¿Qué es la válvula a prueba de explosiones?

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Las válvulas a prueba de explosiones se utilizan en minas de carbón subterráneas u otras ocasiones inflamables y explosivas, como sistemas de eliminación de polvo que contienen medios combustibles, y pueden usarse como dispositivos de alivio de presión para tuberías o equipos explosivos. Las válvulas generales a prueba de explosiones generalmente incluyen dos tipos de válvulas, una es la posibilidad de explosión cuando la válvula funciona automáticamente para eliminar la fuente de la explosión, como la válvula de seguridad instalada en la caldera o el colector de polvo frente a la chimenea, de los cuales la presión de liberación automática, cuando se alcanza un valor específico para evitar la presión, es demasiado alta o causa una explosión.

 

La válvula a prueba de explosiones se usa en el sistema de eliminación de polvo para contener gas combustible o material combustible y puede usarse como dispositivo de alivio de presión para tuberías o equipos explosivos. El diafragma de la válvula a prueba de explosiones generalmente se calcula de acuerdo con la presión de funcionamiento del sistema de eliminación de polvo y el contenido de sustancias combustibles, generalmente se puede dividir en la estructura de instalación y se puede dividir en válvula a prueba de explosiones horizontal y explosión vertical. Válvula a prueba de explosiones, se componen de un cilindro soldado de acero y una válvula a prueba de explosiones, válvula electromagnética. Como su nombre lo indica, la válvula vertical a prueba de explosiones se instala verticalmente en el barril, mientras que la válvula horizontal a prueba de explosiones se instala en la parte superior de la tubería. Esta válvula a prueba de explosiones se utiliza principalmente en el sistema hidráulico de equipos sin sistema de bloqueo mecánico, como plataformas mecánicas grandes, máquinas elevadoras, ascensores, vigas de inspección y mantenimiento de automóviles, etc.

El otro tipo de válvula a prueba de explosiones es la que no produce mucho calor ni chispas eléctricas cuando funciona o cuyo actuador puede cumplir con los estándares a prueba de explosiones. Existen válvulas de bola a prueba de explosiones, válvulas de compuerta a prueba de explosiones o válvulas de mariposa a prueba de explosiones típicas que están equipadas con actuadores eléctricos o neumáticos para prevenir o retrasar una explosión. Entre ellos, la válvula de bola eléctrica a prueba de explosiones más comúnmente utilizada, generalmente con estructura antiestática y contra incendios, resorte conductor entre el vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula o la bola para evitar la ignición estática del medio inflamable encendido. Esta válvula eléctrica a prueba de explosiones puede usarse ampliamente en petróleo, productos químicos, tratamiento de agua, fabricación de papel, centrales eléctricas, suministro de calor, industria ligera y otras industrias.

La marca del grado de válvula a prueba de explosiones consta de tipo básico a prueba de explosiones + tipo de equipo + grupo de gas + grupo de temperatura. El área de riesgo de explosión se basa principalmente en la frecuencia y duración de los explosivos: Clase de válvula a prueba de explosión:

Materiales explosivos Definiciones regionales Estándares
Gas (CLASE Ⅰ) Un lugar donde normalmente existe una mezcla de gases explosivos de forma continua o durante mucho tiempo. División 1
Lugares donde es probable que se produzcan mezclas de gases normalmente explosivas.
Un sitio donde normalmente no es posible que se produzcan mezclas de gases explosivos, o donde ocurren sólo ocasionalmente o por períodos cortos de tiempo en condiciones anormales. División 2
Polvo o fibra (CLASE Ⅱ/Ⅲ） Un sitio donde puede haber polvo explosivo o una mezcla de fibras combustibles y aire de forma continua, frecuente durante un período corto o existir durante un período prolongado. División 1
No se puede producir polvo explosivo o una mezcla de fibras combustibles y aire, sólo ocasionalmente o durante un corto período de tiempo en condiciones anormales. División 2

 

Los procesos de producción en industrias como la del petróleo y la química pueden producir sustancias inflamables, como las minas de carbón y los talleres de la industria química. El proceso de producción de chispas de fricción de instrumentos eléctricos, chispas de desgaste mecánico y electricidad estática es inevitable cuando es necesario instalar la válvula a prueba de explosiones.

 

Las válvulas cerámicas para la aplicación de cloro.

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El cloro líquido es un líquido de color amarillo verdoso altamente tóxico y corrosivo con un punto de ebullición de -34,6 ℃ y un punto de fusión de -103 ℃. Se vaporiza hasta convertirse en gas a presión normal y puede reaccionar con la mayoría de las sustancias. El cloro gaseoso electrolítico tiene una temperatura alta (85 ℃) y contiene una gran cantidad de agua. Después de enfriar y secar y licuar mediante enfriamiento a presión, proceso en el que el volumen se reduce considerablemente para su almacenamiento y transporte. El proceso de llenado de cloro líquido es un proceso de producción diseñado para transporte de larga distancia, que puede causar riesgos de producción como fugas, explosiones, envenenamiento, etc. Además, las condiciones de trabajo de alta presión en la tubería, baja temperatura y presión negativa en el vacío. etapa de bombeo, que tienen altos requisitos en cuanto al tipo y material de la válvula.

Las características del cloro requieren que la válvula no solo tenga una estructura simple, un volumen pequeño, un peso ligero y un par de accionamiento pequeño, fácil de operar rápidamente y que también tenga un buen sellado y una excelente resistencia a la corrosión. Parte de la vaporización del cloro líquido debido a que la presión de salida de la válvula es menor que la de entrada durante el proceso de llenado de cloro líquido, este proceso absorbe calor, lo que hace que la temperatura de la válvula sea menor que la de la tubería, lo que resulta en la formación de escarcha. Además, la válvula en entornos hostiles tiene una alta frecuencia de reemplazo, lo que no favorece la seguridad de toda la operación del equipo y los costos de mantenimiento. La mayor parte de la resistencia a la corrosión por cloro de la válvula de sellado metálico es limitada, mientras que la válvula revestida de PFA/PTFE es una buena opción, pero una válvula revestida de PFA/PTFE que funcione durante mucho tiempo aumentará el torque y causará envejecimiento; la práctica ha demostrado que la válvula de bola de cerámica en el Las condiciones de trabajo del cloro líquido proporcionan un buen rendimiento.

Válvula de bola cerámica revestida neumática

el neumático válvula de bola de cerámica consta de un limitador, una válvula de solenoide, una válvula de filtro, una válvula de bola de cerámica y una ruta de aire, etc. La rugosidad del núcleo de bola en O de la válvula de bola de cerámica y la superficie de sellado del asiento puede alcanzar menos de 0,1 m, lo que hace que su rendimiento de sellado sea mayor que el Válvula de bola metálica, autoabrasiva y pequeño par de apertura y cierre. El puerto de cerámica revestida se puede separar completamente de la parte metálica del cuerpo de la válvula, se ha utilizado ampliamente en requisitos corrosivos y de pureza del medio.

 

Válvula de bola cerámica tipo V eléctrica

La válvula de bola reguladora cerámica tipo V eléctrica está compuesta por un actuador eléctrico y una válvula de bola tipo V. Hay una acción de corte entre la bola en forma de V y el asiento, y la bola aún proporciona un buen sellado cuando el medio contiene fibra o partículas sólidas. El carrete de cerámica de alta calidad tiene un alto rendimiento antiabrasión, el anillo de sellado del asiento puede evitar el flujo de erosión directa del asiento y prolonga la vida útil del mismo. La parte interior de cerámica puede aislar completamente toda la ruta del flujo, evitando así el contacto entre el medio y el cuerpo metálico, lo que puede prevenir eficazmente la corrosión del medio corrosivo en el metal de la válvula.

 

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¿Cómo elegir la trampa de vapor?

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En el último artículo, discutimos qué es la trampa de vapor, como sabemos, la trampa de vapor es un tipo de válvula autónoma que drena automáticamente el condensado de un recinto que contiene vapor mientras permanece hermética al vapor vivo o, si es necesario, permitiendo que el vapor fluir a un ritmo controlado o ajustado. La trampa de vapor tiene la capacidad de “identificar” vapor, condensado y gas no condensable para evitar el vapor y drena el agua, que dependiendo de la diferencia de densidad, diferencia de temperatura y cambio de fase, se puede dividir en trampa de vapor mecánica, vapor termostática. trampa y trampa de vapor termodinámica.

 

La trampa de vapor mecánica utiliza el cambio del nivel de condensado para hacer que la bola del flotador suba (baje) para hacer que el disco se abra (cierre) para evitar que el vapor y descargue agua debido a la diferencia de densidad entre el condensado y el vapor. El pequeño grado de subenfriamiento hace que la trampa de vapor mecánica no se vea afectada por la presión de trabajo y los cambios de temperatura y hace que el equipo de calefacción alcance la mejor eficiencia de transferencia de calor, sin almacenamiento de vapor de agua. La relación máxima de contrapresión de la trampa es 80%, que es la trampa más ideal para equipos de calentamiento de procesos de producción. Las trampas mecánicas incluyen trampa de bolas de flotación libre, trampa de bolas de media flotación libre, trampa de bolas flotante de palanca, trampa de tipo cubo invertido, etc.

 

Trampa de vapor de flotación libre

Una trampa de vapor de flotación libre es aquella en la que la bola flotante sube o baja según la condensación del agua con el nivel del agua debido al principio de flotabilidad, ajusta automáticamente el grado de apertura del orificio del asiento de descarga continua de condensado, cuando el agua se detiene en la bola y regresa a la posición cerrada y luego drenaje. El orificio del asiento de la válvula de drenaje siempre está debajo del agua de condensación para formar un sello de agua, separación de agua y gas sin fugas de vapor.

 

Trampa de vapor termostática

Este tipo de trampa de vapor es causada por la diferencia de temperatura entre la deformación o expansión del elemento de temperatura del vapor y del agua condensada para abrir y cerrar el núcleo de la válvula. La trampa de vapor termostática tiene un alto grado de subenfriamiento, generalmente de 15 a 40. Utiliza energía térmica para hacer que la válvula siempre tenga agua condensada a alta temperatura y sin fugas de vapor, y se ha utilizado ampliamente en tuberías de vapor, tuberías de calor, equipos de calefacción o Los equipos de calefacción pequeños con requisitos de baja temperatura son el tipo de trampa de vapor más ideal. El tipo de trampa de vapor termostática incluye trampa de vapor de diafragma, trampa de vapor de fuelle, trampa de vapor de placa bimetálica, etc.

 

Trampa de vapor de diafragma

El principal elemento de acción de la trampa de diafragma es el diafragma metálico, el cual está lleno con una temperatura de vaporización que es inferior a la temperatura de saturación del agua líquida; generalmente la temperatura de la válvula es inferior a la temperatura de saturación de 15 ℃ o 30 ℃. La trampa de diafragma es sensible a la respuesta, resistente al congelamiento y al sobrecalentamiento, de tamaño pequeño y fácil de instalar. Su tasa de contrapresión es superior a 80%, no puede condensar gas, tiene una larga vida útil y un fácil mantenimiento.

 

Trampa de vapor térmica

De acuerdo con el principio de cambio de fase, la trampa de vapor de energía térmica utiliza vapor y agua condensada a través del caudal y los cambios de volumen de diferentes calores para que la placa de la válvula produzca una diferencia de presión diferente, que impulsa la válvula de conmutación de la placa de la válvula. Funciona con vapor y pierde mucho vapor. Se caracteriza por una estructura simple y buena resistencia al agua. Con un respaldo máximo de 50%, ruidoso, la placa de válvula funciona con frecuencia y una vida útil corta. El tipo de trampa de vapor de energía térmica incluye la trampa de vapor termodinámica (de disco), la trampa de vapor de pulso, la trampa de vapor de placa perforada, etc.

 

Trampa de vapor termodinámica (de disco)

Hay un disco móvil en la trampa de vapor que es a la vez sensible y actuador. De acuerdo con el vapor y el condensado cuando el caudal y el volumen de diferentes principios termodinámicos, de modo que la placa de la válvula sube y baja para producir una válvula de conmutación de la placa de la válvula de accionamiento diferencial de presión diferente. La tasa de fuga de vapor es 3% y el grado de subenfriamiento es 8 ℃ -15 ℃. Cuando el dispositivo arranca, el condensado de enfriamiento aparece en la tubería y empuja la placa de la válvula por la presión de trabajo para descargarse rápidamente. Cuando se descarga el condensado, luego se descarga el vapor, el volumen y el caudal del vapor son mayores que los del condensado, de modo que la placa de la válvula produce una diferencia de presión para cerrarse rápidamente debido a la succión del caudal de vapor. Cuando la placa de la válvula se cierra por presión en ambos lados, el área de tensión debajo de ella es menor que la presión en la cámara de la trampa de vapor debido a la presión del vapor arriba, la placa de la válvula se cierra herméticamente. Cuando el vapor en la cámara de la trampa de vapor se enfría para condensarse, la presión en la cámara desaparece. Condensado por presión de trabajo para empujar la placa de la válvula, continuar descargando, circulación y drenaje intermitente.

Consejos para la instalación de válvulas de seguridad.

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La válvula de seguridad se usa ampliamente en calderas de vapor, camiones cisterna de GLP, pozos de petróleo, derivaciones de alta presión, tuberías de presión, recipientes a presión de equipos de generación de energía a vapor, etc. La válvula de seguridad se cierra bajo la acción de una fuerza externa en la apertura. piezas de cierre y cuando la presión del medio en el equipo o tubería excede el valor especificado, se abre y drena el medio fuera del sistema para proteger la seguridad de la tubería o equipo.

La válvula de seguridad se instalará en posición vertical y lo más cerca posible del equipo o tubería protegido. Si no se instala cerca, la caída de presión total entre la tubería y la entrada de la válvula de seguridad no debe exceder 3% del valor de presión constante de la válvula o 1/3 de la diferencia de presión abierta/cerrada máxima permitida (la que sea menor). En la práctica de la ingeniería, la caída de presión total de la tubería se puede reducir expandiendo adecuadamente el diámetro de entrada de la válvula de seguridad, adoptando un codo de radio largo y reduciendo el número de codos. Además, ¿qué más se debe considerar?

 

  1. La válvula de seguridad se instalará en un lugar conveniente para el mantenimiento y se instalará una plataforma para el mantenimiento. La válvula de seguridad de gran diámetro debe considerar la posibilidad de levantarse después de desmontar la válvula de seguridad. En la práctica de la ingeniería, la válvula de seguridad suele montarse encima del sistema de tuberías.
  2. La válvula de seguridad para una tubería de líquido, intercambiador de calor o recipiente a presión, que se puede instalar horizontalmente cuando la presión aumenta debido a la expansión térmica después de cerrar la válvula; La salida de la válvula de alivio de seguridad deberá estar libre de resistencia para evitar contrapresiones y evitar la acumulación de materiales sólidos o líquidos.
  3. El tubo de entrada de la válvula de seguridad deberá tener un codo de radio largo con una curvatura de al menos 5%. La tubería de entrada debe evitar doblarse en U en la medida de lo posible; de lo contrario, el material condensable en el punto más bajo está conectado con la tubería de drenaje de flujo continuo al mismo sistema de presión, el condensado viscoso o sólido necesita el sistema de trazado calefactor. Además, la contrapresión de la línea de salida no excederá el valor especificado de la válvula de alivio. Por ejemplo, la contrapresión de una válvula de seguridad de resorte ordinaria no excede 10% de su valor fijo.
  4. El área de la sección de la tubería de conexión entre la válvula de seguridad y el recipiente a presión de la caldera no debe ser menor que la de la válvula de seguridad. Toda la válvula de seguridad se instala en una junta al mismo tiempo, el área de la sección transversal de la junta no debe ser inferior a 1,25 veces la de la válvula de seguridad.
  5. La tubería de salida de la válvula de alivio descargada en el sistema cerrado debe conectarse a la parte superior de la tubería principal de alivio de acuerdo con la dirección del flujo medio de 45°, para evitar que el condensado en la tubería principal fluya hacia la tubería secundaria y reducir la contrapresión de la válvula de alivio.
  6. Si la salida de la válvula de seguridad está más baja que la tubería de alivio o la tubería de descarga, es necesario elevar la tubería de acceso. En servicio de vapor, la válvula de seguridad se instalará de manera que el condensado no converja aguas arriba del disco.
  7. Si se va a instalar una línea de descarga, el diámetro interior deberá ser mayor que el diámetro de salida de la válvula de alivio. Para contenedores de medios inflamables o tóxicos o altamente tóxicos, la línea de descarga deberá estar conectada directamente a un lugar al aire libre o seguro con instalaciones de tratamiento. No se instalarán válvulas en la línea de descarga. Además, los recipientes a presión para medios inflamables, explosivos o tóxicos deberán disponer de dispositivos de seguridad y sistemas de recuperación. La salida de la línea de descarga no deberá estar dirigida hacia equipos, plataformas, escaleras, cables, etc.

 

Cuando la válvula de seguridad no se puede montar en el cuerpo del contenedor por razones especiales, se puede considerar montarla en la tubería de salida. Sin embargo, la tubería entre ellos debe evitar curvaturas repentinas y se debe reducir el diámetro exterior, para evitar aumentar la resistencia de la tubería y causar acumulación de suciedad y obstrucción. Además, se utiliza un dispositivo de asistencia eléctrica (actuador) para abrir la válvula de seguridad cuando la presión es inferior a la presión normal establecida. Como tipo de equipo especial, al seleccionar la válvula de seguridad, es necesario considerar la naturaleza del medio, las condiciones de trabajo reales, el material de la válvula y el modo de conexión y los parámetros relacionados.

Par de válvula y actuador

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El par de válvula se refiere a la fuerza de torsión requerida por la válvula cuando se abre o se cierra, que es uno de los parámetros principales para elegir el actuador de accionamiento de la válvula. Cierre la válvula entre las partes de apertura y cierre de la superficie de sellado del asiento para formar una presión sellada, pero también para superar la fuerza de fricción del vástago y la empaquetadura, la rosca del vástago y la tuerca, el soporte del extremo del vástago y otras partes de fricción, donde sea necesario una determinada fuerza de apertura, su máximo está en el momento final de cierre o en el momento inicial de apertura. El par de apertura de la válvula manual no debe exceder los 360 N•m; si se excede, se deben considerar actuadores de accionamiento adecuados, como eléctricos, neumáticos e hidráulicos. Las válvulas deben diseñarse y fabricarse para reducir la fuerza y el par de apertura/cierre.

El par de apertura también se conoce como par de operación y se puede obtener mediante cálculo o medición, o mediante medición real con herramientas como una llave dinamométrica. Hay actuadores eléctricos y neumáticos disponibles para 1,5 veces el par de la válvula. Cuando el par de apertura de la válvula es demasiado grande, se puede utilizar la transmisión de engranajes o de tornillo sin fin para conducir. El par de diferentes tipos de válvulas es diferente. Hay tres tipos de fricción a considerar al calcular el par de torsión de válvula de bola: par de fricción entre bola y asiento; Par de fricción de la empaquetadura sobre el vástago; El par de fricción del rodamiento en el vástago, ¿cómo calcular el par de la válvula de bola? El par total del vástago de la válvula de bola.

M=M1+M2+M3

M1: Par de fricción entre la bola y la superficie de sellado del asiento de la válvula.

M2: Par de fricción entre empaquetadura y vástago debido a la presión media.

M3: Par de fricción en la parte superior del vástago.

 

Además, se debe considerar exhaustivamente el medio, el material y otras partes del factor de fricción al calcular el torque de la válvula. Debido a que hay tantos tipos de disco, asiento y empaquetadura, todos tienen diferente fricción, superficies de contacto, compresión, etc. El par de válvula calculado difiere del valor medido real y no puede utilizarse como guía. El valor exacto debe corregirse en combinación con los resultados de las pruebas del fabricante de la válvula.

El tipo de válvula de seguridad.

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La válvula de seguridad también se conoce como válvula de alivio. Cuando la presión o la temperatura del medio en el sistema o tubería aumenta más allá del valor especificado, la válvula de seguridad descarga el medio fuera del sistema para proteger la tubería o el equipo de exceder el valor especificado. valor. Es ampliamente utilizado en calderas de vapor, camiones de gas licuado de petróleo o camiones cisterna de gas licuado de petróleo, pozos de petróleo, equipos de generación de energía de vapor de derivación de alta presión, tuberías de presión y recipientes a presión.

 

Clasificación de válvula de seguridad.

El válvula de seguridad Se puede dividir en válvula de seguridad de palanca, válvula de seguridad de resorte, válvula de seguridad de peso estático y válvula de seguridad piloto según la estructura general y los modos de carga. La válvula de seguridad de resorte se refiere a la válvula cuyo asiento de disco sella por la fuerza del resorte; La válvula de seguridad de palanca se acciona mediante la fuerza de la palanca y un martillo pesado; La válvula de seguridad piloto está diseñada para gran capacidad y está compuesta por la válvula principal y la válvula auxiliar.

 

Válvula de seguridad de palanca

La válvula de seguridad de palanca de martillo pesado utiliza un martillo pesado y una palanca para equilibrar la fuerza sobre el disco. Según el principio de palanca, se puede utilizar el peso de un peso menor para aumentar la acción de la palanca para obtener una fuerza mayor y moviendo la posición del peso (o cambiando el peso del peso) para ajustar la presión de apertura de la válvula de seguridad.

Ventajas: estructura simple, ajuste conveniente y preciso, la carga no aumentará mucho debido al aumento del disco, adecuado para temperaturas más altas, especialmente para calderas y recipientes a presión de temperaturas más altas.

Desventajas: Estructura pesada, fácil vibración y fugas del mecanismo de carga; Baja presión del asiento de retorno y difícil de cerrar y mantener apretado después de abrir.

Válvula de seguridad de resorte

El válvula de seguridad de resorte Utiliza un resorte de compresión para equilibrar la fuerza sobre el disco. La cantidad de compresión del resorte helicoidal se puede ajustar mediante la presión de apertura de la válvula de alivio a través de la tuerca.

Ventajas: La estructura compacta y la alta sensibilidad, la posición de instalación sin restricciones, se pueden utilizar para recipientes a presión móviles debido a la pequeña sensibilidad a la vibración.

Desventajas: La carga cambiará a medida que se abre la válvula, es decir, a medida que el disco se eleva, la cantidad de compresión del resorte aumenta y la fuerza sobre el disco también aumenta. Esto es perjudicial para la rápida apertura de la válvula.

La válvula de seguridad reducirá la elasticidad debido a la alta temperatura a largo plazo, por lo que el resorte utilizado en situaciones de alta o baja temperatura debe considerar completamente la temperatura del resorte en la deformación y la fluencia del material del resorte o la fragilidad en frío. Para garantizar la estabilidad del resorte cuando se trabaja durante mucho tiempo, el resorte debe someterse a tratamientos de presión fuerte y emitir un informe de tratamiento de presión fuerte, material y tratamiento térmico. Generalmente es apropiado utilizar un resorte de compresión en espiral cilíndrico, para garantizar que la válvula de seguridad esté completamente abierta, la deformación del resorte es igual a la deformación máxima del resorte de 20%-80%, la tensión de corte máxima del diseño del resorte no es mayor. que el esfuerzo cortante permitido de 80%.

 

Según la forma de descarga del medio, la válvula de seguridad se puede dividir en válvula de seguridad completamente cerrada, semicerrada y abierta.

Válvula de seguridad completamente cerrada

El gas se descarga a través del tubo de escape y el medio no puede escaparse cuando se agota la válvula de seguridad completamente cerrada. Se utiliza principalmente para contenedores de gases tóxicos e inflamables.

Válvula de seguridad semicerrada

El gas de la válvula de alivio semicerrada pasa en parte a través del tubo de escape y en parte a través del espacio entre la tapa y el vástago. Se utiliza principalmente para contenedores de gas que no contaminarán el medio ambiente.

Abrir válvula de seguridad

El capó está abierto para permitir que la cámara del resorte se comunique con la atmósfera, lo que favorece la reducción de la temperatura del resorte, principalmente adecuado para el medio de vapor, además de que la atmósfera no produce contaminación de los contenedores de gas de alta temperatura.

 

De acuerdo con la relación entre la altura máxima de apertura del disco y el diámetro del puerto de la válvula de alivio, la válvula de seguridad se divide principalmente en válvula de seguridad de elevación baja y válvula de seguridad de elevación total.

Válvula de seguridad de baja elevación

La altura de apertura es inferior a 1/4 del diámetro del canal de flujo, generalmente 1/40 -1/20, proceso de acción proporcional, utilizado principalmente para líquidos y, a veces, para pequeñas emisiones de gases.

Válvula de seguridad de elevación total  

La altura de apertura es mayor o igual a 1/4 del diámetro del puerto y el área de descarga es el área transversal mínima del asiento. Proceso de acción de dos etapas, debe depender de un mecanismo de elevación para lograr una apertura total y se utiliza principalmente en el medio gaseoso.