Verständnis eines Druckentlastungsventils

Entdecken Sie die Sicherheitsvorrichtung, die in den meisten Industriezweigen zur Druckflussregelung verwendet wird, das so genannte Druckentlastungsventil. Es ist eine Ausrüstung, die in der Industrie zu finden sein muss, um einen Behälter mit Überdruck zu kontrollieren.

Ein Druckbegrenzungsventil ist also eine Sicherheitseinrichtung, die dazu bestimmt ist, ein unter Druck stehendes System bei Auftreten eines Überdrucks während des Betriebs abzusichern. Das System ist heute als elektronisches, pneumatisches und hydraulisches System weit verbreitet. Die verschiedenen Typen dienen in unterschiedlichen Anwendungen dem gleichen Zweck und werden Druckbegrenzungsventil, Entlastungsventil oder Sicherheitsventil genannt.

Je nach Art des Systems kann die Energiequelle für den Betrieb Strom oder Druckluft sein. Da es dazu dient, den Druck zu kontrollieren, damit Leben und Eigentum sicher sind. Ein Druckentlastungsventil muss über einen langen Zeitraum funktionstüchtig und jederzeit einsatzfähig sein. Und ein professioneller Bediener mit Erfahrung muss verantwortlich sein, um ein ordnungsgemäßes Arbeiten sicherzustellen, da es keinen Raum für Fehler gibt.

Heute befassen wir uns mit Definition, Funktionen, Anwendungen, Funktionsweise, Typen, Komponenten, Erwägungen, Vorteilen und Einschränkungen eines Druckbegrenzungsventils.

Was ist ein Überdruckventil?

Ein Druckentlastungsventil oder Entlastungsventil ist eine spezielle Art von Sicherheitsventilsystem, das zum Steuern oder Begrenzen des Drucks in einem System verwendet wird. Es kann manuell oder automatisch von einem unter Druck stehenden Behälter oder Rohrleitungssystem gesteuert werden. Das unter Druck stehende Fluid oder Gas wird in ein Reservoir oder in die Atmosphäre abgelassen, um den Druck über dem maximal zulässigen Arbeitsdruck (MAWP) abzubauen.

Der Hauptzweck eines Überdruckventils besteht darin, Druckbehälter oder -systeme vor einem katastrophalen Ausfall zu schützen. Ein katastrophaler Ausfall könnte während eines Überdruckereignisses katastrophal sein, könnte entweder flüssig oder gasförmig sein.

Dieses Gerät wird häufig in der Petrochemie, Erdölraffination und chemischen Fertigungsindustrie eingesetzt. Industrien, in denen Erdgas verarbeitet und Strom erzeugt wird, sowie Wasserversorgungsindustrien machen ebenfalls guten Gebrauch von Druckentlastungsventilen. Obwohl es allgemein als Entlastungsventil bekannt ist, kann es je nach Anwendungsgebiet als Druckbegrenzungsventil (PRV), Drucksicherheitsventil (PSV) oder Sicherheitsventil bezeichnet werden. Bitte beachten Sie, dass Design und Funktionsweise dieser Ventile etwas anders sind.

Arbeitsprinzip

Die Funktionsweise eines Entlastungsventils ist recht komplex, aber leicht verständlich. Es besteht aus einer Kugel, einem Teller oder einer Spule, der eine Feder gegenübersteht, die in einem Hohlraum oder einem Körper mit Öffnungen angeordnet ist. Ein Hydrauliksystem wird häufig verwendet, um den Flüssigkeitsdruck in dem Teil des Kreislaufs zu begrenzen, in dem es installiert ist.

Der Teller hat die Form eines scheiben- oder kegelförmigen Objekts, das in einem gegenüberliegenden Maschinensitz montiert ist. Wenn das Teil durch Federdruck geschlossen wird, ergibt sich eine sehr geringe Leckage. Die Spule ist ein zylindrischer, bearbeiteter Stahlstab mit Messrillen oder Kerben, der ebenfalls durch Federdruck gestoppt wird. Es leckt mehr als ein Tellerventil, bietet aber überlegene Dosiereffekte.

Ein Entlastungsventil wird häufig in einem Hydrauliksystem nach der Pumpe installiert, da es direkt und effektiv arbeitet

und schnelles Ansprechen, wenn sich die Vorrichtung öffnet, um überschüssige Flüssigkeit in ein Reservoir abzulassen. Das Fluid könnte flüssig, gasförmig oder flüssig-gasförmig sein. Dadurch wird der Druck entsprechend seiner Federeinstellung reduziert. Das Gerät öffnet sich, wenn der durch Gegendruck oder stromabwärts verursachte Druck hoch genug ist, um den Ventilkegel oder die Spule zu zwingen, sich gegen seine Feder zu öffnen.

Beim Betrieb eines Entlastungsventils wird überschüssiges Druckfluid von einem offenen Weg zu einem Tank geliefert, um den Arbeitsöffnungsdruck zu verringern. Sobald der Flüssigkeitsdruck zu steigen beginnt, wird die Kraft auf die Unterseite der Spule oder des Ventilkegels ausgeübt. Dadurch kann sich das Ventil zunächst leicht öffnen und wenig Flüssigkeit ablassen, um den nachgeschalteten Druck aufrechtzuerhalten. Wenn der nachgeschaltete Druck jedoch weiter ansteigt, drückt die auf den Teller oder Kolben wirkende Kraft ihn weiter in Richtung der Feder, bis die Kraft der Punktfeder durch die hydraulische Kraft ausgeglichen wird.

Sehen Sie sich das Video an, um einfach zu lernen, wie ein Entlastungsventil funktioniert:

Der Druckanstieg ist das Ergebnis der Lastdruckkombination, des Gegendrucks und der Energie, die erforderlich ist, um durch das Ventil selbst zu fließen. Die anfängliche Flüssigkeitskraft überwindet mit Hilfe des Öffnungsdrucks die Auflagekraft der Feder. Da das Ventil mehr Fluid zum Tank fließen lässt, ist die Druckanstiegsrate sicher, da die Kräfte des unter Druck stehenden Fluids der Kompressionsrate der Feder entgegenwirken. Ist das Ventil fast vollständig geöffnet, steigt der Druckanstieg beim Öffnen des Ventilbodens aufgrund der Strömungskräfte wieder an.

Wenn der Betriebs- oder Gegendruck abnimmt, beginnt das Ventil zu schließen. Dies geschieht zu anderen Raten als die Eröffnung. Der Unterschied zwischen der Öffnungs- und der Schließkurve wird als Hysterese bezeichnet, sie ist ein Hinweis und Hinweis auf die Qualität ihrer Konstruktion. Dies liegt daran, dass hochwertigere Ventile mit fortschrittlicher Konstruktion einen geringeren Druckanstieg mit besserer Hysterese ermöglichen.

Arten von Druckentlastungsventilen

Es gibt drei Grundtypen von Druckentlastungsventilen wie:

Herkömmliche Federbelastet:

die herkömmlichen federbelasteten Arten von Entlastungsventilen, die die Haube, die Feder und die Führung in den freigesetzten Flüssigkeiten enthielten. Sein Entlastungsdruckgegendruck verringert den Einstelldruck, wenn das Oberteil zur Atmosphäre entlüftet wird. Wenn das Oberteil jedoch intern zum Auslass entlüftet wird, erhöht der Gegendruck des Entlastungssystems den Einstelldruck.

Diese Arten von Druckentlastungsventilen werden in nicht korrosiven Anwendungen und dort eingesetzt, wo der Gegendruck nicht bis zu 10 % des Sollwerts beträgt.

Balanced Spring Loaded:

Das Design eines ausgeglichenen Federspeichers soll die Haubenfeder schützen und vor den freigesetzten Flüssigkeiten leiten und die Auswirkungen des Gegendrucks reduzieren. Sein Scheibenbereich wird zur Atmosphäre entlüftet und eine andere Scheibe wird dem Gegendruck ausgesetzt. Die belüftete Scheibe ist gleich der exponierten Scheibe.

Ausgeglichen federbelastet wird in korrosiven und schmutzigen Umgebungen und mit variablem Gegendruck verwendet.

Pilotgesteuert:

Das vorgesteuerte Ventil wird von einem Hilfsdruckpilot gesteuert. Die Widerstandskraft auf den Kolben im Hauptventil wird durch den Druck während des Betriebs durch eine Blende erreicht. Die Nettositzkraft auf den Kolben steigt tatsächlich an, wenn sich der Prozessdruck dem Sollwert nähert.

Verschiedene Arten von Entlastungsventilen mit unterschiedlichem Design:

Sicherheitsventil:

Ein Sicherheitsventil ist ein Druckentlastungsventil, das durch statischen Einlassdruck arbeitet und so konstruiert ist, dass es sich schnell mit einer Pop-Aktion öffnet. Es wird häufig für Luft- und Stromdienste verwendet. Ein Sicherheitsventil ist in zwei Formen erhältlich:

• Sicherheitsventil mit niedrigem Hub:Bei einem Sicherheitsventil mit niedrigem Hub hebt sich die Scheibe automatisch so an, dass die Position der Scheibe den tatsächlichen Austrittsbereich bestimmt.
• Vollhub-Sicherheitsventil:Bei diesem Sicherheitsventil wird die Scheibe ebenfalls automatisch angehoben, aber die tatsächliche Füllfläche wird nicht durch die Position der Scheibe bestimmt.

Überdruckventil:

Ein Entlastungsventil ist ein Druckentlastungsgerät mit einem statischen Einlassdruck für seinen Betrieb. Es hat einen allmählichen Hub, der im Allgemeinen proportional zum Anstieg des Drucks über den Öffnungsdruck ist. Es ist für geschlossene Entladungssysteme geeignet, da es in einem Federgehäuse eingeschlossen ist.

Sicherheitsventil:

Ein Sicherheitsventil ist ein Druckentlastungsventil, das sich durch seine schnelle Öffnungs- oder Pop-Funktion auszeichnet. Auch bekannt für seine Öffnung proportional zum Druckanstieg über die Öffnungsdruckbasis bei seiner Anwendung. Sicherheitsventile werden entweder für flüssige oder komprimierbare Fluide verwendet. Der übliche Typ ist das herkömmliche und balancierte Sicherheitsventil, das zuvor erläutert wurde.

Kraftbetätigtes Druckentlastungsventil:

Ein kraftbetätigtes Druckentlastungsventil enthielt eine Entlastungsvorrichtung, die mit einer Vorrichtung verbunden ist und von dieser gesteuert wird, die eine externe Energiequelle benötigt.

Temperaturbetätigtes Druckentlastungsventil:

Ein temperaturgesteuertes Druckbegrenzungsventil kann durch externe interne Temperatur oder durch Druck auf der Einlassseite aktiviert werden.

Vakuumentlastungsventil:

Ein Vakuumentlastungsventil ist eine Druckentlastungsvorrichtung, die Flüssigkeit zulässt, um ein übermäßiges internes Vakuum zu verhindern. Es ist so konzipiert, dass es sich wieder schließt, um einen weiteren Flüssigkeitsfluss zu verhindern, nachdem die normalen Bedingungen wiederhergestellt wurden.

Komponenten eines Entlastungsventils

Dinge, die vor der Auswahl eines Druckentlastungsventils zu berücksichtigen sind

Unten sind Dinge aufgeführt, die ein Ingenieur oder Fachmann auf diesem Gebiet bei der Auswahl eines Entlastungsventils berücksichtigen muss:

• Designüberlegungen, die Größe, Material, Produkt, Komplexität usw. umfassen
• Die individuelle Entlastungslast sollte ermittelt werden.
• Ursachen von Überdruck.
• Verschiedene Arten von Entlastungsgeräten und ihre Eigenschaften sollten in Betracht gezogen werden, um die beste Option zu sehen.
• Auswahl geeigneter Entlastungsvorrichtungen zur Handhabung der auferlegten Lasten. Dabei müssen mehrere Komponenten berücksichtigt werden. Teile wie Einstelldruck, Gegendruck, doppeltes Entlastungsventil, mehrere Entlastungsventile müssen der Kapazität der Entlastungsvorrichtung entsprechen.
• Überlegungen zur Installation
• Einlassleitung und Auslassleitung
• Reaktionskräfte
• Überlegungen zum Endrohr
• Rapid Cycling
• Resonantes Rattern, das auftritt, wenn die Einlassleitung übermäßige Verluste am Ventileinlass erzeugt.
• Überlegungen zur Flüssigkeitsentladung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Druckentlastungsventil eine Sicherheitsvorrichtung ist, die in der industriellen Welt verwendet wird, um Leben und Eigentum zu retten. Wir haben die verschiedenen Arten und Komponenten von Druckentlastungsventilen gesehen, wie sie funktionieren und auch Auswahlüberlegungen.

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