Poistný ventil je bezpečnostné zariadenie, ktoré zabraňuje prekročeniu povolenej hodnoty tlaku v tlakovom zariadení. Funkcia poistného ventilu sa realizuje nasledujúcim spôsobom: Keď systém dosiahne maximálny povolený tlak, poistný ventil sa presne otvorí, rýchlo dosiahne menovitú výšku otvorenia a vypustí menovité množstvo pracovného média; poistný ventil je v otvorenom stave. Výtok by mal byť stabilný; keď tlak v systéme klesne na určitú hodnotu, poistný ventil by sa mal včas zatvoriť a v zatvorenom stave musí zostať utesnený. Nasleduje popis základných výkonnostných požiadaviek poistných ventilov.
1. Otvorte presne
Poistný ventil by sa mal spoľahlivo otvoriť do stanovenej výšky otvorenia pri vopred určenom tlaku a dosiahnuť stanovenú výtlačnú kapacitu. Toto je základná požiadavka na poistný ventil. To znamená, že keď vstupný tlak poistného ventilu dosiahne vopred určenú nastavenú hodnotu, mal by sa presne otvoriť a rýchlo dosiahnuť stanovenú výšku otvorenia.
Keď tlak v systéme dosiahne maximálny povolený tlak, necitlivá reakcia poistného ventilu na zvýšenie tlaku povedie k nebezpečným situáciám, ako je prasknutie a poškodenie kotlov, tlakových nádob a potrubí. Najmä pri stlačiteľných plynných médiách je toto nebezpečenstvo vyššie.
Nastavený tlak poistného ventilu by nemal byť vyšší ako projektovaná hodnota tlaku kotla, tlakovej nádoby a potrubia.
Odchýlka pozitívneho tlaku poistného ventilu je jasne stanovená v príslušných predpisoch a normách. Pri nastavovaní poistného ventilu na nastavený tlak by sa mala jeho odchýlka prísne kontrolovať v rámci stanoveného rozsahu.
2. Stabilné emisie
Keď poistný ventil dosiahne stanovenú výšku otvorenia, udrží stabilný stav vypúšťania a môže vypustiť menovité množstvo pracovného média. Počas procesu vypúšťania média by mali byť zachované dobré mechanické vlastnosti (žiadne frekvenčné skoky, vibrácie atď.). Táto požiadavka je veľmi dôležitá.
Poistný ventil by mal mať primeranú konštrukciu a pružinu s primeranou tuhosťou, aby sa zachovali dobré mechanické vlastnosti a stabilná prietoková kapacita. Veľkosť prietokového kanála poistného ventilu by mala spĺňať požadované parametre pre výpočet. Ak je prierez prietokového kanála príliš malý, po otvorení poistného ventilu sa pretlaková časť média nemôže včas vypustiť a tlak v systéme naďalej stúpa, čo je veľmi nebezpečné. Naopak, ak je prierez prietokového kanála príliš veľký, po otvorení poistného ventilu tlak prudko klesne pod pracovný tlak a kotúč poistného ventilu sa uzavrie a spôsobí prudký náraz na sedlo ventilu. Keďže však faktor nárastu tlaku v systéme nebol eliminovaný, kotúč sa opäť otvorí a vytvorí sa frekvenčný skok, v dôsledku čoho sa sedlo ventilu a tesniaca plocha kotúča poškodia v dôsledku opakovaných nárazov. Pri použití poistných ventilov pre nestlačiteľné kvapaliny môžu frekvenčné skoky spôsobiť aj vodný ráz v systéme.
Vstupný tlak poistného ventilu pri dosiahnutí menovitej výšky otvorenia sa nazýva výtlačný tlak. Používa sa v rôznych médiách alebo v rovnakých médiách za rôznych prevádzkových podmienok a jeho menovitý výtlačný tlak sa líši, čo je jasne stanovené v príslušných predpisoch a normách. Zvyčajne sa vyjadruje ako percento presahujúce nastavený tlak. Konštrukcia poistného ventilu by mala zabezpečiť, aby menovitý výtlačný tlak bol prísne kontrolovaný v rámci stanoveného rozsahu.
3. Časovo blízko
Keď výpust poistného ventilu zníži tlak média na určitú hodnotu, klapka ventilu sa dostane do kontaktu s tesniacou plochou sedla ventilu a opäť sa zatvorí. Poistný ventil sa dá včas a účinne usadiť a zatvoriť, čo je dôležitým ukazovateľom dobrého výkonu.
Činnosť poistného ventilu nemusí nevyhnutne vyžadovať zastavenie alebo opravu zariadenia alebo systému. Niekedy je činnosť poistného ventilu spôsobená náhodnými faktormi, ako je napríklad nesprávna prevádzka systému. V tomto prípade nie je žiaduce, aby bol spätný tlak poistného ventilu príliš nižší ako pracovný tlak. Príliš nízky spätný tlak znamená nadmernú stratu energie a média a narúša normálnu prevádzku celého systému. Naopak, tlak v opierke ventilu nie je príliš vysoký. Ak je spätný tlak blízky otváraciemu tlaku, je ľahké spôsobiť opätovné otvorenie poistného ventilu, čo spôsobuje časté preskakovanie poistného ventilu a po zatvorení nie je priaznivé pre obnovenie tesnenia. Okrem toho, v prípade, že poistný ventil nie je možné spoľahlivo zatvoriť, pretože médium medzi tesniacimi plochami nie je úplne prerušené, nie je možné obnoviť tesniaci výkon pri normálnom pracovnom tlaku systému.
Konštrukcia poistného ventilu by mala zabezpečiť jeho rýchle a účinné zatvorenie. Rýchle a silné vrátenie sedla je pre dosiahnutie tesnosti priaznivejšie ako postupné a pomalé vrátenie sedla.
Výkon poistného ventilu v návrate sedla sa relatívne meria hodnotou otváracieho tlaku, ktorá je vo všeobecnosti určená rozdielom otváracieho a zatváracieho tlaku. Poistné ventily používané pre rôzne médiá majú rôzne rozdiely otváracieho a zatváracieho tlaku, ktoré sú jasne stanovené v príslušných predpisoch a normách.
4. Spoľahlivé utesnenie
Keď je chránený systém pri normálnom prevádzkovom tlaku, zatvorený poistný ventil má dobrý a spoľahlivý tesniaci výkon. V dôsledku úniku poistného ventilu sa stráca pracovné médium (niekedy veľmi drahé alebo nebezpečné médium), zvyšuje sa spotreba energie a okolité prostredie a atmosféra sú znečistené pracovným médiom. Nadmerný únik môže dokonca ovplyvniť normálnu prevádzku zariadenia alebo systému a dokonca nútiť zariadenie k zastaveniu. Neustály únik tiež koroduje tesniacu plochu poistného ventilu, čo vedie k úplnému zlyhaniu poistného ventilu.
Obnovenie tesnosti po aktivácii poistného ventilu je náročnejšie ako udržanie pôvodného stavu tesnosti. Pretože je poistný ventil zatvorený, stredný tlak pôsobí na väčšiu plochu ventilového kotúča, ale pred otvorením pôsobí iba na menšiu plochu obmedzenú tesniacou plochou. Preto sa tesniaci výkon poistného ventilu po aktivácii pravdepodobne zníži, a tým sa stratí. Najmä je ťažšie vyriešiť tesnenie zadného sedla poistného ventilu s priamym zaťažením. V poistných ventiloch s pomocnými ovládacími mechanizmami sa tento problém rieši núteným tesnením.
Je ťažšie vyžadovať, aby poistné ventily udržiavali tesnosť, ako ventily bežne používané pre uzatváracie ventily. Pretože medzi tesneniami nepôsobí veľká sila, kotúč poistného ventilu priľne k sedlu ventilu a vytvorí tesniaci tlak s malým špecifickým tlakom tesnenia. Tesniaci tlak je určený rozdielom medzi nastavovacím tlakom poistného ventilu a prevádzkovým tlakom zariadenia, zvyčajne malou hodnotou (zvyčajne 10 % nastavovacieho tlaku), takže veľkosť a drsnosť povrchu tesniacej plochy poistného ventilu sú veľmi prísne.
Požiadavky na tesnosť poistného ventilu sa líšia v závislosti od média alebo pracovných podmienok. Vo všeobecnosti je ťažké dosiahnuť, aby poistný ventil s tesniacou plochou kov-kov nedochádzalo k úniku. Poistný ventil s mäkkou tesniacou štruktúrou kov-nekov má oveľa lepší tesniaci výkon.
Čas uverejnenia: 2. septembra 2021