Регулятор тиску проти клапана аварійного звільнення проти переливного клапана: відмінності, принципи роботи та керівництво щодо вибору

Регулятор тиску проти клапана аварійного звільнення проти переливного клапана: у чому різниця?

Регулятори тиску, клапани аварійного звільнення та переливні клапани належать до сімейства клапанів керування тиском, але їх не можна взаємозамінювати. Кожен із них керує різним боком системи, працює за різних умов і встановлюється в іншому місці.

Якщо ви переплутаєте їх під час вибору, можливе нестабільне тиск на виході, постійне перевантаження насоса або часте циклювання клапанів. У цьому посібнику порівнюються три типи простими словами: зазначено принципи роботи, місця встановлення та практичні поради щодо вибору для реальних умов експлуатації.

Таблиця швидкого порівняння

Як швидко обрати

Якщо потрібно знизити й стабілізувати тиск після клапана, оберіть редукційний клапан тиску.

Якщо потрібно обмежити тиск на стороні вхідного отвору, спочатку уточніть, чи відкривається клапан лише під час аварійного підвищення тиску чи потребує частого/постійного скидання.

У разі лише аварійного підвищення тиску зазвичай правильним вибором є клапан безпеки для скидання тиску.

Для частого або постійного скидання рідини зазвичай більш підходящим є переливний клапан.

1. Редукційний клапан тиску: зниження й стабілізація тиску на стороні виходу

Пілотний редукційний клапан тиску (з ковкого чавуну, фланцевий, 25 P), встановлений послідовно для зниження й стабілізації тиску на стороні виходу.

Працюючий принцип

Редукційний клапан встановлюють послідовно в трубопроводі. Робоче середовище проходить через дросельний отвір усередині клапана, що створює падіння тиску. Тиск на виході подається назад через діафрагму або поршень й урівноважується з налаштуванням пружини. Коли змінюється вхідний тиск або витрата на виході, затвор клапана автоматично регулює свою відкритість, щоб підтримувати вихідний тиск у заданому діапазоні.

Типи

Тип із діафрагмою: менше тертя, кращий для застосувань, де потрібна висока чутливість регулювання й швидка реакція. Точність регулювання може досягати 2–3 % за даними випробувань прецизійних редукційних клапанів.

Тип із поршнем: підходить для вищих вхідних тисків. Високотискові редукційні клапани витримують вхідний тиск до 350 бар.

Поради щодо вибору

Потік: Не вибирайте розмір лише за розміром з’єднання. Якщо фактичний потік перевищує регулювальну здатність клапана, тиск на виході може помітно знизитися. У такому разі оберіть більший розмір або клапан із кращими характеристиками потоку. Якщо клапан надто великий, він може працювати при дуже малому відкритті протягом тривалого часу, що знижує стабільність регулювання.

Фільтрація: Для середовищ, що містять частинки, встановлюйте фільтр перед редукційним клапаном тиску. Надавайте перевагу клапанам із вбудованим вхідним сітчастим фільтром. Багато прецизійних клапанів та клапанів високого тиску оснащені фільтром із розміром пор 25 мкм.

2. Захисний клапан-зривник: захист від підвищеного тиску за аварійних умов

Пружинний захисний клапан-зривник (червоний, фланцевий), встановлений паралельно для захисту від аварійного підвищення тиску.

Працюючий принцип

Клапан аварійного звільнення встановлюють паралельно до захищеного обладнання або трубопроводу. Коли тиск нижчий за задане значення, пружина утримує затвор клапана прилягаючим до сідла, тож клапан залишається закритим. Коли вхідний тиск досягає діапазону відкриття, клапан відкривається й випускає робоче середовище. Після зниження тиску він знову закривається.

Застосування

Для клапанів аварійного звільнення часто використовують гумові м’які ущільнення, які забезпечують надійне ущільнення у звичайному закритому стані. Вони підходять для захисту від перевищення тиску, спричиненого ненормальними умовами, наприклад, випадковим закриттям клапана, термічним розширенням робочого середовища або відмовою компонентів регулювання тиску. Оскільки м’які ущільнення не є оптимальними для тривалої та частотної роботи у режимі відкриття/закриття, клапан аварійного звільнення не слід використовувати як звичайний технологічний регулятор тиску чи елемент безперервного байпасного випуску.

Поради щодо вибору

Заданий тиск: не встановлюйте його занадто близько до нормального робочого тиску, інакше клапан може часто відкриватися й закриватися.

Пропускна здатність: Визначте розмір на основі максимально можливого витоку надлишкового тиску в системі. Переконайтеся, що клапан здатний випускати достатню кількість робочого середовища вчасно. Якщо витрата через клапан зниження тиску менша за витрату, що надходить у систему, тиск може продовжувати зростати.

3. Переливний клапан: захист від надмірного тиску та регулювання тиску на виході насоса

Різьбовий переливний клапан із нержавіючої сталі для байпасу на виході рідинного насоса та регулювання тиску.

Працюючий принцип

Переливні клапани (також відомі як клапани байпасу тиску) використовуються переважно в рідинних системах, зазвичай на виході насосів постійної подачі. Коли потреба виконавчого пристрою зменшується, регулювальний клапан закривається або опір системи зростає, тиск на виході насоса підвищується. Переливний клапан відкривається й повертає частину рідини в бак, на вхід насоса або на іншу сторону з низьким тиском, обмежуючи таким чином тиск на виході насоса.

Порівняно з клапаном безпеки для зниження тиску, який призначений для зниження надмірного тиску в аварійних ситуаціях, переливний клапан краще підходить для регулювання тиску на виході насоса, де потрібне часте або неперервне відведення рідини. Ці два типи клапанів не можна взаємозамінювати лише на основі заданого тиску.

Дві основні сфери застосування

1. Коли тиск у системі несподівано зростає, переливний клапан відкривається й відводить рідину, щоб обмежити максимальний тиск.

2. Коли насос постійної подачі забезпечує неперервну подачу рідини, переливний клапан відводить надлишковий потік залежно від потреб системи й бере участь у регулюванні тиску на виході насоса.

Поради щодо вибору

Тиск і витрата: підтвердьте заданий тиск, максимальну витрату насоса, звичайну витрату системи, максимальну надлишкову витрату та перепад тиску на клапані.

Конструкція та частота роботи: залежно від того, чи клапан відкривається зрідка, часто чи працює в режимі неперервного переливу, перевірте конструкцію сідла, матеріал ущільнення, стійкість до вібрацій, пропускну здатність і термін служби.

Лінія повернення та нагрівання: перевірте діаметр труби повернення та тиск на виході. Під час безперервного переливу рідини її дроселювання призводить до нагрівання. Оцініть підвищення температури середовища, об’єм резервуара та потужність системи охолодження.

Підбір за призначенням

Щоб прискорити вибір, співставте тип клапана з реальним застосуванням:

Стабілізація тиску пари або стисненого газу → керований клапан зниження тиску (зазвичай відкритий, встановлюється послідовно)

Захист трубопроводів і посудин від надмірного тиску з рідкісним скиданням → пружинний клапан аварійного звільнення тиску (зазвичай закритий, встановлюється паралельно)

Вихідна лінія шестеренчастого або поршневого насоса з частим або безперервним байпасом рідини → нержавіючий клапан переливу (паралельне підключення, біля виходу насоса)

4. ЧАП (Часто задаваемі питання)

Чи може клапан аварійного звільнення тиску замінити клапан переливу для регулювання тиску на виході насоса?

Клапан аварійного звільнення тиску може витримувати аномальне надлишкове тиск у відповідних застосуваннях, але він не обов’язково підходить для частого відкривання чи тривалого випуску. Коли насос із фіксованим робочим об’ємом потребує тривалого регулювання тиску шляхом перепускання, зазвичай правильним вибором є клапан переливу.

Чи можна використовувати клапан переливу для захисту від надлишкового тиску?

Клапан переливу може обмежувати максимальний тиск у відповідних рідинних системах. Однак якщо діючі нормативні документи чи стандарти проектування явно вимагають запорозний клапан клапана аварійного звільнення тиску, загальний клапан переливу не може використовуватися як заміна.

Чи потрібен нижчий за клапаном редукції тиску пристрій захисту від перевищення тиску?

Це залежить від допустимого тиску нижчого за клапаном обладнання та ризику відмови системи. Якщо відмова клапана редукції тиску може призвести до перевищення тиску нижчого за клапаном за межі, встановлені для обладнання, слід встановити незалежний пристрій звільнення тиску.

5. Інформація, необхідна для вибору клапана

Щоб інженерам або постачальникам було легше визначити правильний тип клапана та його придатність для конкретного застосування, підготуйте таку інформацію:

Робоче середовище, корозійна активність, в’язкість та чистота

Вхідний тиск і бажаний вихідний тиск

Номінальна витрата, максимальна витрата або необхідна аварійна витрата за ненормальних умов

Робоча температура, тип з’єднання, частота роботи та зворотний тиск на виході

Висновок

Редукційні клапани, клапани аварійного звільнення та переливні клапани всі регулюють тиск, але вирішують різні завдання. Ключовим є визначення, з якого боку системи потрібно регулювати тиск, чи працює клапан у нормально відкритому чи нормально закритому стані, а також чи відбувається скидання періодично чи безперервно.

Для закордонних покупців та інженерів найбезпечнішим підходом є вибір клапана за умовами експлуатації, а не лише за назвою. Надайте інформацію про робоче середовище, тиск, витрату, температуру та частоту роботи — і правильний тип клапана визначити значно простіше.