Импульсные предохранительные клапаны устройство (3 видео)

Импульсное предохранительное устройство ИПУ применяется для защиты котлов, реакторов, других аппаратов и трубопроводов от разрушения избыточным давлением в системе. При достижении критического давления, осуществляется сброс рабочей среды. В отличие от мембранных разрывных устройств, которые после срабатывания нуждаются в замене, импульсное предохранительное устройство автоматически возвращается в рабочее состояние. В особо ответственных системах устанавливается несколько устройств, дублирующих друг друга. Применение ИПУ оправдано в установках и трубопроводах, где в аварийном режиме необходим сброс большого объема рабочей среды. Устройство заменяет несколько десятков предохранительных клапанов прямого действия, у которых недостаточная пропускная способность.

Содержание

Устройство ИПУ
Принцип действия ИПУ
Виды импульсных клапанов
Импульсно-предохранительные устройства (ИПУ)
Импульсные предохранительные клапаны прямого действия как решение проблемы повышения надёжности предохранительных устройств
Рисунок 3. Импульсный сильфонный предохранительный клапан: 1 – корпус; 2 – импульсный клапан; 3 – сбросной клапан; 4 – сильфонный гидроцилиндр; 5 – дроссельная шайба.
Литература
В. М. Шокало, Импульсные предохранительные клапаны прямого действия как решение проблемы повышения надёжности предохранительных устройств
Коментарии
Оставить комментарий
Тематические закладки (теги)
Похожие статьи:
Решение проблемы повышения надёжности и экономичности — теплообменники камерного типа с раздельным уплотнением разъёма
Наладка системы теплоснабжения промышленного предприятия, сменившего источник тепловой энергии
Импульсно-предохранительное устройство
📺 Видео

Устройство ИПУ

Импульсное предохранительное устройство представляет собой систему, состоящую из главного клапана ГК с поршневым приводом, через который происходит основной сброс рабочей среды, и одного или нескольких управляющих импульсных клапанов ИК, переводящих главный клапан в открытое положение. Импульсные клапана, входящие в устройство, имеют разный принцип действия, используют разные каналы измерения давления и настроены на разные параметры. Благодаря этому, их действие дублируется, и случай несрабатывания главного клапана сводится к минимуму.

Принцип действия ИПУ

В рабочем положении главный клапан поршневого типа закрыт и уравновешен давлением рабочей среды в камере, соединенной с системой, и в камере сброса. В зависимости от типа импульсного предохранительного устройства давление в камере сброса увеличивается или уменьшается. За счет разницы давления в камерах происходит смещение поршня, и главный клапан открывается. Происходит сброс рабочей среды. При снижении давления в системе до заданного параметра, импульсный клапан закрывается и отсекает камеру сброса от приемного трубопровода. В результате чего, давление в обеих камерах главного клапана выравнивается через дроссель, и импульсное предохранительное устройство возвращается в рабочее положение.

Частным случаем ИПУ является импульсное предохранительное устройство с пилотным управлением. В такой системе камера сброса заполняется сжатым воздухом. При превышении давления в рабочем трубопроводе подается сигнал на импульсный клапан, который сбрасывает избыточное давление воздуха. За счет образовавшейся разницы давления в камерах главного клапана поршень смещается, и осуществляется сброс рабочей среды в приемный трубопровод. В исходное положение ИПУ с пилотным управлением возвращается путем заполнения камеры сброса сжатым воздухом.

Виды импульсных клапанов

В ИПУ могут применяться электромагнитные клапана, которые открываются при подаче сигнала от датчика. Их можно использовать для аварийного сброса, управляя дистанционно с пульта оператора. Слабым местом этих клапанов является зависимость от электропитания.

В качестве дублирующих или самостоятельных ИК применяются клапана прямого действия с электромагнитом. В них запирающий элемент поджимается пружиной и удерживается в закрытом положении электромагнитом. При отключении электропитания срабатывание клапана определяется усилием пружины.

Видео:Импульсные клапаны ASCO 353Скачать

Импульсно-предохранительные устройства (ИПУ)

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ имеют ограниченные возможности по пропускной способности. Это вызвано сложностью (а иногда и невозможностью) обеспечения четкого срабатывания клапана и герметичности его затвора при диаметрах седла более 150-200 мм.

Для защиты систем и установок большой единичной мощности с высокими параметрами рабочей среды применяются ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ. При аварийном повышении давления в системе эти клапаны (их называют главными) позволяют сбросить большие количества рабочей среды, в результате чего давление восстанавливается до нормального.

Непрямое действие клапана состоит в том, что он открывается при помощи приводного устройства (как правило, поршневого), которое срабатывает под воздействием рабочей среды, подаваемой от другого (импульсного) клапана. Оба эти клапана – главный и импульсный – являются ОСНОВНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ИМПУЛЬСНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (ИПУ).

Главный клапан (его DN достигает 600) устанавливается на основном трубопроводе или емкости. Импульсный клапан может быть встроенным в главный или выполняться в большинстве случаев как автономный (вынесенный) элемент ИПУ.

Встроенный импульсный клапан управляется рабочей средой или сжатым воздухом, воздействующим на поршневое или мембранное устройство, открывающее клапан. Вынесенные импульсные клапаны (DN 20. 40) являются самостоятельными изделиями (с собственным условным обозначением) и устанавливаются в непосредственной близости от главного клапана. Они бывают рычажно-грузовыми прямого действия или с рычажно-грузовым или пружинным нагружением золотника и с управлением электромагнитами (по одному на открытие и закрытие). В последнем случае команда на открытие поступает от электроконтактного манометра, срабатывающего при заданном давлении. Электромагниты обеспечивают высокую точность срабатывания импульсного клапана и ИПУ в целом.

Читайте также: Вакуумный клапан сузуки свифт

Видео:Как работают предохранительные клапаны прямого и непрямого действия?Скачать

Импульсные предохранительные клапаны прямого действия как решение проблемы повышения надёжности предохранительных устройств

В. М. Шокало, инженер по техническому надзору, Новочеркасская ГРЭС, г. Новочеркасск, Ростовская обл.

На ТЭЦ с параметрами высокого давления применяются импульсные предохранительные клапаны (ИПУ) непрямого действия, которые представляют собой корпус со сбросным клапаном, действующим на закрытие, и гидроприводом, действующим на принудительное открытие сбросного клапана (рис. 1). Гидропривод ИПУ с защищаемым объектом соединён импульсными трубками через импульсный клапан. Поршень гидроцилиндра имеет сальниковое уплотнение и ручную поджимную грундбуксу. Для смягчения ударов уплотнительных поверхностей ИПУ имеет противоударное устройство с уплотняемым штоком и механизм с уплотняемым штоком удержания в закрытом состоянии сбросного клапана при работе под вакуумом.

Рисунок 1. Импульсные предохранительные клапаны непрямого действия (фото с сайта wnroilfield.com).

Принцип работы ИПУ непрямого действия заключается в следующем. Давление среды защищаемого объекта действует на закрытие сбросного клапана. При срабатывании импульсного клапана на его открытие в атмосферу происходит, как правило, заполнение гидропривода рабочей средой из защищаемого объекта и создание давления для открытия сбросного клапана за счёт разности рабочих площадей сбросного клапана и поршня гидропривода.

Дополнительное время на заполнение гидропривода рабочей средой и создание в нём достаточного давления приводит к инерционности (запаздыванию открытия сбросного клапана ИПУ) в аварийных режимах 1.

По этой причине в 70-е годы на Новочеркасской ГРЭС произошли две аварии
с разрывом растопочного сепаратора и растопочного трубопровода – не сработали по 3 параллельно установленных ИПУ. После аварий дополнительно были смонтированы мембранные предохранительные устройства (МПУ).

На не блочных ТЭЦ с параметрами низкого и среднего давления, а также в крупных котельных, в основном, применяются пружинные предохранительные клапаны прямого действия, более надёжные, но малой пропускной способности, где давлению среды на золотник противодействует сила сжатия пружины (рис. 2).

Рисунок 2. Пружинный предохранительный клапан прямого действия (фото с сайта wikiwand.com).

Видео:Пружинные предохранительные клапаныСкачать

Рисунок 3. Импульсный сильфонный предохранительный клапан: 1 – корпус; 2 – импульсный клапан; 3 – сбросной клапан; 4 – сильфонный гидроцилиндр; 5 – дроссельная шайба.

Кроме того, конструкция ИСПК значительно упрощена в сравнении с конструкцией ИПУ. В данной конструкции нет противоударного устройства с уплотняемым штоком, нет механизма удержания сбросного клапана при работе под вакуумом, а сильфонный гидропривод не имеет сальникового уплотнения, вследствие чего, расхаживание (продувка) ИСПК ограничивается только расхаживанием импульсных клапанов, что снижает риск необходимости вывода в ремонт защищаемого оборудования в аварийных ситуациях.

Принцип работы ИСПК прямого действия заключается в следующем. Давление среды защищаемого объекта действует на открытие сбросного клапана, который удерживается в закрытом состоянии сильфонным гидроприводом вследствие разности площадей рабочих поверхностей сбросного клапана и сильфонного гидропривода. При срабатывании импульсного клапана на его открытие в атмосферу происходит мгновенное снижение давления в сильфоне и под действием давления в защищаемом объекте мгновенно открывается сбросной клапан.

Сопутствующими факторами для высокой надёжности ИСПК являются малоподъёмность сбросных клапанов и низкая цикличность срабатывания [2].

Читайте также: Клапан регулирующий камфлекс 35 35212

Вывод: в результате замены ИПУ непрямого действия на ИСПК прямого действия повысится безопасность и надёжность работы ТЭЦ и котельных высоких параметров, служащих в качестве источников теплоснабжения.

Литература

1. А.К. Зыков и др. Справочник по объектам котлонадзора. – М. Энергия. 1974 г.

2. Л.Е. Андреева. Сильфоны. Расчёт и проектирование. – М. Машиностроение. 1975 г.

3. Д.Ф. Гуревич. Расчёт и конструирование трубопроводной арматуры. – М. 5-е издание, ЛКИ. 2008 г.

В. М. Шокало, Импульсные предохранительные клапаны прямого действия как решение проблемы повышения надёжности предохранительных устройств

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №6-7 (213-214) 2018 г. , www.rosteplo.ru/nt/214

Видео:Школа ТПА. Предохранительный клапан.Скачать

Коментарии

Ягуров, Интек [ 09:08:38 / 15.08.2021]

Когда читаю статью о поршневых механизмах мне кажется это так заводит) Возможно у меня просто давно уже не было женщины и моему поршню нужно чем то себя занять. Выбрал уже кстати на http://www.intim-fantasia.com.ua/for-him игрушки для мужчин. Буду пробовать как доставка приедет.

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки — служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Видео:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Импульсно-предохранительное устройство

Владельцы патента RU 2285181:

Изобретение относится к защитной энергетической арматуре и предназначено защищать от превышения давления в котельных агрегатах, трубопроводах, сосудах, работающих под давлением, и других объектов ТЭС. Импульсно-предохранительное устройство содержит предохранительный клапан. Этот клапан имеет корпус с входным и выходным патрубками. Входной патрубок соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки. Выходной патрубок соединен с атмосферой. В корпусе размещены запорный орган и сервопривод. Запорный орган состоит из седла корпуса и тарелки. Сервопривод включает камеру с поршнем. Подпружиненный шток поршня соединен с тарелкой запорного органа. Импульсный клапан имеет впускной и выпускной патрубки. Впускной патрубок связан с магистральным трубопроводом энергетической установки. Выпускной патрубок связан с надпоршневым пространством камеры сервопривода. Устройство дополнительно содержит регулирующий клапан. Вход регулирующего клапана соединен с надпоршневым пространством камеры сервопривода. Выход регулирующего клапана соединен с ее подпоршневым пространством. Изобретение направлено на обеспечение возможности надежной защиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе. 1 ил.

Изобретение относится к защитной энергетической арматуре, в частности к импульсно-предохранительным устройствам, предназначенным для защиты от превышения давления в котельных агрегатах, трубопроводах, сосудах, работающих под давлением, и других объектов ТЭС.

Известно импульсно-предохранительное устройство, содержащее корпус с подводящим и отводящим трубопроводами, запорный орган, закрепленный на штоке поршня приводного цилиндра, импульсный мембранный клапан с выходным и входным боковыми патрубками, последним из которых входная камера клапана сообщена с линией, соединяющей полость мембраны импульсного клапана с подводящим трубопроводом, причем входная камера импульсного мембранного клапана снабжена осевым выходным патрубком с обратным клапаном, подключенным вместе с боковым выходным патрубком к подпоршневой зоне приводного цилиндра (см. описание к а.с. СССР №1229498, заявл. 29.11.84, опубл. 07.05.86, кл. F 16 К 17/10).

Заявляемое и известное решения имеют следующие общие существенные признаки: корпус с подводящим и отводящим трубопроводами, запорный орган, закрепленный на штоке поршня приводного цилиндра; импульсный клапан с выходным и входным патрубками.

Недостатком известного импульсно-предохранительного устройства является то, что оно не позволяет обеспечить плавного срабатывания запорного органа, закрепленного на штоке поршня приводного цилиндра, и надежной защиты энергетического оборудования ТЭС. Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению (прототипом) является импульсно-предохранительное устройство, содержащее предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, входной из которых соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходной с атмосферой, размещенные в корпусе запорный орган, состоящий из седла корпуса и тарелки, и сервопривод, включающий камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа, и импульсный клапан, впускным патрубком связанный с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода (см. Отраслевой каталог НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ «Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС» М., 1981, с.42-54).

Существенные признаки: предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками; соединение входного патрубка с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходного с атмосферой; размещение в корпусе запорного органа, состоящего из седла корпуса и тарелки; выполнение сервопривода, включающего камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа; наличие импульсного клапана, впускным патрубком связанного с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода, являются общими существенными признаками с заявляемым техническим решением.

Читайте также: Латунные направляющие клапанов 2101

Недостатком данного устройства также является то, что оно не позволяет обеспечить возможность надежной защиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в том, чтобы обеспечить возможность надежной защиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе путем плавного срабатывания запорного органа предохранительного клапана.

Поставленная задача решается тем, что в импульсно-предохранительном устройстве, содержащем предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, входной из которых соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходной с атмосферой, размещенные в корпусе запорного органа, состоящий из седла корпуса и тарелки, и сервопривод, включающий камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа, и импульсный клапан, впускным патрубком связанный с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода, согласно изобретению импульсно-предохранительное устройство дополнительно содержит регулирующий клапан, вход которого соединен с надпоршневым пространством камеры сервопривода, а выход с ее подпоршневым пространством.

Существенные признаки: наличие в импульсно-предохранительном устройстве регулирующего клапана; соединение входа регулирующего клапана с надпоршневым пространством камеры сервопривода предохранительного клапана, а выхода с ее подпоршневым пространством отличают заявляемое изобретение от его ближайшего аналога.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Импульсно-предохранительное устройство содержит предохранительный 1, импульсный 2 и регулирующий 3 клапана. Предохранительный 1 клапан имеет входной 4 и выходной 5 патрубки, входной 4 из которых соединен с магистральным трубопроводом 6 энергетической установки (на чертеже не показана), а выходной 5 с атмосферой. В корпусе предохранительного 1 клапана размещен запорный орган и сервопривод. Запорный орган состоит из седла 7 корпуса и тарелки 8. Сервопривод включает камеру 9 с поршнем 10, подпружиненный шток 11 которого соединен с тарелкой 8 запорного органа. Импульсный 2 клапан имеет впускной 12 патрубок, связанный с магистральным трубопроводом 6 энергетической установки, и выпускной 13, соединенный с надпоршневым пространством камеры 9 сервопривода. Регулирующий 3 клапан имеет вход 14, который соединен с надпоршневым пространством камеры 9 сервопривода, и выход 15, подключенный к ее подпоршневому пространству.

В качестве импульсного клапана может быть использован, например, клапан 8с-3, выпускаемый Барнаульским котельным заводом, а в качестве регулирующего клапана — игольчатый клапан 10с-1-1.

Импульсно-предохранительное устройство работает следующим образом.

Предварительно настраивают импульсный 2 клапан на срабатывание при определенном превышении давления в магистральном трубопроводе 6 энергетической установки и регулирующий 3 клапан, причем при настройке регулирующего 3 клапана его проходное сечение устанавливают меньше проходного сечения импульсного 2 клапана.

При превышении давления пара в магистральном трубопроводе 6 энергетической установки выше допустимого импульсный 2 клапан, связанный впускным 12 патрубком с магистральным трубопроводом 6, открывается. Пар из выпускного 13 патрубка импульсного 2 клапана подается в надпоршневое пространство камеры 9 сервопривода предохранительного 1 клапана. За счет давления пара в надпоршневом пространстве камеры 9 сервопривода поршень 10, преодолевая усилие пружины штока 11, перемещается, при этом шток 11 нажимает на тарелку 8. Пар из магистрального трубопровода 6 энергетической установки через кольцевое пространство между седлом 7 корпуса и тарелкой 8 запорного органа поступает в выходной патрубок 5, а затем в атмосферу. Так как надпоршневое пространство камеры 9 соединено с входом 14 регулирующего 3 клапана, а подпоршневое пространство с его выходом 15, то пар с выхода 15 регулирующего 3 клапана одновременно поступает и в подпоршневое пространство камеры 9. Давление, создаваемое регулировочным 3 клапаном в подпоршневом пространстве камеры 9, препятствует быстрому срабатыванию предохранительного 1 клапана. Быстродействие предохранительного 1 клапана зависит от настройки регулировочного 3 клапана.

Заявляемое изобретение позволяет обеспечить возможность надежной зашиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе путем плавного срабатывания запорного органа предохранительного клапана.

Импульсно-предохранительное устройство, содержащее предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, входной из которых соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходной с атмосферой, размещенные в корпусе запорный орган, состоящий из седла корпуса и тарелки, и сервопривод, включающий камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа, и импульсный клапан, впускным патрубком связанный с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода, отличающееся тем, что импульсно-предохранительное устройство дополнительно содержит регулирующий клапан, вход которого соединен с надпоршневым пространством камеры сервопривода, а выход с ее подпоршневым пространством.