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弹簧式安全阀弹簧整定装置设计



弹簧式安全阀弹簧整定装置设计
 
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压缩弹簧预紧力来使阀瓣自动开启及关闭。当介质压力(内压)升高至其所产生的提升力比弹簧预紧力大时,阀瓣克服弹簧预紧力自动开启,泄放多余的介质,随着系统内介质的压力降低,又由于弹簧力的作用,当内压降至安全值时,阀瓣自动关闭,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,阀瓣同样也会开启,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,阀瓣也可开启动作,清楚地表示了这种力的平衡关系。
 
显然,在一般情况下,如果能够准确地测定附加外力FW,就可以根据已知的阀瓣面积S和系统内介质的工作压力PX,很容易地求得安全阀的开启压力P。这即为安全阀在线整定技术的设计依据和原理。
 
根据对弹簧式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,一个安全阀从关闭到开启,再由开启到关闭的全过程中,外附加力FW的变化规律统内介质的作用力之和正好为弹簧预紧力FT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FT的系统介质的作用力急剧增大,其结果在瞬间减小了外附加力FW。从而出现第一个特征拐点A。当外附加力FW逐渐减小而达到关闭点时,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,即第二个特征拐点B。
 
上述两个特征拐点A和B是在线条件下检测弹簧式安全阀开启压力、回座压力的技术依据为冷态环境时的测试过程曲线,当安全阀未开启之前,外附加力FW克服阀瓣静态刚性力,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,从而出现第一个特征拐点C,同样情况,在安全阀回座时也会出现另一个特征拐点D。这两个特征拐点分别对应安全阀的开启和回座动作位置点,这是作为冷态条件下测试弹簧式安全阀开启、回座压力的技术依据。
 
从以上分析可以看出,弹簧式安全阀在线测试技术的关键在于如何正确迅速地找到对应其开启动作的特征点。

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