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直接作用式安全阀是在工作介质的直接作用下开启的。
1、蒸汽锅炉安全阀,一般选用敞开全启式弹簧安全阀0490系列; 2、液体介质用安全阀,一般选用微启式弹簧安全阀0485系列; 3、空气或其他气体介质用安全阀,一般选用封闭全启式弹簧安全阀; ...
全启式安全阀开启高度是喉径的1/4,是一种大流量排放介质的安全阀(一般用于蒸汽或可压缩气体中);微启式安全阀的开启高度是喉径的1/20或1/40,是一种小流量排放介质的安全阀(...
重锤、杠杠、弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀就是直接载荷式安全阀。
改善弹簧直接作用式安全阀密封特性的实验研究
利用力的平衡关系设计的平衡机构,可使弹簧直接作用式安全阀的密封比压力变成系统工作压力的阶跃函数,为克服弹簧直接作用式安全阀的超前泄漏提供了有利条件,本文所介绍的实验验证了平衡关系对改善弹簧直接作用式安全阀密封特性的作用。
对改善弹簧直接作用式安全阀密封特性的探讨
由于弹簧直接作用式安全阀的密封比压力是系统工作压力的递减函数,所以安全阀在正常工作压力下的前期泄漏-直未能克服。本文提出了一种新的密封原理。根据该原理,弹簧直接作用式安全阀的密封比压力变成了系统工作压力的阶跃函数,可改善安全阀的密封特性。
安全阀是压力容器、压力管道上使用最为广泛的一种安全装置。在船舶动力装置海水系统中,为了防止系统压力超过允许的极限值,确保系统的安全运行,设置了弹簧直接作用式安全阀。在使用过程中,这类安全阀出现了泄漏、腐蚀和可靠性等问题,不能满足使用要求,因此对其进行了改进。
船用海水安全阀主体材料一般采用ZCu16Si14Ⅰ或ZCuAl10Fe3,这些材料在实际使用环境条件下抗腐蚀的能力比较差。当阀门外表面接触舱底水和污水等有杂质的介质时,容易受到腐蚀。而弹簧直接作用式安全阀的整定值和回座压力调整不方便,在回座压力低于系统正常工作压力时,对系统工作的可靠性、安全性造成不利影响。
根据阀门存在的问题,确定从阀门的材料和结构上进行改进:
(1)阀体材料
由于安全阀阀体选用的铸造铜合金抗腐蚀能力较差,造成介质沿密封边界泄漏。因此将安全阀的所有零部件(除了垫片、紧固件和弹簧外)材料都更换为HDR(一种双相不锈钢)。HDR抗氯离子腐蚀性能和抗应力腐蚀性能优良,具有较好的耐海水冲刷腐蚀(管子流速可达7m/s以上)和较强的耐砂侵蚀性能,其良好的焊接、冷弯等综合加工性能是舰船海水管路系统的首选材料。
(2)密封面材料
为了提高阀门的密封性能,阀门的阀瓣和阀座密封面均采用堆焊钴基硬质合金的方式。使密封面有足够的刚度和强度,当系统中没有介质压力时,能承受弹簧产生的巨大比压力。而且钴基硬质合金具有良好的机械性能及磨削和研磨性能。且弹性变形能力也较好,能承受阀瓣回座时的冲击。
(3)弹簧材料
海水安全阀用弹簧需要满足稳定性、强度及耐海水腐蚀的要求,因此在改进设计时,选用In2conel作为适用海水介质的微启式安全阀的弹簧材料。在制作弹簧时,通过时效处理和强压处理,使其具有稳定的弹性和强度,保证了安全阀动作的重复性。
先导式安全阀适用于高压、大口径的场合。先导式安全阀具有良好的密封性能,同时,它的动作很少受背压的影响。这种安全阀的缺点在于它的可靠性同主阀和导阀有关,动作不如直接作用式安全阀那样迅速、可靠,而且结构较复杂。