اصول اولیه شیر تخلیه فشار - فنر-شیرهای تسکین دهنده ایمنی بارگذاری شده

برای اولین بار یاد بگیرید یا این محصول شیر معمولی را با قلم مو آشنا کنید.

شیرهای فشار شکن صدها سال است که وجود داشته و همچنان به عنوان آخرین خط دفاعی برای حفاظت از جان و مال در صورت بروز فشار بیش از حد، نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند.

بسته به سطح تخصص شما، این مقاله می تواند یک نقطه شروع عالی برای یادگیری همه چیز در مورد اصول اولیه شیرهای فشار شکن باشد یا می تواند برای کسانی که دوست دارند یادداشت ها را دوبار بررسی و مقایسه کنند، تجدید شود. این مقاله اولین مقاله از سری سه مقاله است که در آن به معرفی سه نوع شیر فشار شکن خواهیم پرداخت. در این مقاله اول، ما اصول عملیاتی یک شیر اطمینان -با فنر را پوشش خواهیم داد. در مقاله‌های آینده، دومین قسط ما عملکرد یک شیر ایمنی آزمایشی-و قسط سوم عملکرد شیرهای ایمنی را پوشش می‌دهد.

شیر تخلیه فشار (PRV) اصطلاحی است که برای توصیف دسته ای از شیرها استفاده می شود که برای استفاده در برنامه های حفاظت از فشار بیش از حد طراحی شده اند. ممکن است اصطلاحات مختلفی را برای PRV شنیده باشید: سوپاپ ایمنی (SV)، سوپاپ تسکین (RV)، سوپاپ ایمنی (SRV) یا سوپاپ ایمنی کارکرده (POSRV). همه آنها به طور مشابه عمل می کنند، اما کاملاً یکسان نیستند، بسته به اینکه با چه کسی صحبت می کنید و سطح دانش شیر فشار شکن. مانند هر نوع تجهیزات دیگری، هر زمان که از بیرون به داخل نگاه کنید، به نظر می رسد همه چیز یکسان است. اگر کمی عمیق تر به جزئیات بپردازید، تفاوت ها را کشف خواهید کرد. بنابراین، بیایید به آن بپردازیم و وارد جزئیات شویم. ابتدا به برخی از اصطلاحات و تعاریف می پردازیم و سپس به جزئیات چگونگی الف می پردازیمسوپاپ ایمنی -با فنرعمل می کند.

شیر تخلیه فشار (PRV)- دستگاهی طراحی شده برای باز کردن و کاهش فشار اضافی، سپس بسته شدن و جلوگیری از جریان بیشتر سیال پس از بازیابی شرایط عادی.

شیر تسکین (RV)- یک دریچه کاهش فشار فنری-که توسط فشار ساکن بالادست شیر ​​فعال می‌شود. شیر تسکین عمدتاً با سیالات تراکم ناپذیر استفاده می شود.

شیر ایمنی (SRV)- یک دریچه فشار فشار فنری- که بسته به کاربرد ممکن است به عنوان شیر اطمینان یا شیر تسکین استفاده شود.

پایلوت-دریچه ایمنی عملیاتی (POSRV)- یک دریچه کاهش فشار که در آن دستگاه تخلیه اصلی یا شیر اصلی با یک شیر فشار کمکی خود فعال به نام شیر پایلوت ترکیب شده و توسط آن کنترل می‌شود.

سوپاپ ایمنی (SV)- یک شیر کاهش فشار فنری-که توسط فشار استاتیکی در بالادست شیر ​​فعال می‌شود و با باز شدن سریع یا باز شدن سریع مشخص می‌شود. یک شیر اطمینان معمولاً روی سیالات تراکم پذیر، عمدتاً بخار، استفاده می شود.

اکنون، بیایید به موضوع این مقاله بپردازیم، که اصول عملیاتی -دریچه ایمنی با فنر (SRV) است.

یک SRV با فنر-شامل یک نازل ورودی است که به یک مخزن یا سیستمی که باید محافظت شود، یک دیسک که برای کنترل جریان از طریق نازل حرکت می‌کند و یک فنری که زمان باز شدن شیر و موقعیت دیسک را کنترل می‌کند، تشکیل شده است. دریچه با استفاده از فشار سیستم ورودی برای غلبه بر بار فنر عمل می کند و در نتیجه، شیر برای کاهش ظرفیت تعریف شده باز می شود. هنگامی که دریچه بسته است، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، نیروی فنر در برابر فشار بالادستی که بر روی سطوح نشیمنگاه عمل می کند (ناحیه A) مقاومت می کند. با افزایش فشار، فشار در (A) نیروی فنر را یکسان می کند و فشاری که صندلی ها را کنار هم نگه می دارد به صفر نزدیک می شود.

شکل 1: موقعیت بسته SRV اعتبار عکس: همه تصاویر توسط بیکر هیوز ارائه شده است

هنگامی که فشار بالادست به یک تا دو درصد فشار تنظیم شده شیر افزایش می یابد، رسانه ها از کنار سطوح نشیمنگاهی به داخل محفظه B حرکت می کنند، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. محدودیت جریان در دهانه حلقوی ثانویه باعث ایجاد فشار و عمل در ناحیه بزرگتر می شود و نیروی اضافی برای غلبه بر نیروی فنر ایجاد می کند. سپس دیسک از محل قرارگیری نازل دور می‌شود و دریچه باز می‌شود.

شکل 2: SRV تا حدی باز است

هنگامی که دریچه باز شد، افزایش فشار اضافی در (C) همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، رخ می دهد. این به دلیل افزایش ناگهانی جریان و محدودیت جریان از طریق دهانه حلقوی دیگری است که بین لبه داخلی نگهدارنده دیسک و قطر بیرونی حلقه تنظیم ایجاد شده است. این نیروهای اضافی در (C) باعث می شود که دیسک به طور قابل توجهی در "پاپ" بلند شود. جریان توسط باز شدن بین نشیمنگاه نازل و نشیمنگاه دیسک محدود می‌شود تا زمانی که نشیمنگاه دیسک تقریباً یک چهارم قطر نازل- از روی صندلی نازل بلند شود. پس از اینکه دیسک به این درجه از بالا آمدن رسید، جریان توسط روزنه اولیه به جای ناحیه بین سطوح نشیمن محدود می شود. Blowdown (تفاوت بین فشار باز و بسته شدن) را می توان با قرار دادن حلقه تنظیم تنها در محدوده ای کنترل کرد. هنگامی که نیروی فنر قادر به غلبه بر مجموع نیروها در (A)، (B) و (C) نباشد، تا زمانی که فشار در (A) به زیر فشار تنظیم شده کاهش یابد، دمیدن ایجاد می‌شود.

شکل 3: SRV کاملا باز است

در شکل 4 در زیر، تصویری از جریان سیال از شیر را نشان می دهد. مهم است که تشخیص دهیم فشار سیستم از طریق نازل وارد می شود و تا زمانی که از طریق دهانه حلقوی ثانویه منبسط شود در فشار بالا باقی می ماند. فشار پایین دست دهانه حلقوی ثانویه بسیار کمتر از فشار سیستم است.

شکل 4: مسیر جریان از طریق PRV

ویژگی ها

حلقه تنظیم

حلقه تنظیم در شیر ایمنی در موقعیت های از پیش تعیین شده قبل از راه اندازی شیر تنظیم می شود. تنظیم از قبل باعث می‌شود که برای اطمینان از تنظیم صحیح حلقه برای دستیابی به ظرفیت بالابر و تخلیه لازم، نیاز کمتری به بازکردن دریچه در محل کار وجود داشته باشد.

تنظیم ساده Blowdown

یک حلقه تنظیم کننده منفرد فشار یا فشار مجدد را در یک شیر ایمنی تنظیم می کند. هنگامی که حلقه به سمت بالا حرکت می کند، blowdown افزایش می یابد (کاهش فشار مجدد) و هنگامی که به سمت پایین حرکت می کند، blowdown کاهش می یابد (افزایش فشار مجدد). در مقایسه، هنگامی که شیرها دارای دو یا چند حلقه تنظیم هستند، هر یک بر عملکرد سوپاپ و همچنین بلود تأثیر می گذارد.

صنایع و کاربردهای رایج

SRVهای بارگذاری شده بهار-در بسیاری از صنایع یافت می‌شوند. برخی از صنایع رایج عبارتند از: تولید برق، پالایش، پتروشیمی، شیمیایی، نفت و گاز میان دستی، نفت و گاز بالادست و خمیر و کاغذ. برخی از کاربردهای رایج برای SRVهای فنری-شامل تقطیر، پردازش هیدرولیکی، اصلاح، ترک، اختلاط، تفکیک، فشرده سازی گاز شارژ، جداسازی، فشرده سازی، یکپارچگی خط لوله، کم آبی و تعادل کاربردهای کارخانه برای گازها، مایعات و رسانه های کاربردی دو فازی{4} است.

عملکرد یک SRV{0}}بارگذاری شده با فنر اصولاً با فقط چند عنصر که عملکرد آنها را کنترل می کند، اساسی است. چیزهای بیشتری در مورد SRV ها می توان بحث کرد، مانند انواع تریم، نحوه عملکرد آنها و زمان استفاده از تریم خاص، اما در حال حاضر، ما فقط به اصول اولیه عملکرد SRV پایبند هستیم. به دنبال مقالات آینده در مورد عملکرد دریچه‌های ایمنی و شیرهای ایمنی با{3} پایلوت باشید.