione è necessaria una forza molto maggiore di quella che era sufficiente per mantenere la tenuta della valvola prima dell'apertura. Ciò è spiegato dalla necessità di superare la forza di adesione delle molecole del mezzo che passa attraverso lo spazio tra le superfici di tenuta della bobina della valvola e la sede durante l'atterraggio, per spostare questo mezzo. Inoltre, una diminuzione della pressione è facilitata dal ritardo nella chiusura dell'elemento di intercettazione, associato all'effetto su di esso di forze dinamiche dal flusso di passaggio del fluido e dalla presenza di forze di attrito che richiedono uno sforzo aggiuntivo per chiuderlo completamente .

Classificazione della valvola di sicurezza

Per il principio di azione

• valvole ad azione diretta - questi sono di solito i dispositivi che intendono quando viene usata la frase valvola di sicurezza, si aprono direttamente sotto l'azione della pressione del mezzo di lavoro;
• valvole indirette - valvole controllate utilizzando una fonte esterna di pressione o elettricità, il nome comune per tali dispositivi è dispositivi di sicurezza a impulsi;

Per la natura dell'ascesa dell'organo di chiusura

• valvole proporzionali (utilizzate su fluidi incomprimibili)
• valvole on/off

Altezza di sollevamento del corpo di chiusura

• portanza bassa
• mezza crescita
• sollevamento completo

Dal tipo di carico sulla bobina

• carico o carico a leva
• primavera
• leva-molla
• molla magnetica

Differenze nei design

Le valvole di sicurezza di solito hanno un corpo ad angolo, ma possono anche avere un passante, indipendentemente da ciò, le valvole sono installate verticalmente in modo che quando lo stelo è chiuso, scenda.

La maggior parte delle valvole di sicurezza sono realizzate con una sede nel corpo, ma esistono modelli con due sedi in parallelo.

Le valvole di sicurezza a bassa alzata sono quelle in cui l'altezza di sollevamento dell'elemento di bloccaggio (bobina, disco) non supera 1/20 del diametro della sede, le valvole a piena alzata sono quelle la cui altezza di sollevamento è 1/4 del diametro della sede o di più. Esistono anche valvole di sollevamento a fungo da 1/20 a 1/4, comunemente indicate come valvole di sollevamento intermedio. Nelle valvole a bassa e media alzata, l'alzata della spola sopra la sede dipende dalla pressione del fluido, quindi sono convenzionalmente chiamate valvole azione proporzionale, sebbene l'aumento non sia proporzionale alla pressione del mezzo di lavoro. Queste valvole sono generalmente utilizzate per liquidi quando non è richiesta una grande portata. Nelle valvole a tutta alzata l'apertura avviene immediatamente a tutta corsa del disco, per questo vengono chiamate valvole azione a due posizioni... Queste valvole sono altamente efficienti e vengono utilizzate sia per fluidi liquidi che gassosi.

Le maggiori differenze nei design delle valvole di sicurezza sono nel tipo di carico applicato alla bobina.

Valvole a molla

In essi, la pressione del mezzo sulla bobina è contrastata dalla forza di compressione della molla. La stessa valvola a molla può essere utilizzata per diversi campi di pressione impostati montando molle diverse. Molte valvole sono realizzate con un meccanismo speciale (leva, fungo, ecc.) per il soffiaggio manuale per lo spurgo della valvola di controllo. Questo viene fatto per verificare la funzionalità della valvola, poiché durante il funzionamento possono sorgere vari problemi, ad esempio incollaggio, congelamento, incollaggio della spola alla sede. Tuttavia, in alcune industrie in condizioni di ambienti aggressivi e tossici, alte temperature e pressioni, lo spurgo del controllo può essere molto pericoloso, pertanto, per tali valvole, la possibilità di spurgo manuale non è prevista ed è addirittura vietata.

Molto spesso, le molle sono esposte all'ambiente di lavoro, che viene scaricato dalla tubazione o dal contenitore quando viene attivato; speciali rivestimenti per molle vengono utilizzati per proteggere da ambienti leggermente aggressivi. Queste valvole non hanno una guarnizione dello stelo. In caso di lavoro con fluidi aggressivi in ​​installazioni chimiche e di altro tipo, la molla è isolata dal fluido di lavoro mediante una tenuta sullo stelo con un premistoppa, un soffietto o una membrana elastica. La tenuta a soffietto viene utilizzata anche nei casi in cui non è consentita la fuoriuscita del fluido nell'atmosfera, ad esempio in una centrale nucleare.

Valvole a leva-peso

In tali valvole, la forza sulla bobina dalla pressione del mezzo di lavoro viene contrastata dalla forza dal carico trasmesso attraverso la leva allo stelo della valvola. La regolazione di tali valvole alla pressione di apertura avviene fissando un peso di una certa massa sul braccio di leva. Le leve servono anche per spurgare manualmente la valvola. Tali dispositivi non devono essere utilizzati su imbarcazioni mobili.

Per sigillare selle di grande diametro sono necessarie masse di pesi importanti su leve lunghe, che possono provocare forti vibrazioni del dispositivo; in questi casi si utilizzano alloggiamenti, all'interno dei quali la sezione dello scarico medio è formata da due selle parallele , che sono sovrapposti da due bobine mediante due leve con pesi. Pertanto, due valvole funzionanti in parallelo sono montate in un corpo, il che consente di ridurre il peso del carico e la lunghezza delle leve, garantendo il normale funzionamento della valvola.

Elettrovalvole

Questi dispositivi utilizzano un azionamento elettromagnetico, cioè non sono valvole ad azione diretta. Gli elettromagneti al loro interno possono fornire un'ulteriore pressione della bobina alla sede, in questo caso, quando viene raggiunta la pressione di innesco, in base al segnale dei sensori, l'elettromagnete viene spento e solo la molla si oppone alla pressione, la valvola inizia a funziona come una valvola a molla convenzionale. Inoltre, l'elettromagnete può creare una forza di apertura, cioè opporsi alla molla e forzare l'apertura della valvola. Ci sono valvole in cui l'attuatore elettromagnetico esegue sia una forza aggiuntiva di pressione che di apertura, in questo caso la molla funge da rete di sicurezza in caso di terminazione

Tutti i recipienti che operano a pressione elevata devono essere dotati di dispositivi di sicurezza contro l'accumulo di pressione. Per fare ciò, usa:

PC a leva;

dispositivi di sicurezza con membrane collassabili;

I PC con carico a leva non sono consentiti per l'uso su imbarcazioni mobili.

Schemi schematici dei principali tipi di PC sono mostrati nelle Figure 6.1 e 6.2. Carico sulle valvole a leva-peso (vedi fig. 6.1,6) deve essere fissato saldamente in una determinata posizione sulla leva dopo che la valvola è stata tarata. Il design della molla PC (vedi Fig. 6.1, c) dovrebbe escludere la possibilità di serrare la molla oltre il valore stabilito e prevedere un dispositivo per

Riso. 6.1. Schemi schematici delle principali tipologie di valvole di sicurezza:

1 - carico con carico diretto; B - carico a leva; c - molla a caricamento diretto; 1 - carico; 2 - leva; 3 - tubo di uscita; 4 - primavera.

verifica della correttezza della valvola in condizioni di funzionamento mediante apertura forzata durante il funzionamento. La struttura di una valvola di sicurezza a molla è mostrata in fig. 6.3. Il numero di PC, le loro dimensioni e la larghezza di banda dovrebbero essere calcolati in modo che in Fig. 6.2. Il diaframma di sicurezza contro lo scoppio non superava di oltre 0,05 MPa per recipienti con pressione fino a 0,3 MPa, di

15% - per navi con una pressione da 0,3 a 6,0 MPa, 10% - per navi con una pressione superiore a 6,0 MPa. Quando il PC è in funzione, la pressione nella nave può essere superata di non più del 25%, a condizione che tale eccesso sia previsto dal progetto e sia riportato sul passaporto della nave.

La larghezza di banda del PC è determinata in conformità con GOST 12.2.085.

Tutti i dispositivi di sicurezza devono avere certificati e istruzioni per l'uso.

Quando si determina la dimensione delle aree di flusso e il numero di valvole di sicurezza, è importante calcolare la capacità della valvola per G (in kg / h). Viene eseguito secondo la metodologia delineata nel SSBT. Per il vapore acqueo, il valore è calcolato dalla formula:

G = 10B 1 B 2 α 1 F (P 1 +0.1)

Riso. 6.3. Dispositivo a molla

valvola di sicurezza:

1 - caso; 2 - bobina; 3 - primavera;

4 - condotta di uscita;

5 - vaso protetto

dove bi - coefficiente che tiene conto delle proprietà fisico-chimiche del vapore acqueo ai parametri operativi davanti alla valvola di sicurezza; può essere determinato dall'espressione (6-7); varia da 0,35 a 0,65; coefficiente che tiene conto del rapporto tra le pressioni a monte ea valle della valvola di sicurezza dipende dall'indice adiabatico K ed esponente β, per<β кр =(2-(k+1)) k/(k-1) коэффициент B 2 = 1, показатель β вычисляют по фор муле (6.8); коэффициент B 2 varia da 0,62 a 1,00; α 1 è la portata indicata nei certificati delle valvole di sicurezza per i modelli moderni di valvole a bassa alzata α 1 = 0,06-0,07, ad alta alzata - α 1 = 0,16-0,17, F- area di flusso della valvola, mm 2; R 1 - sovrapressione massima davanti alla valvola, MPa;

B 1 = 0,503 (2 / (k + 1) k / (k-1) *

dove V\ - volume specifico di vapore davanti alla valvola ai parametri P 1 e T 1, ) m3/kg - la temperatura del fluido prima della valvola ad una pressione di Pb ° C.

(6.7)

β = (P 2 + 0,1) / (P 1 + 0,1), (6,8)

dove P2 - massima sovrapressione a valle della valvola, MPa.

Esponente adiabatico K dipende dalla temperatura del vapore. A una temperatura del vapore di 100 ° C K = 1.324, a 200 "C K = 1.310, a 300°C K= 1.304, a 400 "C K= 1.301, a 500 ° Ck= 1,296.

La portata totale di tutte le valvole di sicurezza installate non deve essere inferiore all'afflusso di emergenza massimo possibile del fluido nel recipiente o apparato protetto.

I dischi di sfiato (vedi figure 6.2 e 6.4) sono dispositivi appositamente allentati con una soglia di pressione di scoppio calcolata con precisione. Sono semplici nel design e allo stesso tempo forniscono un'elevata affidabilità della protezione delle apparecchiature. I diaframmi sigillano completamente l'uscita del vaso protetto (prima dell'azionamento), sono economici e di facile fabbricazione. I loro svantaggi includono la necessità di sostituire dopo ogni azionamento, l'impossibilità di determinare con precisione la pressione di attuazione del diaframma, che rende necessario aumentare il margine di sicurezza dell'apparecchiatura protetta.

I dispositivi di sicurezza a membrana possono essere installati al posto delle valvole di sicurezza a leva e a molla, se queste valvole non possono essere utilizzate in un ambiente specifico a causa della loro inerzia o altri motivi. Vengono anche installati davanti al PC nei casi in cui il PC non può funzionare in modo affidabile a causa degli effetti specifici dell'ambiente di lavoro nel recipiente (corrosione, cristallizzazione, incollaggio, congelamento). I diaframmi sono installati anche in parallelo con il PC per aumentare la produttività dei sistemi di scarico della pressione. I diaframmi sono installati anche in parallelo con il PC per aumentare la produttività dei sistemi di scarico della pressione. Le membrane possono essere discontinue (vedi Fig. 6.2), a rottura, a strappo (Fig. 6.4), a taglio, a fuoriuscita. Lo spessore dei dischi di rottura A (in mm) si calcola con la formula:

PD/ (8σ vero K T ) ((1+ (δ / 100)) / (1 + ((δ / 100) -1)) 1/2

dove D - diametro di lavoro; R- pressione di azionamento della membrana, σ bp - resistenza alla trazione del materiale della membrana (nichel, rame, alluminio, ecc.) sotto tensione; A 1 - coefficiente di temperatura, variabile da 0,5 a 1,8; δ - allungamento relativo del materiale della membrana a rottura,%.

Per le membrane a strappo, il valore che determina la pressione di taratura,

è il diametro D h (vedi Figura 6.4), che è calcolato come

D n = D (1 + P / bp) 1/2

Le membrane devono essere etichettate secondo le Regole di Contenimento. I dispositivi di sicurezza devono essere installati su tubi di derivazione o tubazioni direttamente collegati alla nave. Quando si installano più dispositivi di sicurezza su un tubo di diramazione (o tubazione), l'area della sezione trasversale del tubo di diramazione (o tubazione) deve essere almeno 1,25 dell'area della sezione trasversale totale del PC installato su di esso.

Non è consentito installare valvole di intercettazione tra la nave e il dispositivo di sicurezza, nonché dietro di esso. Inoltre, i dispositivi di sicurezza dovrebbero essere posizionati in luoghi convenienti per la loro manutenzione.

Dispositivi di sicurezza... I dispositivi di sicurezza (valvole) dovrebbero impedire automaticamente l'aumento di pressione oltre il consentito rilasciando il mezzo di lavoro nell'atmosfera o nel sistema di utilizzo. È richiesta l'installazione di almeno due dispositivi di sicurezza.

Sulle caldaie a vapore con una pressione di 4 MPa, devono essere installate solo valvole di sicurezza a impulsi.

Il diametro del passaggio (condizionale) installato sulle caldaie è a leva-,; carico e valvole a molla devono essere di almeno 20 mm. La tolleranza per questo passaggio è ridotta a 15 mm per caldaie con una capacità di vapore fino a 0,2 t / h e una pressione fino a 0,8 MPa quando sono installate due valvole.

La portata totale dei dispositivi di sicurezza installati sulle caldaie a vapore deve essere almeno la capacità nominale della caldaia. Il calcolo della portata dei dispositivi di limitazione delle caldaie a vapore e acqua calda deve essere effettuato secondo 14570 "Valvole di sicurezza per caldaie a vapore e acqua calda. Requisiti tecnici".

I luoghi di installazione dei dispositivi di sicurezza sono definiti. In particolare, nelle caldaie ad acqua calda, vengono installati sui collettori di mandata o sul tamburo.

Il metodo e la frequenza di regolazione dei nov di sicurezza (PC) sulle caldaie sono indicati nelle istruzioni di installazione e ad esempio le valvole devono proteggere i vasi dal superamento della pressione in essi di oltre il 10% del calcolato (consentito).

Risposta breve: Tutti i recipienti che operano a pressione elevata devono essere dotati di dispositivi di sicurezza contro l'accumulo di pressione. Per fare ciò, usa:

valvole di sicurezza a molla (PC);

PC a leva;

dispositivi di sicurezza ad impulsi, costituiti da un PC principale e da una valvola di controllo impulsi ad azione diretta;

dispositivi di sicurezza a membrana rotta;

altri dispositivi di sicurezza, il cui uso è stato approvato dal Gosgortekhnadzor della Russia.

La valvola di sicurezza è un raccordo per tubazioni che protegge le apparecchiature e le tubazioni ad alta pressione da danni meccanici e vari tipi di distruzione a seguito di emergenze. Ciò si ottiene rilasciando una quantità eccessiva di liquido, gas o vapore dal sistema, nonché dai recipienti in cui si forma una pressione eccessiva. Inoltre questa valvola impedisce lo scarico del fluido di lavoro al ripristino della pressione nominale.

Una valvola di sicurezza è un meccanismo che funziona a diretto contatto con il mezzo di lavoro insieme ad altre strutture che funzionano come raccordi di protezione, compresi i regolatori di pressione.

I principali tipi di valvole e il loro scopo

Tutti i prodotti di sicurezza possono differire l'uno dall'altro in una serie di parametri, a seconda delle caratteristiche del progetto, vale a dire:

1. Per tipo di valvola di chiusura:
   • proporzionale;
   • due posizioni.
2. In base all'altezza di sollevamento del corpo di chiusura:
   • sollevamento basso;
   • di media altezza;
   • a tutta altezza.
3. A seconda del tipo di carico sulla bobina:
   • primavera;
   • leva;
   • leva-molla;
   • molla magnetica.

Inoltre, le valvole di sicurezza possono differire nella natura del loro lavoro ed essere dispositivi diretti o indiretti. I primi sono considerati meccanismi di sicurezza classici, mentre i secondi appartengono alla classe dei dispositivi ad impulso. La versione più comunemente utilizzata nel settore è l'induttanza di sicurezza del tipo a molla angolare.

L'alta pressione (o meglio, il suo eccesso) può verificarsi nel sistema per vari motivi causati da processi fisici interni o da altri fattori esterni, come ad esempio:

malfunzionamenti delle apparecchiature;

apporto di calore indesiderato dall'esterno;

errori di montaggio del circuito termomeccanico. La valvola di sicurezza viene spesso installata dove è probabile che si verifichino tali complicazioni. Questi dispositivi sono compatibili con quasi tutte le apparecchiature, ma sono più richiesti se utilizzati con serbatoi domestici o industriali che funzionano ad alta pressione.

Valvola di sicurezza a molla

Le valvole di sicurezza caricate a molla proteggono l'apparecchiatura e quindi prevengono la sua distruzione a causa di sovrapressioni superiori alla norma. Sono utilizzati su caldaie, vari serbatoi, contenitori, condutture e svolgono la funzione di scarico del mezzo di lavoro. L'eccedenza può essere scaricata semplicemente nell'atmosfera o in uno speciale sistema di tubazioni di scarico. Dopo che la pressione è tornata alla normalità, la valvola si chiude. Le caratteristiche principali di una valvola di sicurezza caricata a molla sono la sua capacità e il valore di pressione impostato. Quest'ultimo è configurato in fabbrica su attrezzature speciali e per testare il funzionamento del dispositivo o rimuovere lo sporco che si accumula durante il funzionamento, le valvole hanno un dispositivo che consente di aprire manualmente questo dispositivo, sebbene alcune modifiche possano farne a meno. Per un funzionamento efficiente e affidabile della valvola in un ambiente gassoso, nella sua progettazione può essere presente un dispositivo di soffiaggio forzato. Nelle valvole caricate a molla, la pressione media all'otturatore è contrastata dal rapporto di compressione della molla. È lei che determina la forza di azionamento e il campo di regolazione dipende dall'elasticità della molla utilizzata. Questa valvola ha guadagnato un'ampia popolarità grazie al suo design semplice, alle impostazioni facili e all'ampia gamma di questi prodotti. Tutto ciò consente di selezionare il modello più adatto per l'utilizzo in condizioni specifiche. Lo starter di sicurezza è montato verticalmente. Una valvola a farfalla funge da elemento di bloccaggio nel dispositivo della valvola a molla. Un dispositivo speciale, insieme a una molla, imposta il carico aerodinamico e, in caso di sovrapressione, il carico aerodinamico dichiarato non è sufficiente per trattenere il mezzo. Di conseguenza, il processo di rimozione del suo eccesso dal sistema avviene fino a quando il livello di pressione non si normalizza al livello iniziale. Puoi saperne di più sul dispositivo e sulle caratteristiche del design di una particolare valvola a molla esaminando il suo passaporto. I suoi componenti principali sono un elemento di intercettazione, costituito da un tappo e una sede, nonché un setpoint. Il registro consente di regolare la valvola. È molto importante che la bobina sia saldamente posizionata contro la sede per evitare perdite. Queste regolazioni vengono effettuate mediante una vite. L'otturatore, di regola, si chiude quando appare la pressione, che è inferiore alla pressione di esercizio del 10%.

Valvole di sicurezza a leva

Una valvola a leva è un dispositivo in cui un elemento di intercettazione è sigillato mediante una molla o un peso. Lo scopo di tali valvole è invariabile: rilasciare il volume in eccesso del mezzo di lavoro in caso di aumento eccessivo della pressione. Regolare la valvola a leva in modo che, a pressioni normali, la posizione della valvola rimanga sempre chiusa. La bobina della valvola rileva la pressione di due forze contemporaneamente: può essere un carico o una molla, nonché la sostanza di lavoro stessa. Il peso è fissato al braccio della leva e il suo peso viene trasferito allo stelo della valvola. Con parametri di pressione predeterminati, la forza di pressione della valvola contro la sede deve essere superiore alla forza di pressione del fluido di lavoro e, di conseguenza, la valvola viene mantenuta in posizione chiusa. Con un aumento della pressione, ad un certo momento la deportanza diventa equivalente ad essa, ed è in questo momento che la valvola si apre. Durante il periodo in cui la valvola è aperta, viene prelevato un mezzo di lavoro in eccesso, a seguito del quale la pressione nel sistema diminuisce. Successivamente, la valvola viene nuovamente premuta contro la sede e la valvola si chiude. La stragrande maggioranza delle valvole a leva è realizzata sotto forma di un corpo angolare (l'angolo dei raccordi è di 90 gradi). Ma ci sono anche tali progetti in cui i raccordi si trovano sullo stesso asse. Questo edificio è chiamato passaggio pedonale. Lo scopo principale delle valvole a leva è quello di proteggere da ogni tipo di emergenza. A tal proposito, questo tipo di rinforzo è considerato un nodo critico particolarmente importante. Come qualsiasi altro prodotto, le valvole a leva devono soddisfare determinati requisiti:

• l'attivazione quando si verifica una pressione eccessiva deve essere eseguita rapidamente e senza complicazioni e quando i suoi indicatori diminuiscono alla normalità, la valvola deve tornare in posizione chiusa;
• la portata di una singola valvola deve essere sufficiente e pari alla quantità del fluido di lavoro fornito.

Le valvole di sicurezza sono utilizzate su scala industriale e sono installate sulla rete per scaricare il flusso in eccesso del fluido di lavoro dalla tubazione per ridurre il livello di pressione (un tipo di valvola di sicurezza domestica è la valvola Mayevsky, che scarica l'aria dal riscaldamento sistemi).

Progettazione e tipologie di valvole di sicurezza

L'elemento principale di una valvola di sicurezza è una valvola, uno stelo, elementi di regolazione, molle di regolazione. Per progettazione, le valvole di sicurezza sono a leva (il mezzo di lavoro preme sulla bobina e questa pressione è contrastata dalla forza del carico) e a molla magnetica (azionata da un azionamento elettromagnetico).

Tipi di valvole di sicurezza:

• azione diretta. Funziona quando la pressione viene superata al di sopra della norma;
• azione indiretta. Si attivano quando esposti a un impulso estraneo (ad esempio da uno elettrico, utilizzato per il controllo remoto);
• azione proporzionale. Utilizzato in mezzi incomprimibili;
• azione a due posizioni.

Video valvola di sicurezza

Inoltre, le valvole di sicurezza sono a basso sollevamento (l'aumento della parte di bloccaggio è 1/20 del diametro del sedile), a sollevamento completo (1/4 della sella, progettato per linee ad alto rendimento), a sollevamento medio. Le valvole di ritegno sono un tipo di raccordi di sicurezza. Inoltre, le valvole di sicurezza sono suddivise in valvole di intercettazione e di controllo. La regolazione della pressione massima si effettua al momento dell'installazione modificando la posizione della vite di regolazione che comprime la molla di tenuta.

• Consigliamo valvole di sicurezza a molla! A differenza di quelli a membrana, sono dotati di dispositivi aggiuntivi che impediscono il congelamento della bobina alla sede.

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