安全阀在线校验台工作原理(图)

2016-10-12 0

安全阀在线校验台适用于对安全阀进行在线校验,手动液压加载,配置各种规格转接头、位移传感器及力传感器,方便快捷。今天我们就来探讨一下安全在线校验台的工作原理。 

弹簧式安全阀的开启、关闭动作是依靠其进口端的介质压力变化和弹簧预紧力来使阀芯自动开启及关闭。当介质压力(内压)升高到提升力比弹簧预紧力大时,阀芯克服弹簧预紧力自动开启,泄放多余的介质,使内压下降,又由于弹簧力的作用,当内压降至安全值时,阀芯自动关闭,泄放停止。 

根据这个原理,可以设想,在线(又称热态)测量或调整安全阀时,如果由外部提供一个向上的附加力,则当介质压力与这个附加力的总和刚刚克服弹簧预紧力时,阀芯同样也会开启,甚至在没有介质作用的离线(又称冷态)条件下,单独由外部附加力克服弹簧预紧力时,阀芯也可开启,图(一)清楚地表示了这种力的平衡关系。 

很明显,我们可以看出,阀芯开启的条件为:FT=FW+PL×S。

其中:FT——弹簧预紧力

FW——外部附加力

PL—— 介质作用压力

S——安全阀密封面面积

则整定压力P为:P=PL+FW/S  

当冷态时,P=FW/S 

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显然,如果能够准确地测定附加外力FW,就可以根据已知的阀芯面积S和系统工作压力,很容易地求得安全阀的整定压力P。这即为安全阀在线测试技术的设计依据和原理。 

安全阀在线校验的判开方法介绍 

据对弹簧安全阀开启动作特性的分析,可以得出:在外加力FW的作用下,一个安全阀从封闭到开启,再由开启到封闭的全过程中,外附加力FW的变化规律如图二所示。 

图二(a)在线(又称热态)测量过程曲线,当附加力从零逐步增加,与内压力PL×S之和正好为弹簧预紧力时,阀门微启,增大了介质作用面积S,使得用来克服弹簧预紧力的内压作用力急剧增大,其结果在瞬间减小了外附加力。从而出现第一个特征峰A。当外附加力逐渐减小而达到封闭点时,由于介质作用面积忽然减小,为保持力的平衡关系,此时,外附加力会出现瞬间回升现象,即第二个特征峰点B。上述两个特征峰点A和B是在线条件下检测安全阀开启压力、回座压力的技术依据。 

图二(b)离线(又称冷态)测量过程曲线,当阀门未打开前,外附加力克服阀芯静态刚性力,当达到开启点以后,外附加力改为克服弹簧的弹性力,两者随时间变化的斜率不同,从而出现第一个拐点C,同样情况,在阀门封闭时也会出现另一个拐点D。这两个拐点分别对应阀门的开启和回座,正是冷态时测试阀门开启、回座压力的技术依据。

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