Лабораторная работа 10

 

ИСПЫТАНИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО КЛАПАНА

 

Цель работы:

1.     Знакомство с назначением, устройством и принципом действия предохранительных клапанов.

2.     Исследование работы предохранительных клапанов.

 

Основные теоретические положения

 

Предохранительная арматура исключает возможность недопустимо высокого давления в аппарате или трубопроводной системе путем сброса при ее срабатывании излишнего количества среды.

Предохранительный клапан  представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для защиты от механических разрушений технологического оборудования и трубопроводов избыточным давлением. При срабатывании предохранительного клапана происходит автоматический выпуск избытка жидкой, паро- и газообразной среды из технологического оборудования и трубопроводов, имеющих недопустимо высокое давление. По мере восстановления рабочего давления клапан должен прекращать сбрасывать среду. Предохранительные клапаны относятся к арматуре прямого действия, которая работает от действия рабочей среды.

Причиной опасного избыточного давления в аппарате или трубопроводной системе могут быть как сторонние факторы (неправильная работа оборудования, передача тепла от сторонних источников и т. д.), так и внутренние физические процессы. Предохранительные клапаны следует  устанавливать практически на любом технологическом оборудовании, но особенно важно их использование при эксплуатации промышленных и бытовых аппаратов, работающих под давлением.

Широкое использование предохранительных клапанов обусловлено простотой конструкции, легкостью настройки, разнообразием видов, размеров и конструктивных исполнений.

Предохранительный клапан прямого действия как правило состоит из  запорного органа и задатчика. Последний воздействует на чувствительный элемент, соединенный с запорным органом клапана. Запорный орган клапана содержит затвор и седло. В простейшем случае затвор представляет собой золотник, а задатчик – пружину. Задатчик служит для настройки клапана. С помощью пружины создается такое усилие на золотнике, которое обеспечивает его прижатие к седлу запорного органа и препятствует пропуску рабочей среды.

Предохранительные клапаны классифицируют по следующим признакам:

1. По принципу действия:

– клапаны прямого действия – клапаны, которые открываются непосредственно под действием давления рабочей среды;

– клапаны непрямого действия – клапаны с управлением путем использования постороннего источника давления или электроэнергии. Такие устройства как правило называют импульсными предохранительными устройствами;

2. По высоте подъема замыкающего органа:

– малоподъемные;

– среднеподъемные;

– полноподъемные.

3. По виду нагрузки на золотник:

– грузовые или рычажно-грузовые;

– пружинные;

– рычажно-пружинные;

– магнито-пружинные.

Существуют разнообразные типы предохранительных клапанов, поэтому найти клапан, удовлетворяющий тем или иным требованиям, довольно просто. После того как подходящий тип клапана будет выбран, необходимо рассчитать давление полного открытия и соответствующую пропускную способность, а также выбрать нужный размер клапана и давление настройки. Давление настройки предохранительного клапана не должно быть больше расчетного давления защищаемой системы. В этом случае, независимо от режимов рабочего процесса, предохранительный клапан обеспечит защиту системы. Предохранительный клапан должен быть расположен так, чтобы давление в аппарате не могло повышаться другим путем, например, через отдельный трубопровод подачи пара или байпасную линию.

Для сброса газа в случае кратковременного повышения давления газа за регулятором сверх установленного должны применяться предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПСК представляют собой закрытую в эксплуатационном состоянии арматуру. Ее открытие происходит на краткий период времени, а после достижения давления в контролируемой точке номинального значения происходит ее автоматическое закрытие.

 

Описание установки

 

Лабораторная работа выполняется на стенде испытания предохранительной арматуры, схема которого показана на (рис. 10.1.) Стенд состоит из трубопровода, на котором установлена различная арматура: краны, предохранительная группа, перепускной клапан.

 

Рис. 10.1. Схема экспериментальной установки

Рис. 10.2. Схема предохранительной группы

Предохранительная группа (рис. 10.2) включает в себя корпус 1 с манометром 2, автоматический воздухоотводчик 3 и мембранный предохранительный клапан 4.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Лабораторная работа выполняется на стенде, в трубопровод которого подается под давлением вода.

2. Присоединить к входному трубопроводу выходной патрубок насосной станции.

3. Создать в системе заданное значение давления.

4. При несрабатывании предохранительного клапана постепенно повышать давление в системе.

5. При срабатывании предохранительного клапана (отмечается по появлению воды из штуцера клапана) зафиксировать значение давления в системе.

6. Результаты занести в протокол испытаний.

7. Настроить предохранительный клапан на другое давление срабатывания.

8. Повторить испытания в соответствии с пп. 2…5  при других значениях давления воды в системе.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назначение и классификации предохранительной арматуры.

2. Назовите наиболее распространенные предохранительные клапаны. Каков принцип их работы?

3. Чем следует руководствоваться при выборе предохранительного клапана?

4. Цель и последовательность выполнения работы.

5. Основные отличия предохранительных мембран и предохранительных клапанов.

6. Преимущества и недостатки предохранительных клапанов.

 

тестирование по темеНа главную