泄压阀动作特性的分析(2)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司 作者:贾不假

Fs + Fg + Fk = Fp + Fx (4)

  当阀门刚达到全行程时,如果再继续升压,这时由于导向套上部的行程控制,阀瓣不可能再向上运动,此时阀瓣与导向套上部行程控制之间将产生力Fm 以保证受力平衡。这时的受力方程为

Fs + Fg + Fk + Fm = Fp + Fx (5)

阀门入口压力曲线

图5 阀门入口压力曲线

  只有当超压达到10% ,此时所测得的阀座口的流量才是阀门的排放量。

2.4、关闭过程

  随着介质的排出,入口管道内压力逐渐降低,即介质力逐渐下降,根据受力平衡,弹簧及动背压会推动阀瓣向下运动,阀瓣与导向套上部行程控制之间的力消失。弹簧力与动背压变小,达到新的受力平衡。当入口压力一直降低至阀瓣密封面与阀座密封面相接触时,此时密封面之间将产生密封力,这时的受力平衡方程为

Fs + Fg + Fk = Fp + Fx + Fq (6)

  当介质力降到一定的程度后,此时密封面之间所产生的密封力已经达到了为达到密封所需要的最小密封力,此时密封面停止泄漏,实现完全密封。这时的入口压力即为阀门回座压力。理论上,对回座压力的判断应是密封面之间所产生的密封力等于为达到密封所需要的最小密封力。试验时,对于回座压力的判断是在系统保压后,阀体疏水口处1min不见水滴流出时的压力即为回座压力。

3、分析过程中的简化

  根据实际经验以及试验结果证明,在分析过程中可以简化部分参数。

  (1)由于系统超压的原因与超压过程是十分复杂的,具有很强的不确定性。同时安全阀开启后系统的压力降曲线也不能完全确定,因此可以把系统压力简化成不受安全阀排放影响的刚性曲线来分析(图5) 。以此作为阀门入口压力输入,其中Ps = 3.62MPa,P = 3MPa (此参数用户未提供,供参考,不影响分析)

Pp ≤1.1Ps = 1.1 ×3.62 = 3.982MPa ( g)
Pc ≥0.9Ps = 0.9 ×3.62 = 3.258MPa ( g)
Ph ≥0.8Ps = 0.8 ×3.62 = 2.896MPa (g)

  (2)阀门的静背压在分析中可以忽略不计。阀门的动背压在阀门起跳时数值小,但在阀门达到最大行程时其数值很大,应给予考虑。

  (3)阀门小罩内的介质对阀门影响不大。

4、动作特性试验

  按照上述理论及几个过程推导公式的的应用在泄压阀试验台上,以DN40、PN4泄压阀为样机,进行了动作特性分析试验,试验数据见表1。

表1 泄压阀试验数据(DN40、PN4)

泄压阀试验数据

5、结语

  通过对泄压阀的动作特性分析试验, 优化了阀门的结构, 使阀门的动作稳定, 前泄压力增大。加大阀门的排放量, 增大阀门的启闭压差, 使泄压阀达到最佳使用效果, 满足系统安全性的要求。

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