Analýza pracovního principu a konstrukčních charakteristik pilotně ovládaného pojistného ventilu

Pilotní pojistný ventil je ventil pro bezpečnostní ochranu. Jeho otevírací a zavírací části jsou obvykle uzavřeny působením vnější síly. Když střední tlak v zařízení nebo potrubí stoupá a překročí zadanou hodnotu, automaticky se otevře. Vypouštěním média mimo systém se zabrání překročení stanovené hodnoty středního tlaku v potrubí nebo zařízení. Pilotní pojistné ventily jsou široce používány v zařízeních pro zemní plyn, ropný plyn a chemické tlakové nádoby a průmyslové potrubí. Mají vynikající výhody požární ochrany, antistatického, spolehlivého utěsnění, rychlého otevírání a zavírání a velkého objemu výfukových plynů.

Konstrukční vlastnosti pilotem ovládaného pojistného ventilu

Pilotem ovládaný pojistný ventil se skládá z hlavního ventilu, pilotního ventilu, pojistného ventilu, konektoru a potrubí. Za normálních pracovních podmínek působí střední tlak systému jak na spodní, tak na horní část disku hlavního ventilu.

Vzhledem k tomu, že střední akční plocha vzduchové komory nad hlavním ventilovým kotoučem je nižší než plocha média níže, je disk hlavního ventilu uzavřen působením tlakového rozdílu. Se vzestupem středního tlaku v potrubí se také zvýší specifický tlak těsnění získaný těsněním, což je přesně naproti pružinovému pojistnému ventilu, to znamená, že čím vyšší je střední tlak, tím spolehlivější je těsnění. Když je tlak média v potrubí abnormální a dosáhne nebo překročí nastavený tlak, horní ventilový kotouč pilotního ventilu (obr. 2) se rychle otevře a médium ve vzduchové komoře nad hlavním ventilovým kotoučem se rychle vypustí výfukovým kloubem pilotního ventilu. Disk hlavního ventilu se okamžitě otevře pod silným působením nižšího středního tlaku, aby se médium rychle a ve velkém množství vypustilo z výstupu hlavního ventilu, aby se obnovil střední tlak v potrubí na normální pracovní tlak a zajistila bezpečnost systému.

Když tlak média v potrubí klesne na přibližně 90% nastaveného tlaku pojistného ventilu nastaveného systémem, disk ventilu na pilotním ventilu se uzavře a potrubní médium vstupuje do vzduchové komory nad diskem hlavního ventilu přes pilotní ventil. Při působení tlakového rozdílu je hlavní ventil uzavřen, aby byl zajištěn normální provoz systému.

Princip činnosti pilotem ovládaného pojistného ventilu

Pilotní ventil se skládá z tělesa ventilu, spodního ventilového kotouče, vyhazovací tyče, odvzdušňovacího kloubu, horního ventilového kotouče, pružiny a pojistného ventilu.

Za normálních pracovních podmínek je horní kotouč pilotního ventilu uzavřen a spodní disk pilotního ventilu je otevřený. Potrubní médium vstupuje do vzduchové komory nad diskem hlavního ventilu přes spodní disk ventilu, aby se uzavřel disk hlavního ventilu. Když je střední tlak v potrubí abnormální a dosáhne nebo překročí nastavenou seřizovací sílu, spodní ventilový kotouč pilotního ventilu se uzavře působením středního tlaku a odřízne kanál nad hlavním ventilovým kotoučem. Současně je horní ventilový kotouč pilotního ventilu zvednut vyhazovací tyčí, to znamená, že pilotní ventil je otevřen a médium ve vzduchové komoře nad hlavním ventilovým kotoučem je rychle vypouštěno výfukovým kloubem. Při silném působení níže uvedeného středního tlaku se disk hlavního ventilu okamžitě otevře, aby rychle vypustil velké množství potrubního média z výstupu hlavního ventilu, aby se obnovil střední tlak potrubí na normální pracovní tlak a zajistila bezpečnost systému. Když tlak v potrubí klesne na přibližně 90% nastaveného tlaku nastaveného systémem, horní ventilový kotouč pilotního ventilu se uzavře působením pružiny a spodní ventilový kotouč pilotního ventilu se otevře vyhazovací tyčí. Potrubní médium vstupuje do vzduchové komory nad diskem hlavního ventilu přes spodní ventilový kotouč a disk hlavního ventilu je uzavřen působením diferenčního tlaku, aby byl zajištěn normální provoz systému.

Když se zjistí, že střední tlak v potrubí je abnormální a pilotní ventil se neotevře, může být pojistný ventil na pilotním ventilu otevřen ručně, aby se médium uvolnilo ve vzduchové komoře nad diskem hlavního ventilu, takže disk hlavního ventilu lze otevřít, aby se uvolnil abnormální tlak média v potrubí a zajistila bezpečnost systému.

Požadavky na instalaci pilotního pojistného ventilu

1) Kotle se jmenovitým odpařovacím výkonem větším než 0,5 t/h musí být vybaveny alespoň dvěma pilotními pojistnými ventily: Kotle se jmenovitým odpařovacím výkonem 0,5 t/h musí být vybaveny alespoň jedním pojistným ventilem. Pilotem ovládané pojistné ventily musí být instalovány na výstupu oddělitelného ekonomizéru a parního přehřívače.

2) Pilotní pojistný ventil musí být vertikálně instalován v nejvyšší poloze kotle a sběrače. Výstupní potrubí a ventil pro páru nesmí být instalovány mezi pojistným ventilem a bubnem nebo sběračem.

3) Bezpečnostní ventil ovládaný pilotem musí být vybaven zařízením zabraňujícím samovolnému pohybu těžkého kladiva a vodicím rámem pro omezení vykolejení páky. Odpružený pojistný ventil musí být vybaven zvedací rukojetí a zařízením zabraňujícím náhodnému sešroubování seřizovacího šroubu.

4) U kotlů se jmenovitým tlakem páry 3,82 MPa nesmí být průměr hrdla pilotního pojistného ventilu menší než 25 mm; u kotlů se jmenovitým tlakem páry vyšším než 3,82 MPa nesmí být průměr hrdla pojistného ventilu menší než 20 mm.

5) Plocha průřezu spojovacího potrubí mezi pilotním pojistným ventilem a kotlem nesmí být menší než plocha vstupního průřezu pojistného ventilu. Je-li na krátké trubce přímo připojené k bubnu instalováno několik pojistných ventilů, nesmí plocha průřezu krátkého potrubí odpovídat 1,25násobku výfukové plochy všech pojistných ventilů.

6) Bezpečnostní ventil ovládaný pilotem musí být obecně vybaven parním výfukovým potrubím, které musí být přímo připojeno k bezpečnému místu a musí mít dostatečnou plochu průřezu, aby bylo zajištěno plynulé odvádění páry. Spodní část výfukového potrubí pojistného ventilu musí být předstíraná, že má odtokové potrubí připojené k bezpečnému místu. Ventily nesmí být instalovány na výfukovém potrubí a odtokovém potrubí.