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MAC先導(dǎo)閥工作原理解析

2016-12-8  閱讀(3163)

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MAC先導(dǎo)閥是由一個主閥(安全閥)和一個先導(dǎo)閥(直接作用式安全閥)組成,主閥是真正的安全閥,而先導(dǎo)閥是用來感受受壓系統(tǒng)的壓力并使主閥開啟和關(guān)閉 
    要保證先導(dǎo)式安全閥的密封性能和其他各項(xiàng)性能指標(biāo),不但對主閥的閥座密封面和閥瓣密封面的平整度和表面粗糙度有嚴(yán)格的要求。而且對先導(dǎo)閥的閥座密封面和閥瓣密封面的平整度和和粗糙度有嚴(yán)格的要求,同時對壓縮彈簧的幾何尺寸、材料、熱處理也有嚴(yán)格的要求。這樣才能滿足密封比壓的要求。    
    要保持主閥的關(guān)閉力,以及操縱主閥和先導(dǎo)閥,能量可能來自系統(tǒng)介質(zhì)、一個外部的能源,或者來自這兩者。當(dāng)系統(tǒng)壓力開始超過一個整定的極限值時,先導(dǎo)閥或者通過除去或減少關(guān)閉力而讓系統(tǒng)介質(zhì)迫使主閥開啟;或者產(chǎn)生一個力來使主閥開啟。當(dāng)系統(tǒng)壓力降低以后,先導(dǎo)閥再重新產(chǎn)生關(guān)閉力,或者將開啟力消除。按照這樣的開啟和關(guān)閉模式,能夠在安全閥開啟之前保持一個大的關(guān)閉力。因此,先導(dǎo)式安全閥甚至在運(yùn)行壓力接近整定壓力的情況下也能保持高度的密封性能。  
    MAC先導(dǎo)閥在即將開啟之前關(guān)閉力的大小可能是不受限制的,但對于某些結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)式安全閥也可能是通過選擇加以限制的。所謂關(guān)閉力是有限的,指的是一旦先導(dǎo)閥失效時,系統(tǒng)壓力能夠在允許的超過壓力范圍內(nèi)使主閥開啟。對于關(guān)閉力有限的先導(dǎo)式安全閥,其安裝要求通常不像具有無限關(guān)閉力的先導(dǎo)式安全閥那樣嚴(yán)格。
    操作介質(zhì)的獲得,從容易得到的觀點(diǎn)出發(fā),zui可靠的莫過于系統(tǒng)介質(zhì)本身了。但是,先導(dǎo)閥卻必須設(shè)計成能適應(yīng)于處在操作條件下的該種介質(zhì)。
    而另一方面,在使用系統(tǒng)介質(zhì)本身有困難的場合,選擇外部操作介質(zhì)則可能簡化先導(dǎo)式安全閥的設(shè)計。這樣的操作介質(zhì)通常有壓縮空氣、液體,也可以采用電能操作。
    主閥操作原理:主閥可以設(shè)計成隨其先導(dǎo)閥被供給能量或失去能量而開啟的兩種形式。若采用供能開啟原理。當(dāng)萬一發(fā)生事故使先導(dǎo)閥失去能量時,將使主閥保持關(guān)閉。因此,在這種場合采用系統(tǒng)介質(zhì)作為操作介質(zhì)是zui安全的。不過,某些規(guī)范也允許采用外部操作介質(zhì),只要這些操作介質(zhì)系由幾個獨(dú)立的能源供給,或者只要先導(dǎo)式安全閥載荷是有限的。若采用失能開啟原理,依先導(dǎo)式安全閥設(shè)計結(jié)構(gòu)不同,先導(dǎo)閥失能將使主閥在低于或等于整定壓力時自動開啟。于是,在這種情況下,主閥的失效保護(hù)操作將不受操作介質(zhì)的影響。    
    MAC先導(dǎo)閥的操作原理:先導(dǎo)閥可以設(shè)計成隨著它被供給能量或失去能量而使主閥開啟(排放)的兩種形式。若采用供能釋放原理,當(dāng)萬一發(fā)生事故而失去能量時,將使主閥保持關(guān)閉。因此,在這種場合使用的先導(dǎo)式安全閥采用系統(tǒng)介質(zhì)作為操作介質(zhì)是zui安全的。不過,某些規(guī)范也允許采用外部操作介質(zhì),只要這些操作介質(zhì)系由幾個獨(dú)立的能源供給,或者只要先導(dǎo)式安全閥的載荷是有限的。若采用失能釋放原理,失能將使主閥開啟。于是在這種情況下,先導(dǎo)閥的失效保護(hù)操作將不受操作介質(zhì)的影響。
    1.由系統(tǒng)介質(zhì)操作的主閥  按照主閥的不同操作原理,允許有若干種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計。圖3-306  圖3-309所示的先導(dǎo)式安全閥為典型的代表性結(jié)構(gòu)。前兩種先導(dǎo)式安全閥系按照失能開啟原理操作,而后兩種先導(dǎo)式安全閥系按照供能開啟原理操作。
    這些先導(dǎo)式安全閥的關(guān)閉力是以3種方法提供的:其一,由直接作用在閥瓣上的介質(zhì)壓力提供,;其二,由彈簧提供;其三,由作用在先導(dǎo)閥活塞上的介質(zhì)壓力提供。這后一類先導(dǎo)式安全閥的先導(dǎo)閥活塞必須配有有效的密封圈,能夠在先導(dǎo)式安全閥關(guān)閉時的zui大管線壓力下保持密封。
    先導(dǎo)式安全閥按失能開啟原理操作,其活塞必須在安全閥關(guān)閉時的系統(tǒng)zui大介質(zhì)壓力下保持密封。
    2.由外部介質(zhì)操縱的主閥 ,彈簧加載主目的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由外部介質(zhì)供給能源的。主要有壓縮空氣或者電能.
    先導(dǎo)式安全閥按失能開啟原理操縱。其驅(qū)動機(jī)構(gòu)由一個氣動馬達(dá)組成,在正常運(yùn)行條件下,氣動馬達(dá)對閥桿施加一個向下的推力,同彈簧一起使安全閥保持關(guān)閉,并達(dá)到密封。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到整定壓力時,氣動馬達(dá)則產(chǎn)生一個提升力,并同作用在閥瓣下方的介質(zhì)壓力一道使安全閥開啟。一旦氣動馬達(dá)能源斷絕時,安全閥將如同一個直接作用式安全閥那樣開啟。
    MAC先導(dǎo)閥同樣是按失能開啟原理操作。在正常運(yùn)行壓力下,電磁鐵通電施力于閥桿并同主彈簧一起使安全閥保持關(guān)閉,并達(dá)到密封。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到整定壓力時,電磁鐵失電,先導(dǎo)式安全閥像直接作用式安全閥一樣開啟。
    先導(dǎo)式安全閥按供能開啟原理操作。在這種場合,先導(dǎo)式安全閥的關(guān)閉力僅由彈簧提供。并保持密封。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到整定壓力時,由空氣操縱的提升馬達(dá)被供能。由此產(chǎn)生的提升力正好使由彈簧產(chǎn)生的關(guān)閉力減小到使作用在閥瓣下方的介質(zhì)力能將安全閥開啟的程度。這種先導(dǎo)式安全閥是這樣設(shè)計的,即當(dāng)提升馬達(dá)失效時,介質(zhì)壓力仍然可以在允許超壓的范圍內(nèi)使閥門開啟。
    3.具有安全和控制雙重功能的主閥  安全閥的功能還可以同控制閥的功能結(jié)合起采,用于蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路安全閥就是一例。其主閥配備一個液壓為動力的驅(qū)動機(jī)構(gòu),按失能開啟原理操作。與此同時,位于液壓控制管線上的先導(dǎo)閥則以失能釋放原理操作。
    MAC先導(dǎo)閥的典型安裝方式。當(dāng)發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行時,安全閥作為一個自動高壓旁通閥工作,向再熱系統(tǒng)供汽。再熱系統(tǒng)則通過一個低壓旁通閥同冷凝器連接,并由一個直接向大氣排放的單獨(dú)安全閥來保護(hù)。如果由于汽輪機(jī)卸載而使高壓系統(tǒng)中的壓力突然升高時,安全先導(dǎo)閥使驅(qū)動機(jī)構(gòu)失能。于是,蒸汽壓力在一個對驅(qū)動機(jī)構(gòu)活塞作開啟方向作用的彈簧的幫助下使主閥迅速開啟。

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