O que é válvula à prova de explosão?

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As válvulas à prova de explosão são usadas em minas subterrâneas de carvão ou outras ocasiões inflamáveis e explosivas, como sistemas de remoção de poeira contendo meios combustíveis, e podem ser usadas como dispositivos de alívio de pressão para tubulações ou equipamentos explosivos. As válvulas gerais à prova de explosão geralmente incluem dois tipos de válvulas, uma é a possibilidade de explosão quando a válvula opera automaticamente para eliminar a fonte da explosão, como a válvula de segurança instalada na caldeira ou coletor de pó na frente da chaminé, dos quais a pressão de liberação automática, quando atingida um valor especificado para evitar a pressão, é muito alta ou causa uma explosão.

 

A válvula à prova de explosão é usada no sistema de remoção de poeira para conter gás combustível ou material combustível e pode ser usada como dispositivo de alívio de pressão para tubulações ou equipamentos explosivos. O diafragma da válvula à prova de explosão é geralmente calculado de acordo com a pressão operacional do sistema de remoção de poeira e o conteúdo de substâncias combustíveis, geralmente pode ser dividido na estrutura de instalação pode ser dividido em válvula à prova de explosão horizontal e explosão vertical- válvula à prova de explosão, são compostas por cilindro soldado de aço e válvula à prova de explosão, válvula eletromagnética. Como o nome indica, a válvula vertical à prova de explosão é instalada verticalmente no cano, enquanto a válvula horizontal à prova de explosão é instalada no topo da tubulação. Esta válvula à prova de explosão é usada principalmente no sistema hidráulico de equipamentos sem sistema de travamento mecânico, como um grande estágio mecânico, máquina de elevação, elevador, viga de inspeção e manutenção de automóveis, etc.

O outro tipo de válvula à prova de explosão é aquela que não produz alto calor ou faíscas elétricas durante o trabalho ou cujo atuador pode atender aos padrões à prova de explosão. Existem válvulas de esfera à prova de explosão típicas, válvulas gaveta à prova de explosão ou válvulas borboleta à prova de explosão equipadas com atuadores elétricos ou pneumáticos para evitar ou retardar uma explosão. Entre elas, a válvula de esfera elétrica à prova de explosão mais comumente usada, geralmente com estrutura anti-fogo e antiestática, mola condutora entre a haste da válvula e o corpo da válvula ou esfera para evitar meio inflamável aceso por ignição estática. Esta válvula elétrica à prova de explosão pode ser amplamente utilizada em petróleo, produtos químicos, tratamento de água, fabricação de papel, usinas de energia, fornecimento de calor, indústria leve e outras indústrias.

A marca do grau de válvula à prova de explosão consiste em tipo básico à prova de explosão + tipo de equipamento + grupo de gás + grupo de temperatura. A área de risco de explosão baseia-se principalmente na frequência e duração dos explosivos: Classe à prova de explosão da válvula:

Materiais explosivos Definições regionais Padrões
Gás (CLASSE Ⅰ) Um local onde normalmente existe uma mistura de gases explosivos de forma contínua ou por um longo período de tempo Divisão 1
Locais onde é provável a ocorrência de misturas de gases normalmente explosivas
Um local onde normalmente não são possíveis misturas de gases explosivos, ou onde elas ocorrem apenas ocasionalmente ou por curtos períodos de tempo sob condições anormais Divisão 2
Poeira ou fibra (CLASSE Ⅱ/Ⅲ） Um local onde poeira explosiva ou mistura de fibras combustíveis e ar pode ocorrer continuamente, frequentemente por um curto período de tempo ou existir por um longo período de tempo. Divisão 1
Poeira explosiva ou uma mistura de fibras combustíveis e ar não podem ocorrer, apenas ocasionalmente ou por um curto período de tempo sob condições anormais. Divisão 2

 

Os processos de produção em indústrias como a petrolífera e a química podem produzir substâncias inflamáveis, como as minas de carvão e as oficinas da indústria química. O processo de produção de faísca de fricção de instrumento elétrico, faísca de desgaste mecânico, eletricidade estática é inevitável onde é necessário instalar a válvula à prova de explosão.

 

As válvulas cerâmicas para aplicação de cloro

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O cloro líquido é um líquido verde-amarelado altamente tóxico e corrosivo com ponto de ebulição de -34,6 ℃ e ponto de fusão de -103 ℃. Ele vaporiza em gás sob pressão normal e pode reagir com a maioria das substâncias. O gás cloro eletrolítico tem alta temperatura (85 ℃) e contém grande quantidade de água. Após resfriamento e secagem e liquefeito por resfriamento sob pressão, processo cujo volume é bastante reduzido para armazenamento e transporte. O processo de enchimento de cloro líquido é um processo de produção projetado para transporte de longa distância, que pode causar riscos de produção como vazamento, explosão, envenenamento, etc. estágio de bombeamento, que possuem altos requisitos quanto ao tipo e material da válvula.

As características do cloro exigem que a válvula não seja apenas uma estrutura simples, pequeno volume, leve e o torque de acionamento seja pequeno, fácil de operar rapidamente, além de boa vedação e excelente resistência à corrosão. Parte da vaporização do cloro líquido, porque a pressão de saída da válvula é menor que a de entrada durante o processo de enchimento de cloro líquido, esse processo absorve calor, tornando a temperatura da válvula mais baixa que a do tubo, resultando na formação de gelo. Além disso, a válvula em ambiente hostil tem uma alta frequência de substituição, o que não contribui para a segurança de toda a operação do equipamento e custos de manutenção. A maior parte da resistência à corrosão do cloro da válvula de vedação de metal é limitada, enquanto a válvula PFA / PTFE revestida é uma boa escolha, mas uma válvula PFA / PTFE revestida por muito tempo aumentará o torque e causará envelhecimento, a prática provou que a válvula de esfera de cerâmica no as condições de trabalho com cloro líquido proporcionam um bom desempenho.

Válvula de esfera cerâmica revestida pneumática

O pneumático válvula de esfera cerâmica consiste em um limitador, válvula solenóide, válvula de filtro, válvula de esfera de cerâmica e caminho de ar, etc. A rugosidade do núcleo de esfera O da válvula de esfera de cerâmica e da superfície de vedação da sede pode atingir menos de 0,1 m, fazendo com que seu desempenho de vedação seja superior ao válvula de esfera metálica, autoabrasiva e pequeno torque de abertura e fechamento. A porta de cerâmica revestida pode ser completamente separada da parte metálica do corpo da válvula, tem sido amplamente utilizada nos requisitos corrosivos e de pureza do meio.。

 

Válvula de esfera cerâmica elétrica tipo V

A válvula esférica reguladora de cerâmica elétrica tipo V é composta por um atuador elétrico e uma válvula esférica tipo V. Há ação de cisalhamento entre a esfera em forma de V e a sede, e a esfera ainda proporciona boa vedação quando o meio contém fibras ou partículas sólidas. O carretel de cerâmica de alta qualidade tem alto desempenho anti-abrasão, o anel de vedação do assento pode evitar o fluxo de erosão direta do assento, prolongando a vida útil do assento. A parte interna de cerâmica pode isolar completamente todo o caminho do fluxo, evitando assim o contato entre o meio e o corpo metálico, o que pode prevenir eficazmente a corrosão do meio corrosivo no metal da válvula.

 

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Como escolher o purgador de vapor?

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No último artigo, discutimos o que é o purgador de vapor, como sabemos, o purgador de vapor é um tipo de válvula independente que drena automaticamente o condensado de um invólucro contendo vapor enquanto permanece estanque ao vapor vivo, ou se necessário, permitindo vapor fluir a uma taxa controlada ou ajustada. O purgador de vapor tem a capacidade de “identificar” vapor, gás condensado e não condensável para evitar o vapor e drenar a água, que dependendo da diferença de densidade, diferença de temperatura e mudança de fase, pode ser dividido em purgador de vapor mecânico, vapor termostático purgador e purgador de vapor térmico dinâmico.

 

O purgador de vapor mecânico usa a mudança do nível de condensado para fazer a bola flutuante subir (cair) para fazer com que o disco abra (feche) para evitar vapor e descarregar água devido à diferença de densidade entre condensado e vapor. O pequeno grau de sub-resfriamento faz com que o purgador mecânico de vapor não seja afetado pela pressão de trabalho e pelas mudanças de temperatura e faz com que o equipamento de aquecimento alcance a melhor eficiência de transferência de calor, sem armazenamento de vapor de água. A taxa máxima de contrapressão do purgador é 80%, que é o purgador ideal para equipamentos de aquecimento de processos de produção. As armadilhas mecânicas incluem armadilha de bola flutuante, armadilha de bola meio flutuante livre, armadilha de bola flutuante com alavanca, armadilha tipo balde invertido, etc.

 

Purgador de vapor flutuante

Um purgador de vapor flutuante é que a bola flutuante sobe ou desce de acordo com a condensação da água com o nível da água devido ao princípio da flutuabilidade, ajusta automaticamente o grau de abertura do orifício da sede de condensado de descarga contínua, quando a água para na bola de volta para a posição fechada e depois a drenagem. O orifício da sede da válvula de drenagem está sempre abaixo da água condensada, formando uma vedação de água, separação de água e gás sem vazamento de vapor.

 

Purgador de vapor termostático

Este tipo de purgador de vapor é causado pela diferença de temperatura entre a deformação ou expansão do elemento de temperatura do vapor e da água condensada para abrir e fechar o núcleo da válvula. O purgador de vapor termostático tem um grande grau de sub-resfriamento, geralmente de 15 a 40. Ele usa energia térmica para fazer com que a válvula sempre tenha água condensada em alta temperatura e sem vazamento de vapor, tem sido amplamente utilizado em tubulações de vapor, tubulações de calor, equipamentos de aquecimento ou pequenos equipamentos de aquecimento com requisitos de baixa temperatura, são o tipo ideal de purgador de vapor. O tipo de purgador termostático inclui purgador de diafragma, purgador de fole, purgador de placa bimetálica e etc.

 

Purgador de diafragma

O principal elemento de ação do purgador de diafragma é o diafragma metálico, que é preenchido com temperatura de vaporização inferior à temperatura de saturação da água líquida, geralmente a temperatura da válvula é inferior à temperatura de saturação de 15°C ou 30°C. O purgador de diafragma é sensível à resposta, resistente ao congelamento e ao superaquecimento, é pequeno e fácil de instalar. Sua taxa de contrapressão é superior a 80%, não pode condensar gás, longa vida útil e fácil manutenção.

 

Purgador de vapor térmico

De acordo com o princípio de mudança de fase, o vapor de energia térmica retém vapor e água condensada através da taxa de fluxo e mudanças de volume de calor diferente, de modo que a placa da válvula produza diferenças de pressão diferentes, que acionam a válvula de comutação da placa da válvula. É movido a vapor e perde muito vapor. Caracteriza-se por uma estrutura simples e boa resistência à água. Com uma parte traseira máxima de 50%, a placa da válvula barulhenta funciona com frequência e tem vida útil curta. O tipo de purgador de energia térmica inclui o purgador termodinâmico (disco), purgador de pulso, purgador de placa perfurada e assim por diante.

 

Purgador de vapor termodinâmico (disco)

Há um disco móvel no purgador que é sensível e atuante. De acordo com o vapor e o condensado quando a vazão e o volume de diferentes princípios termodinâmicos, de modo que a placa da válvula sobe e desce para produzir válvula de comutação da placa da válvula de acionamento diferencial de pressão diferente. A taxa de vazamento de vapor é 3% e o grau de sub-resfriamento é 8°C-15°C. Quando o dispositivo é iniciado, o condensado de resfriamento aparece na tubulação e é empurrado para fora da placa da válvula pela pressão de trabalho para descarregar rapidamente. Quando o condensado é descarregado, o vapor é então descarregado, o volume e a vazão do vapor são maiores que os condensados, de modo que a placa da válvula produz diferença de pressão para fechar rapidamente devido à sucção da vazão do vapor. Quando a placa da válvula é fechada por pressão em ambos os lados, a área de tensão abaixo dela é menor que a pressão na câmara do purgador de vapor devido à pressão do vapor acima, a placa da válvula é fechada hermeticamente. Quando o vapor na câmara do purgador esfria para condensar, a pressão na câmara desaparece. Condense pela pressão de trabalho para empurrar a placa da válvula, continuar a descarregar, circular e drenar intermitentemente.

Dicas para instalação de válvula de segurança

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A válvula de segurança é amplamente utilizada em caldeiras a vapor, navios-tanque de GLP, poços de petróleo, desvios de alta pressão, tubulações de pressão, vasos de pressão de equipamentos de geração de energia a vapor e etc. peças de fechamento e quando a pressão do meio no equipamento ou tubulação excede o valor especificado, ele abre e drena o meio para fora do sistema para proteger a segurança da tubulação ou equipamento.

A válvula de segurança deve ser instalada na vertical e o mais próximo possível do equipamento ou tubulação protegida. Se não for instalada nas proximidades, a queda de pressão total entre o tubo e a entrada da válvula de segurança não deve exceder 3% do valor de pressão constante da válvula ou 1/3 da diferença máxima de pressão aberta/fechada permitida (o que for menor). Na prática de engenharia, a queda de pressão total da tubulação pode ser reduzida expandindo adequadamente o diâmetro de entrada da válvula de segurança, adotando um cotovelo de raio longo e reduzindo o número de cotovelos. Além disso, o que mais deveria ser considerado?

 

  1. A válvula de segurança deverá ser instalada em local conveniente para manutenção e deverá ser montada uma plataforma para manutenção. A válvula de segurança de grande diâmetro deve considerar a possibilidade de levantamento após a desmontagem da válvula de segurança. Na prática de engenharia, a válvula de segurança é frequentemente montada no topo do sistema de tubulação.
  2. A válvula de segurança para tubulação de líquido, trocador de calor ou vaso de pressão, que pode ser instalada horizontalmente quando a pressão aumenta devido à expansão térmica após o fechamento da válvula; A saída da válvula de alívio de segurança deve estar livre de resistência para evitar contrapressão e evitar o acúmulo de materiais sólidos ou líquidos.
  3. O tubo de entrada da válvula de segurança deve ter um cotovelo de raio longo com curvatura de pelo menos 5%. O tubo de entrada deve evitar curvatura em U tanto quanto possível, caso contrário, o material condensável no ponto mais baixo é conectado com o tubo de drenagem de fluxo contínuo ao mesmo sistema de pressão, o condensado viscoso ou sólido precisa do sistema de traceamento térmico. Além disso, a contrapressão da linha de saída não deve exceder o valor especificado da válvula de alívio. Por exemplo, a contrapressão da válvula de segurança de mola comum não excede 10% do seu valor fixo.
  4. A área da secção do tubo de ligação entre a válvula de segurança e o recipiente de pressão da caldeira não deve ser inferior à da válvula de segurança. Toda a válvula de segurança é instalada em uma junta ao mesmo tempo, a área da seção transversal da junta não deve ser inferior a 1,25 vezes a da válvula de segurança.
  5. A tubulação de saída da válvula de alívio descarregada no sistema fechado deve ser conectada ao topo do tubo principal de alívio de acordo com a direção do fluxo médio de 45°, de modo a evitar que o condensado no tubo principal flua para o tubo de ramal e reduza a contrapressão da válvula de alívio.
  6. Se a saída da válvula de segurança for inferior ao tubo de alívio ou ao tubo de descarga, é necessário elevar o tubo de acesso. No serviço a vapor, a válvula de segurança deve ser instalada de forma que o condensado não convirja a montante do disco.
  7. Se uma linha de descarga for instalada, o diâmetro interno deverá ser maior que o diâmetro de saída da válvula de alívio. Para recipientes de meios inflamáveis, tóxicos ou altamente tóxicos, a linha de descarga deve ser conectada diretamente a um local externo ou seguro com instalações de tratamento. Nenhuma válvula deve ser instalada na linha de descarga. Além disso, vasos de pressão com meios inflamáveis, explosivos ou tóxicos devem possuir dispositivos de segurança e sistemas de recuperação. A saída da linha de descarga não deve ser direcionada para equipamentos, plataformas, escadas, cabos, etc.

 

Quando a válvula de segurança não pode ser montada no corpo do recipiente por motivos especiais, ela pode ser considerada montada na tubulação de saída. Porém, a tubulação entre eles deve evitar curvaturas repentinas e o diâmetro externo deve ser reduzido, de modo a evitar aumentar a resistência da tubulação e causar acúmulo e bloqueio de sujeira. Além disso, um dispositivo de assistência elétrica (atuador) é usado para abrir a válvula de segurança quando a pressão é inferior à pressão normal de ajuste. Por ser uma espécie de equipamento especial, ao selecionar a válvula de segurança, é necessário considerar a natureza do meio, a condição real de trabalho, o material da válvula e o modo de conexão e parâmetros relacionados.

Torque da válvula e atuador

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O torque da válvula refere-se à força de torção necessária da válvula quando a válvula é aberta ou fechada, que é um dos principais parâmetros para a escolha do atuador de acionamento da válvula. Feche a válvula entre as partes de abertura e fechamento da superfície de vedação da sede para formar uma pressão selada, mas também para superar a haste e a gaxeta, a rosca da haste e da porca, o suporte da extremidade da haste e outras peças de atrito da força de atrito, onde a necessidade de uma determinada força de abertura, seu máximo está no momento final de fechamento ou no momento inicial de abertura. O torque de abertura da válvula manual não deve exceder 360N•m, caso seja excedido, devem ser considerados atuadores de acionamento apropriados como elétricos, pneumáticos e hidráulicos. As válvulas devem ser projetadas e fabricadas para reduzir a força e o torque de abertura/fechamento.

O torque de abertura também é conhecido como torque operacional e pode ser obtido por cálculo ou medição, ou por medição real por ferramentas como uma chave dinamométrica. Atuadores elétricos e pneumáticos estão disponíveis para 1,5 vezes o torque da válvula. Quando o torque de abertura da válvula é muito grande, a transmissão por engrenagem ou engrenagem helicoidal pode ser usada para acionamento. O torque dos diferentes tipos de válvulas é diferente. Existem três tipos de atrito a serem considerados no cálculo do torque de válvula de esfera: torque de fricção da esfera e da sede; Torque de fricção da gaxeta na haste; O torque de atrito do rolamento na haste, como calcular o torque da válvula esfera? O torque total da haste da válvula esférica.

M=M1+M2+M3

M1: Torque de fricção entre a esfera e a superfície de vedação da sede da válvula.

M2: Torque de atrito entre a gaxeta e a haste devido à média pressão.

M3: Torque de fricção no topo da haste.

 

Além disso, consideração abrangente do meio, material e outras partes do fator de atrito ao calcular o torque da válvula. Como existem tantos tipos de disco, sede e gaxeta, todos eles têm fricção, superfícies de contato, compressão e assim por diante diferentes. O torque calculado da válvula difere do valor real medido e não pode ser usado como guia. O valor exato precisa ser corrigido em combinação com os resultados dos testes do fabricante da válvula.

O tipo de válvula de segurança

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A válvula de segurança também é conhecida como válvula de alívio, quando a pressão ou temperatura do meio no sistema ou tubulação aumenta além do valor especificado, a válvula de segurança descarrega o meio fora do sistema para proteger a tubulação ou equipamento de exceder o especificado valor. É amplamente utilizado em caldeiras a vapor, caminhões de gás liquefeito de petróleo ou navios-tanque de gás liquefeito de petróleo, poços de petróleo, equipamentos de geração de energia a vapor do desvio de alta pressão, tubulações de pressão, vasos de pressão.

 

Classificação da válvula de segurança

O válvula de segurança pode ser dividido em uma válvula de segurança de alavanca, válvula de segurança de mola, válvula de segurança de peso estático e válvula de segurança piloto de acordo com a estrutura geral e modos de carregamento. Válvula de segurança de mola refere-se à válvula cuja sede do disco é vedada pela força da mola; A válvula de segurança da alavanca é operada pela força da alavanca e do martelo pesado; a válvula de segurança Piloto é projetada para grande capacidade, composta pela válvula principal e válvula auxiliar.

 

Válvula de segurança de alavanca

A válvula de segurança com alavanca de martelo pesado usa um martelo pesado e uma alavanca para equilibrar a força no disco. De acordo com o princípio da alavanca, pode utilizar o peso de um peso menor para aumentar a ação da alavanca para obter uma força maior e movendo a posição do peso (ou alterando o peso do peso) para ajustar a pressão de abertura do válvula de segurança.

Vantagens: estrutura simples, ajuste conveniente e preciso, a carga não aumentará muito devido ao aumento do disco, adequado para temperaturas mais altas, especialmente para caldeiras e vasos de pressão de alta temperatura.

Desvantagens: Estrutura pesada, fácil vibração e vazamento do mecanismo de carregamento; baixa pressão do assento de retorno e difícil de fechar e manter apertado após a abertura.

Válvula de segurança de mola

O válvula de segurança de mola usa uma mola de compressão para equilibrar a força no disco. A quantidade de compressão da mola helicoidal pode ser ajustada pela pressão de abertura da válvula de alívio através da porca.

Vantagens: Estrutura compacta e alta sensibilidade, posição de instalação irrestrita, podem ser usadas para vasos de pressão móveis devido à pequena sensibilidade à vibração.

Desvantagens: A carga muda à medida que a válvula se abre, ou seja, à medida que o disco sobe, a quantidade de compressão da mola aumenta, a força no disco também aumenta. Isto é prejudicial para a rápida abertura da válvula.

A válvula de segurança reduzirá a elasticidade devido à alta temperatura a longo prazo, portanto, a mola usada em situações de alta ou baixa temperatura deve ser totalmente considerada a temperatura da mola na deformação e na fluência do material da mola ou fragilidade a frio. A fim de garantir a estabilidade da mola durante o trabalho por um longo período, a mola deve ser submetida a tratamentos de forte pressão e emitir um relatório de tratamento de forte pressão, material e tratamento térmico. Geralmente apropriado usar uma mola de compressão espiral cilíndrica, para garantir que a válvula de segurança esteja totalmente aberta, a deformação da mola é igual à deformação máxima da mola de 20%-80%, a tensão de cisalhamento máxima do projeto da mola não é maior do que a tensão de cisalhamento admissível do 80%.

 

De acordo com a forma de descarga média, a válvula de segurança pode ser dividida em válvula de segurança totalmente fechada, semifechada e aberta.

Válvula de segurança totalmente fechada

O gás é descarregado através do tubo de escape e o meio não pode vazar quando a válvula de segurança totalmente fechada se esgota. É usado principalmente para recipientes de gases tóxicos e inflamáveis.

Válvula de segurança semifechada

O gás da válvula de alívio semifechada passa parcialmente pelo tubo de escape e parcialmente pelo espaço entre a tampa e a haste. É usado principalmente para recipientes de gás que não poluem o meio ambiente.

Abra a válvula de segurança

O capô é aberto para permitir a comunicação da câmara da mola com a atmosfera, o que favorece a redução da temperatura da mola, principalmente adequada para o meio vapor, bem como a atmosfera não produz poluição de recipientes de gás de alta temperatura.

 

De acordo com a relação entre a altura máxima da abertura do disco e o diâmetro da porta da válvula de alívio, a válvula de segurança é dividida principalmente em válvula de segurança de baixa elevação e válvula de segurança de elevação total.

Válvula de segurança de baixa elevação

A altura de abertura é inferior a 1/4 do diâmetro do canal de fluxo, geralmente 1/40 -1/20, processo de ação proporcional, usado principalmente para líquidos e às vezes para pequenas emissões de gases.

Válvula de segurança de elevação total  

A altura de abertura é maior ou igual a 1/4 do diâmetro da porta e a área de descarga é a área transversal mínima da sede. Processo de ação em dois estágios, deve contar com um mecanismo de elevação para atingir a abertura total e utilizado principalmente no meio gasoso.