Pojistný ventil je speciální zařízení určené k ochraně potrubního systému, jeho prvků a zařízení k němu připojených před mechanickým poškozením v důsledku nadměrného tlaku. Může mít různá provedení a charakteristiky, pracovat s různými médii – plynná, kapalná.
Účel a konstrukce pojistných ventilů
Pojistné ventily jsou přímočinná zařízení, jejichž činnost závisí na pohybu pracovního média. Provedení výrobku je dáno jeho typem, ale všechny slouží k ochraně potrubí před přetlakem vypouštěním přebytečných médií do atmosféry nebo kanalizačního systému. Jakmile se hodnoty tlaku ustálí ve specifikovaném rozsahu, výboj se zastaví.
Výkres pojistného ventilu
Tlak v potrubním systému se může zvýšit z vnějších nebo vnitřních důvodů:
- Vliv vnějších zdrojů tepelné energie.
- Porušení technologie pro použití připojeného zařízení, poruchy v jeho provozu.
Problémy během instalace systému.
Pojistné ventily jsou určeny ke stabilizaci tlaku v systému a jsou nezbytné ve všech úsecích potrubí, kde může dojít k havárii. Používají se při připojení domácích a průmyslových zařízení pracujících pod vysokým tlakem. Hlavní oblastí použití jsou topné systémy, rozvody vody a plynu, rozvody stlačeného vzduchu.
Princip činnosti pojistného ventilu
Princip činnosti pojistného ventilu je založen na činnosti pružiny, která přitlačuje cívku k sedlu. Když se tlak v systému zvýší nad nastavenou hodnotu, přitažlivá síla se sníží, cívka se posune zpět a médium se začne vypouštět přes otevřený ventil. Tím se normalizuje tlak v systému a při poklesu tlaku na přípustnou mez se uzavírací prvek opět přitlačí k sedlu.
K uzavření ventilu je nutné snížit tlak pod normální úroveň tlaku, protože k utěsnění systému je zapotřebí větší síly než k jeho udržení v provozní poloze před otevřením.
Klasifikace pojistných ventilů
Pojistné ventily se liší podle principu činnosti:
- Přímá aplikační zařízení pracující pod vlivem pracovního prostředí. Jsou univerzální a snadno se používají.
- Zpětně působící, která využívá tlakové senzory a řízenou automatiku. Jejich provoz závisí na použití externího zdroje tlaku nebo vystavení elektřině.
Podle typu zvedání uzamykacího prvku se produkty dělí na:
- Proporcionální působení, používá se pro nestlačitelná média. Jak se tlak v systému zvyšuje, ventil se postupně otevírá a rovnoměrně uvolňuje pracovní médium.
- Zapnuto vypnuto, okamžité otevření na plnou rychlost, když systém dosáhne nadměrné úrovně tlaku. Používá se při přepravě stlačitelných plynných médií.
V závislosti na typu zatížení cívky mohou být pojistné ventily:
- zatížení páky;
- jaro;
- magnetická pružina.
Existují také speciální nouzová bezpečnostní zařízení určená pro specializovaná průmyslová zařízení.
Rozdíly v provedeních
Konstrukce pojistných ventilů se může lišit. Existují produkty s jedním nebo dvěma sedlem umístěnými vedle sebe.
Podle výšky zdvihu se pojistné ventily dělí na:
- Nízký zdvih, ve kterém je výška zdvihu přibližně 0,05 průměru sedla. Vzhledem k jejich vlastní minimální průchodnosti se nepoužívají na průmyslových potrubích s vysokým tlakem. Mají proporcionální ovládací mechanismus.
- Plný výtahs výškou zdvihu rovnou nebo větší než je průměr sedla. Fungují na dvoupolohovém mechanismu a vyznačují se zvýšenou průchodností a složitou konstrukcí.
Výrobky s designem s plným otvorem umožňují rychle vypustit působivý objem pracovní tekutiny, a proto se používají ve zvláště kritických komplexech.
Pružinové ventily
Pružinové ventily se používají v domácích potrubních systémech pro zásobování vodou, plynem a vytápěním. K přitlačení cívky k sedlu slouží pružina, nastavitelná šroubem. Umožňuje nastavit tlakové limity, po jejichž překročení se ventil otevře.
Některé modely pružinových ventilů mají systém nuceného ručního otevírání pro kontrolu funkčnosti produktu. Produkty určené pro provoz v nebezpečných podmínkách prostředí však nemohou být vybaveny ručním ofukováním.
Tyto ventily se používají v různých podmínkách prostředí. Pružiny a sedla, které přicházejí do styku s agresivními kapalinami a plyny, jsou potaženy speciálními antikorozními směsmi. Těsnost tyče je zajištěna dvojitým ucpávkovým těsněním z fluoroplastu nebo pryže.
Pákové zátěžové ventily
Zařízení s podobnou konstrukcí využívají gravitaci k potlačení síly tlaku. Váha břemene prochází pákou k cívce a vyrovnává ji, dokud hodnota tlaku neklesne na přípustnou hodnotu.
Pákový pojistný ventil
Instalují se v určité poloze vzhledem k horizontu (uvedeno v průvodní dokumentaci od výrobce). Nelze použít na mobilní objekty. Rozměry produktu závisí na tlaku v systému – čím je vyšší, tím větší je pákový efekt. Aby se zabránilo vibracím, používají se malé dvousedlové pojistné ventily. K nastavení takových zařízení se na páce používají speciální závaží.
Magnetické pružinové ventily
Zařízení typu magnetické pružiny mají reverzní činnost a jsou poháněna elektromagnetem. Při normálním tlaku v systému elektromagnet/silná pružina přitlačí vypínací prvek k sedlu a při nadměrném tlaku se automaticky vypne napětí na cívce. To vede k vytlačení cívky a otevření ventilu.
Existuje verze ventilu s elektromagnetem, který stlačuje a uvolňuje cívku pod tlakem v opačném směru. Když je napájení přerušeno, zařízení bude pracovat jako pružinový typ.
Hlavní výhodou takových zařízení je, že pro nastavení prahové hodnoty tlaku není potřeba fyzický přístup do systému. Reguluje se v parametrech řídicího programu.
Magnetické pružinové ventily jsou spolehlivé, snadno se používají a lze je použít ve složitých průmyslových instalacích.
Schéma a princip činnosti pojistného ventilu
Výhody použití
Pojistné ventily se používají k normalizaci tlaku v systému a jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích. Mezi jejich výhody patří:
- Dlouhá životnost.
- Jednoduchost návrhu, připojení k potrubnímu systému a provozu.
- Široká škála provozních parametrů.
- Mnoho designových variací a provedení pro různá pracovní prostředí, včetně agresivních.
- Použití v různých klimatických podmínkách.
- Možnost instalace v horizontální nebo vertikální poloze dle typu konstrukce.
Při výběru pojistného ventilu je nutné vypočítat maximální přípustné hodnoty tlaku. K tomu potřebujete znát výkon čerpacího zařízení, objem a provozní teplotu dopravovaného média a rychlost odezvy. Vybírá se také umístění a způsob instalace na potrubí.
Technické požadavky na pojistné ventily
Výrobky tohoto typu jsou vyráběny v souladu s následujícími regulačními dokumenty:
- PB „Bezpečnostní pravidla pro nádoby a tlakové instalace“
- Americká norma pro tlakové nádoby “Boiler & Pressure Vessel Code”.
- GOST „Národní norma pro pojistné ventily“.
Navrhovat a vyrábět pojistné ventily mohou pouze společnosti, které mají příslušnou akreditaci. Na výrobu nouzových ventilů jsou kladeny zvláštní požadavky, protože jejich nesprávná činnost může vést k ohrožení průmyslové a veřejné bezpečnosti. Všechny ventily musí splňovat normy GOST a PB.
Hlavními technickými požadavky na ventily jsou spolehlivost a spolehlivost.
- Rychlá odezva při prahové hodnotě tlaku.
- Pevné uzavření ventilu při poklesu tlaku.
- Dobrá propustnost systému.
- Vysoká těsnost.
- Bezporuchový provoz po celou záruční dobu a počet operací stanovený výrobcem.
Všechny ventily musí být pravidelně testovány na funkčnost a těsnost těsnění. K tomu jsou demontovány a kontrolovány v akreditovaných laboratořích, je povoleno testování na místě.
