呼吸閥設(shè)計(jì)要求,呼吸閥結(jié)構(gòu)分析
不銹鋼螺紋全天候呼吸閥
呼吸閥適用于丙烯睛和石油產(chǎn)品等易燃易爆物品的儲(chǔ)罐頂部,它的作用一是當(dāng)罐內(nèi)液體物品的液面發(fā)生變化時(shí)及時(shí)排出或吸入適量的氣體，以保
證缸內(nèi)的壓力控制在一定范圍內(nèi)，二是在正常工作條件下使石油產(chǎn)品的蒸汽或其它有毒氣體不會(huì)擴(kuò)散到大氣中，三是當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)發(fā)生意外火災(zāi)時(shí)，
呼吸閥可以有效地防止火焰與罐內(nèi)介質(zhì)接觸并且可以消除由于溫度上升而引起的壓力升高,保證儲(chǔ)罐不會(huì)發(fā)生爆炸事故。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的乙
烯裝置中使用的呼吸閥都是從國(guó)外引進(jìn)的其性能穩(wěn)定可靠。但其中有些呼吸閥已經(jīng)到了使用壽命期限,只好用國(guó)產(chǎn)呼吸閥替代,而國(guó)產(chǎn)呼吸閥的缺
點(diǎn)是不防火。此外國(guó)內(nèi)有的儲(chǔ)油罐區(qū)甚至不使用呼吸閥,只在油罐頂 部用一個(gè)彎管直接通入大氣,這樣油品蒸汽大量散發(fā)到大氣中去,不僅浪費(fèi)大
量石油產(chǎn)品,更重要的是使罐區(qū)空氣中的油品分子含量大大增加,這就增加了意外火災(zāi)的危險(xiǎn)性。因此研制和推廣使用高性能呼吸閥是非常必要的。
呼吸閥的整體結(jié)構(gòu)分析
目前,我國(guó)乙烯裝置中使用的呼吸閥主要是日本、德國(guó)等幾家公司生產(chǎn)的其工作原理基本一致。呼吸閥主要由吸氣閥、呼氣閥和防火器三大部分
組成,呼氣閥實(shí)際上是一個(gè)安全閥,工作壓力一般在2000pa左右；吸氣閥是一個(gè)真空閥,工作壓力一般在500pa左右。當(dāng)罐內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，
呼氣閥開(kāi)啟釋放多余的介質(zhì),當(dāng)儲(chǔ)油罐內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力時(shí),吸氣閥自動(dòng)開(kāi)啟吸人一定量空氣。呼吸閥技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)吸氣閥也稱為真空閥,由于要
求的密封壓力很低,所以在閥瓣上的壓差很低的情況下吸氣閥瓣就要開(kāi)啟,以保證液體介質(zhì)能夠順利地排出同時(shí)還必須保證當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的低真空消失以
后，閥瓣必須能夠迅速關(guān)閉,并保證在正常情況下儲(chǔ)罐內(nèi)石油產(chǎn)品的蒸汽或其它有毒氣體不會(huì)漏出,所以閥瓣的動(dòng)作靈活性和閥瓣密封面的密封性
就成為設(shè)計(jì)過(guò)程中要解決的主要問(wèn)題。
閥座密封寬度計(jì)算
呼氣閥瓣和吸氣閥瓣一樣,既要保證低真空工作性能又要保證低壓工況條件下的密封性能,而且要保證石油產(chǎn)品蒸汽或其它有毒氣體不外漏。
根據(jù)有關(guān)鋼制密封而閥門(mén)必需密封比壓公式,以公稱通徑DN200mm呼吸閥為例計(jì)算,如果密封面寬度取0.1mm,則密封比壓為15.2MPa。此時(shí)要保
證密封的必需密封力Q=10.5KN,這時(shí)閥瓣上能提供的密封力'Q=閥瓣重力+壓差力=1.25倍壓差力=93.2N。
從以上計(jì)算可知Q<
用必須根據(jù)不同的工況參數(shù),不同的工作介質(zhì)進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究才能保證低壓自動(dòng)閥門(mén)的工作性能。
根據(jù)介紹的閥座密封面寬度計(jì)算方法,閥座表面的必需密封比壓不是固定的,其大小與閥座的材料和硬度、閥座的結(jié)構(gòu)和形狀、密封西粗糙度以及工
作介質(zhì)等有關(guān)。根據(jù)呼吸閥工作壓差很低的特點(diǎn),針對(duì)大部分呼吸閥的工作介質(zhì)都是石油產(chǎn)品蒸汽或是其它有毒氣體的具體情況,我們?cè)谘兄浦型ㄟ^(guò)
閥門(mén)密封面泄漏試驗(yàn)反復(fù)修改密封面的材料、結(jié)構(gòu)、形狀和粗糙度等參數(shù),終于使呼吸閥的整機(jī)性能達(dá)到了動(dòng)作靈活、密封可靠的目的,當(dāng)閥瓣上的
壓差達(dá)到設(shè)定壓差時(shí),閥瓣就可以有效地動(dòng)作,當(dāng)閥瓣上的壓差低于設(shè)定壓差時(shí),閥瓣就能夠保證有效地密封。
閥座的密封面寬度與書(shū)中介紹的計(jì)算公式所得到的結(jié)果基本一致。
導(dǎo)桿部分技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
導(dǎo)桿的作用是導(dǎo)向,即保證閥瓣準(zhǔn)確無(wú)誤地落到閥座的適當(dāng)位置。由于閥瓣的工作壓差很低,這就要求導(dǎo)桿部分的摩擦阻力必須相當(dāng)小,以保證閥瓣能
及時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉,保證閥瓣在長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作的情況下,一旦需要開(kāi)啟就能及時(shí)動(dòng)作從而保證儲(chǔ)罐的安全。這樣對(duì)導(dǎo)桿部分的設(shè)計(jì)要求一是從材料和結(jié)構(gòu)
兩個(gè)方面保證最小的滑動(dòng)摩擦力,二是對(duì)于任何特定的工作介質(zhì)要保證相互接觸的工作表面長(zhǎng)時(shí)期保持光滑而不被腐蝕。呼氣閥部分技術(shù)設(shè)計(jì)要求呼
氣閥的工作原理相當(dāng)于安全閥,所不同的是呼氣閥的工作壓差比較低工作靈敏度要求高,其設(shè)計(jì)過(guò)程類(lèi)似于吸氣閥的設(shè)計(jì)程序,材料和結(jié)構(gòu)方面的性能要
求與吸氣閥大致相同。
防火器部分技術(shù)設(shè)計(jì)要求
防火器的作用是當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)發(fā)生意外火災(zāi)時(shí),防止火焰通過(guò)呼吸閥蔓延到儲(chǔ)罐內(nèi)部,從而防止由于儲(chǔ)罐溫度的急劇上升而發(fā)生爆炸事故,對(duì)防火器的技
術(shù)要求首先是能夠有效地阻止火焰的通過(guò),在特定條件下儲(chǔ)罐內(nèi)不會(huì)有火焰出現(xiàn),其次是防火器要有足夠的過(guò)流面積,以保證在異常情況下能夠卸放掉
儲(chǔ)罐內(nèi)的多余氣體,保證儲(chǔ)罐的安全。
儲(chǔ)罐是儲(chǔ)存石油產(chǎn)品和其它具有揮發(fā)性易燃易爆、有毒氣體的液體物品,在儲(chǔ)罐頂部安裝呼吸閥能夠有效地防止這些揮發(fā)性氣體從儲(chǔ)罐內(nèi)逸出,從而可
以有效地控制儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)空氣中易燃易爆氣體分子的含量,消除火災(zāi)隱患同時(shí)可以減少石油產(chǎn)品的蒸發(fā)消耗。我們國(guó)內(nèi)的呼吸閥生產(chǎn)水平還很落后,一是
密封性差,易燃易爆氣體逸出量大,二是沒(méi)有防火器部分。通過(guò)這次攻關(guān)掌握了呼吸閥的設(shè)計(jì)和制造技術(shù),大大縮小了國(guó)產(chǎn)呼吸閥與國(guó)外產(chǎn)品在性能上的
差距,為推動(dòng)我國(guó)閥門(mén)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步起到了一定的作用。
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