Клапан сброса избыточного давления: принцип действия и устройство

Такой элемент трубопроводной арматуры, как клапан сброса избыточного давления, служит для защиты системы от деформации в результате воздействия излишнего в ней давления. Конструкция устройства предусматривает автоматическое стравливание излишков в атмосферу.

Особенности

Рассматриваемое приспособление используется в трубопроводах для предотвращения возникновения аварийных ситуаций и регулировке давления в рабочих системах. Давление в трубопроводах может повышаться в процессе эксплуатации выше нормы в результате перепадов температур или усилению нагнетания при работе насоса. В таких случаях клапан сброса избыточного давления выполняет свою основную функцию – сбрасывает излишек, нормализуя его показатель в отопительной, водопроводной или других системах.

Устройство

В конструкцию входит предклапанный механизм пружинного типа. Основным рабочим элементом этого узла является плотно сжатая пружина. Ее усилие запирает устройство и не дает рабочей среде проходить через клапан сброса избыточного давления в обратном направлении. Давление срабатывания устанавливается с учетом мощности сжатия пружины.

Отрегулировать данный показатель можно при помощи специального винта, которым оснащены все клапаны сброса избыточного давления воды для водонагревателя и их аналоги. При помощи поворота винта влево или вправо достигается нужная степень упругости пружины. Регулировка против часовой стрелки – разжимает механизм, снижая показатель давления на открытие. Процесс в обратную сторону, соответственно усиливает сжатие пружины на открытие.

Турбина: клапан сброса избыточного давления

Предклапан турбины – это часть арматуры направленного действия. Работа элемента напрямую зависит от воздействия функционирующей среды. Чрезмерный показатель давления может возникать по следующим причинам:

• Нарушение в работе турбинного оборудования.
• Наличие тепла от посторонних источников.
• Некорректно собранная магистраль.

Клапан сброса избыточного давления эксплуатируется в различных промышленных сферах. Изделие пользуется популярностью благодаря простоте конструкции и высокому показателю надежности.

Аналоги

Предклапан для газовых установок оснащен специальным запорным элементом, открывающимся при сбросе давления внутри системы.

Для водонагревателя клапан сброса избыточного давления воды имеет запорный орган и задатчик. Оба элемента воздействуют на чувствительную мембрану, агрегирующую с запирающим устройством.

Еще один распространенный аналог типа ПСК конструктивно сделан так, чтобы задатчик через усилие золотника способствовал прижатию к седлу запорного элемента. Таким образом, при закрытом аварийном клапане, рабочее давление среды воздействует на элемент, расположенный у отопительной системы.

Виды

Для предотвращения образования чрезмерного давления в системе используют два типа устройств:

1. Элементы прямого действия. Чаще всего они используются в топливных и масляных системах. Деталь реагирует на открытие только при воздействии на нее давления внутренней среды.
2. Клапаны сброса избыточного давления непрямого действия. К таким приборам относятся устройства, используемые в жидкостных и воздушных системах. Все указанные запорные приспособления подразделяются на три класса, отличающиеся принципом действия и внутренним оснащением.

Пружинные механизмы

В подобных приборах на золотник оказывается давление посредством сжатия пружины. Один элемент может подвергаться различным корректировкам посредством смены разнотипных пружин.

Определенные модификации выпускаются с встроенным рычагом для возможности ручного подрыва. Эта функция позволяет продувать КСИД (клапан сброса избыточного давления) в механическом режиме для контроля общей работоспособности. Рассматриваемые модели преимущественно взаимодействуют с агрессивными веществами. В связи с этим пружины оснащены специальным защитным покрытием, уплотнение по штоку – не предусмотрено, зато имеется сальник. Приборы оборудуются уплотнителем сильфонного типа, который применяется, если утечка вещества из системы наружу недопустима.

Рычажно-грузовой вариант

Клапан сброса избыточного давления воды этого типа работает по принципу прямого воздействия груза прямо на золотник, реагирующий на давление. Прилагаемая сила проходит расстояние от рычага до штока приспособления. Настройка этого типа клапанов предполагает крепкую фиксацию груза с использованием рычажного плеча.

Чтобы гарантировать абсолютную герметичность седел с увеличенным диаметром, применяют грузы с большим весом, что может вызвать ощутимую вибрацию всего механизма. В таких случаях эксплуатируют корпуса с парой параллельных седел. Кроме того, в остове монтируют два затвора, также работающих параллельно. Такая конструкция способствует уменьшению веса груза и длины рычагов. Это, в свою очередь, позволяет увеличить скорость работы устройства.

Магнитно-пружинные модификации

Данный клапан сброса избыточного давления воздуха функционирует при помощи электромагнитного привода. Элемент не относится к категории арматуры прямого действия. Электромагнитные элементы в конструкции позволяют усилить прижатие золотника и седла.

При срабатывании давления по импульсу, идущему от датчиков, активируется электромагнит. В дальнейшем сопротивление давлению оказывает только пружина, а клапан функционирует по принципу обычного пружинного механизма. Имеющийся электромагнит способен создавать усилие, требуемое для открытия, оказывая противодействие пружине, после чего происходит принудительное открытие устройства. Имеются модификации клапанов сброса избыточного давления воздуха для компрессоров, на которых электромагнит выполняет усиленное сжатие, а пружина служит для подстраховки, срабатывает при неожиданном отключении электропитания.

КСИД 0 5 600

Ниже приведено устройство и принцип работы данного элемента. Клапан состоит из следующих элементов:

• Корпуса.
• Заслонки, фиксируемой съемной скобой во время транспортировки.
• Оси с подшипниками.
• Уплотнителя, отвечающего за герметизацию.
• Выходного фланца, который соединяется с ограждающей конструкцией при помощи прокладки и крепежных деталей.

Клапан сброса избыточного давления КСИД 0 5 600 работает по следующему принципу:

• Затвор механизма открывается при достижении чрезмерного давления газа в помещении.
• Происходит сброс излишков среды в атмосферу.
• После нормализации показателей давления, заслонка возвращается на седло с заданной герметичностью.

Клапан сброса избыточного давления воздуха: КамАЗ

В этом качестве используется регулятор давления типа 15.3512010. Ниже приведены его характеристики:

• Разности регулировки выходных показателей давления – 0,65-0,82 МПа.
• Давление срабатывания – 0,94-1,0 МПа.
• Диаметр внутренних/внешних соединительных резьб – М 22*1,5/16*1,5.
• Температурный эксплуатационный режим – от +60 до – 45 °C.
• Вес – 600 г.

Принцип действия данного клапана заключается в поступлении сжатого воздуха от компрессора в вывод регулятора и через ресивер в пневматическую систему. При достижении давления свыше 0,6 МПа следящий поршень преодолевает усилие пружины, поднимается вверх. Седло клапана отходит от торца манжеты, а сжатый воздух подается в рабочую полость, перемещая клапан сброса конденсата, после чего воздух выходит в атмосферу.