Pojistné ventily – účel, výběr, výpočet kapacity

Účelem pojistných ventilů je zabránit tomu, aby tlaková zařízení příliš vzrostla nad mezní hodnotu.

Mechanismus této akce funguje následovně:

Jakmile je dosaženo otevíracího tlaku, ventil by se měl začít otevírat;

S dalším zvýšením tlaku musí převzít tok média a stabilně jej odvádět;

Po poklesu tlaku v systému by se měl systém opět pevně uzavřít.

U přímočinných pojistných ventilů dochází k procesu otevírání a zavírání výhradně pod vlivem síly způsobené provozním faktorem a také protipůsobící silou pojistného mechanismu, kterým je pružina.

Proces změny tlaku v zařízení vybaveném přímočinným pojistným ventilem je znázorněn v časové funkci následujícím grafem:

Provozní parametry pojistného ventilu je třeba chápat takto:

p – tlak, při kterém se pojistný ventil začíná otevírat (počáteční tlak);

p₁ – tlak způsobující maximální krok talíře ventilu (přetlak);

b₁ – procentuální zvýšení počátečního reakčního tlaku před bezpečnostním zařízením potřebné k dosažení úplného kroku a tím i maximálního výkonu;

b₂ – procentuální pokles počátečního reakčního tlaku před bezpečnostním zařízením potřebným pro hermeticky uzavřené uzavření;

p_r – provozní tlak chráněného zařízení (tlak běžného provozu zařízení).

Pracovní rozsah pojistného ventilu je mezi tlakem přípustným pro chráněné zařízení (Pmax) a maximálním tlakem, který může být v zařízení po aktivaci pojistného ventilu (1,1 Pmax). Provozní tlak mechanismu (Pr), který je nižší než přípustný tlak (Pmax), umožňuje libovolně regulovat tlak v mechanismu v rozsahu Pr -Pmax, bez spouštění pojistného ventilu.

Správně zvolené bezpečnostní zařízení musí splňovat tyto dvě základní podmínky:

• musí úspěšně chránit přetlakový mechanismus před vzrůstajícím tlakem nad hodnotu přesahující jeho přípustnou hodnotu maximálně o 10 %

• jeho činnost nesmí narušovat správnou činnost mechanismu pod tlakem.

Provedení těchto úkolů vyžaduje, aby projektant vhodně upravil a připravil rozsahy provozních tlaků zabezpečovacího zařízení v souladu s tlakovými zónami požadovanými pro chráněné zařízení pod tlakem.

Obecné pokyny pro stanovení počátečního reakčního tlaku pojistného ventilu.

Zobrazený graf ukazuje doporučení v tomto rozsahu.

Navíc vnější vliv v podobě mechanických rázů média ze strany přítoku a také pulzace proudění (jako např. u pístových kompresorů) vyžaduje také větší tlakový rozdíl.

Výpočet kapacity kapalinových pojistných ventilů.

Propustnost by se měla vypočítat podle vzorce níže:

m je kapacita pojistného ventilu (kg/h);

α_с — průtokový koeficient kapalinového pojistného ventilu*

F — vypočtená plocha průřezu přítokového kanálu pojistného ventilu (mm2)*;

Р₁ — uvolňovací tlak (MPa);

Р₂ — výstupní tlak (MPa);

ρ je hustota kapaliny před pojistným ventilem při tlaku P₁ a teplotu T₁ (kg/m3)

* — převezměte hodnoty podle zvoleného typu ventilu.

Pro ostatní média (pára, plyn atd.) výpočet pojistných ventilů provádějí techničtí specialisté firmy NEMEN.

NEMEN LLC je oficiálním zástupcem největších ruských a evropských továren v oblasti průmyslového vybavení.