Zariadenia, ktoré zaisťujú bezpečnú prevádzku strojov a zariadení obmedzením rýchlosti, tlaku, teploty, elektrického napätia, mechanického zaťaženia a iných faktorov, ktoré prispievajú k vzniku nebezpečných situácií, sa nazývajú bezpečnostné zariadenia. Mali by fungovať automaticky s minimálnym zotrvačným oneskorením, keď kontrolovaný parameter prekročí povolené limity.
Zabezpečovacími zariadeniami proti mechanickému preťaženiu sú strižné čapy a čapy, pružinová vačka, trecie a ozubené trecie spojky, odstredivé, pneumatické a elektronické regulátory.
Remenica, ozubené koleso alebo ozubené koleso umiestnené na hnacom hriadeli je spojené s hnacím (hnaným) hriadeľom strižnými čapmi alebo čapmi určenými pre určité zaťaženie. Ak táto prekročí prípustnú hodnotu, čap sa zničí a hnací hriadeľ sa začne otáčať naprázdno. Po odstránení príčiny vzniku takýchto zaťažení sa strihaný čap nahradí novým.
Priemer čapu, mm, bezpečnostná spojka, ktorá je zvyčajne vyrobená z ocele 45 alebo 65 G,
kde Mp je návrhový moment, N*m; R je vzdialenosť medzi osami prevodových hriadeľov a čapom, m; τav je medzná pevnosť v šmyku, MPa (pre oceľ 45 a 65 G v závislosti od druhu tepelného spracovania pri statickom zaťažení τav = 145...185 MPa; pri pulzujúcom zaťažení τav = 105...125 MPa; pri symetrickom striedavom zaťažení τav = 80...95 MPa); pre výpočty sa odporúča použiť menšie hodnoty.
Zvyčajne sa vypočítaný moment Mp berie o 10 ... 20% vyšší ako maximálny prípustný moment Mp, t.j.
Mp = (1,1...1,2) Mpr.
Spojky trecieho typu automaticky fungujú v prípade prekročenia krútiaceho momentu, na ktorý sú vopred nastavené. Stav vypnutia, napríklad pre treciu bezpečnostnú spojku:
kde Mp je návrhový krútiaci moment, N m; Mpred - maximálny prípustný krútiaci moment, N * m; a je uhol sklonu bočného povrchu vačky (α = 25...35°); β je uhol trenia bočného povrchu vačky (β = 3...5°); D je priemer obvodu bodov pôsobenia obvodovej sily na vačky, m; d je priemer hriadeľa, m; f1 je súčiniteľ trenia v klinovom spojení pohyblivého puzdra (f1 = 0,1...0,15).
Bezpečnostné spojky pre reťazové a remeňové pohony poľnohospodárskych strojov s ozubenými trecími podložkami sú štandardizované.
Dieselové, parné a plynové turbíny, expandéry sú dodávané s regulátormi otáčok hlavne odstredivého typu. Aby sa predišlo zvýšeniu otáčok kľukového hriadeľa, ktoré je nebezpečné pre stroj a personál údržby, obmedzením dodávky paliva alebo pary sa používa regulátor.
Koncové spínače sú potrebné na zabránenie poruchám zariadení, ku ktorým dochádza, keď pohyblivé časti prekročia stanovené limity, obmedzujú pohyb strmeňa na strojoch na rezanie kovov, na pohyb nákladu vo vertikálnej a horizontálnej rovine počas prevádzky zdvíhacích mechanizmov atď. .
Zachytávače sa používajú na zdvíhacích a prepravných strojoch, vo výťahoch na udržanie zdvihnutého nákladu v stacionárnom stave, a to aj v prítomnosti samobrzdiacich brzdových systémov, ktoré pri opotrebovaní alebo nesprávnej údržbe môžu stratiť svoj výkon. Existujú západkové, trecie, valčekové, klinové a excentrické zachytávače.
Na zamedzenie nadmerného tlaku pary alebo plynu sa používajú bezpečnostné ventily a membrány. Bezpečnostné ventily sú podľa typu nákladné (pákové), pružinové a špeciálne; konštrukcie trupu - otvorené a zatvorené; spôsob umiestnenia - jednoduchý a dvojitý; výška zdvihu - nízky zdvih a plný zdvih.
Pákové ventily (obr. 7.3, a) majú relatívne malú kapacitu a keď tlak prekročí prípustnú hodnotu, uvoľňujú do okolia pracovný plyn alebo paru.
Ryža. 7.3. Schémy poistných pákových (o), pružinových (b) ventilov a membrán (c a d):
1 - napínacia skrutka; 2 - pružina; 3 - ventilový kotúč
Preto sa v nádobách prevádzkovaných pod tlakom toxických alebo výbušných látok zvyčajne inštalujú pružinové ventily uzavretého typu (obr. 7.3, b), ktoré vypúšťajú látku do špeciálneho potrubia pripojeného k havarijnej nádrži. Pákový ventil sa nastavuje na maximálnu prípustnú hodnotu na manometri zmenou hmotnosti bremena m alebo vzdialenosti b od osi ventilu k bremenu. Pružinový ventil sa nastavuje pomocou ťažnej skrutky 1, ktorá mení prítlačnú silu ventilového taniera 3 s pružinou 2. Hlavnou nevýhodou poistných ventilov je ich zotrvačnosť, teda poskytovanie ochranného účinku len s postupným zvyšovaním tlak v nádobe, na ktorej sú inštalované.
Na určenie oblasti prietoku bezpečnostných ventilov sa používa teória odtoku plynu z otvoru. Zvážte nasledujúcu závislosť:
kde Q je prietok ventilu, kg/h; μ je odtokový koeficient (pre kruhové otvory μ = 0,85); SK je plocha prierezu ventilu, cm2; p je tlak pod ventilom, Pa; g = 9,81 cm/s2 je zrýchlenie voľného pádu; M je molekulová hmotnosť plynov alebo pár prechádzajúcich cez ventil; k \u003d cpcv - pomer tepelných kapacít pri konštantnom tlaku a konštantnom objeme (pre vodnú paru k \u003d 1,3; pre vzduch k \u003d 1,4); L je plynová konštanta, kJ/(kg*K), pre paru R = 461,5 kJ/(kg*K); pre vzduch R = 287 kJ/(kg*K); T je absolútna teplota média v chránenej nádobe, K.
Nahradením hodnôt μ, g, R a priemernej hodnoty k známou hodnotou Q do posledného vzorca môžeme určiť plochu prierezu poistného ventilu cm2,
SK=Q/(216p√M/T).
Počet a celkový prierez poistných ventilov sa zistí z výrazu
ndkhk = kkQk / pk,
kde n je počet ventilov (na kotloch s parným výkonom ≤ 100 kg/h je dovolené inštalovať jeden poistný ventil, s parným výkonom kotla nad 100 kg/h je vybavený najmenej dvoma bezpečnostné ventily); dk je vnútorný priemer kotúča ventilu, cm (dk = 2,5...12,5 cm); hк - výška zdvihu ventilu, cm; kk - koeficient (pre ventily s malou výškou zdvihu pri hk≤ 0,05 dk kk = 0,0075; pre ventily s plným zdvihom pri 0,05 dk< hк≤ 0,25dк kк = = 0,015); Qк — производительность котла по пару при максимальной нагрузке, кг/ч; рк — абсолютное давление пара в котле, Па.
Na ochranu nádob a aparátov pred veľmi rýchlym až okamžitým zvýšením tlaku sa používajú bezpečnostné membrány (obr. 7.3, c a d), ktoré sa podľa charakteru ich deštrukcie počas prevádzky delia na praskacie, strihové, trhacie , pukanie, trhanie a špeciálne. Najbežnejšie sú trhacie kotúče, ktoré prasknú pôsobením tlaku, ktorého hodnota presahuje pevnosť v ťahu materiálu membrány.
Membránové poistky sa vyrábajú z rôznych materiálov: liatina, sklo, grafit, hliník, oceľ, bronz atď. Typ a materiál membrány sa vyberá s ohľadom na prevádzkové podmienky nádob a prístrojov, na ktorých sú inštalované: tlak, teplota, fázový stav a agresivita média, rýchlosť nárastu tlaku, čas uvoľnenia pretlaku a pod.
Pre zabezpečenie chodu membrány je potrebné určiť hrúbku membránových dosiek v závislosti od hodnoty medzného tlaku. Priepustnosť, kg/s, membránových bezpečnostných zariadení so zvyšujúcim sa tlakom v chránenej nádobe:
Qm=0,06Sworksppr√ M/Tg,
kde Swork je pracovný (prietokový) úsek, cm2; ppr - absolútny tlak pred bezpečnostným zariadením, Pa; Tg je absolútna teplota plynov alebo pár, K.
Požadovaná hrúbka pracovnej časti lámacej membrány, mm,
Ryža. 7.4. Schéma činnosti nízkotlakového vodného uzáveru:
a - počas normálnej prevádzky, b - počas spätného nárazu; 1—uzatvárací ventil; 2— výstupná trubica plynu; 3 - lievik; 4— bezpečnostná trubica; 5— telo; 6 - regulačný ventil
b = ppdplkop(4[σcp]),
kde pp je tlak, pri ktorom sa platňa musí zrútiť, Pa; dm je pracovný priemer taniera, cm; kon je škálový faktor určený empiricky (pri d/b - 0,32 k - = 10...15); [σav] je pevnosť v šmyku, MPa.
Hrúbka membrán vyrobených z krehkých materiálov
b = 1,1 rpl√pp/[σout]
kde rpl je polomer dosky, cm; [σiz] je pevnosť v ohybe materiálu dosky, Pa.
Medzi bezpečnostné zariadenia, ktoré zabraňujú výbuchu generátora acetylénu patria vodné uzávery (obr. 7.4), ktoré neumožňujú prechod plameňa do generátora. V prípade spätného úderu plameňa, ku ktorému dôjde napríklad pri zapálení plynového horáka, výbušná zmes vnikne do tesnenia a vytlačí časť vody cez výstupnú rúrku 2 plynu. Potom koniec rúrky 4 dostane spojenie s atmosférou, prebytočný plyn vyjde, tlak sa vráti do normálu a zariadenie začne opäť pracovať podľa schémy znázornenej na obrázku 7.4, a. Na ochranu elektrických inštalácií pred nadmerným zvýšením sily prúdu, ktoré môže spôsobiť skrat, požiar a zranenie osôb, sa používajú ističe a poistky.
Podľa existujúcich bezpečnostných požiadaviek nemožno žiadny stroj, obrábací stroj alebo zariadenie považovať za vhodné na prácu, ak nemajú bezpečnostné ochranné zariadenia pre prípad núdze. Bezpečnostné zariadenia sú založené na princípe odstavenia zariadenia, keď kontrolovaný parameter (tlak, teplota, sila, pohyb atď.) prekročí prípustné limity.
Základné riešenia a prevedenie zabezpečovacích zariadení sú rôzne a závisia od vlastností daného zariadenia a technologického postupu.
V závislosti od povahy výskytu nebezpečného výrobného faktora možno všetky bezpečnostné zariadenia rozdeliť do štyroch skupín:
Poistky proti mechanickému preťaženiu;
Chráni proti pohybu častí stroja nad stanovené rozmery;
Poistky proti nadmernému tlaku a teplote;
Poistky zo zvýšenia sily elektrického prúdu nad prípustné limity.
Na ochranu pred mechanickým preťažením a predchádzanie nehodám s tým spojeným sa používajú spojky, obmedzovače zaťaženia, regulátory rýchlosti, strižné kolíky a čapy. Trecie spojky sú široko používané v poľnohospodárskych strojoch, v ktorých tlak medzi trecími plochami vytvárajú pružiny prispôsobené na prenos obmedzujúceho momentu. Spojka sa aktivuje pri preťažení pracovného tela. Zdvíhacie mechanizmy sú vybavené obmedzovačmi zaťaženia, čo eliminuje nebezpečné preťaženie pri zdvíhaní a presúvaní bremena.
Najjednoduchší typ obmedzovača nákladnej páky je znázornený na obrázku 3.4.
Obrázok 3.4 - Schéma činnosti obmedzovača zaťaženia nákladnej páky
Pri preťažení žeriavu sila P od stláčania vetiev nákladného lana 1 prekročí hodnotu vyvažovacieho momentu od bremena 4. Páka 3 sa pootočí a jej pravý koniec stlačí páku koncového spínača 5 a otvorí riadiaci obvod elektromotora. Aktivačný moment sa reguluje pohybom bremena G pozdĺž páky. Mechanizmus sa spustí, ak je splnená nasledujúca podmienka:
Ak sú remenice a ozubené kolesá upevnené na hnacom hriadeli bezpečnostnými čapmi alebo čapmi, potom sa pri prekročení prípustného zaťaženia odrežú a remenica (ozubené koleso) sa na hriadeli otáča naprázdno. Pre obnovenie činnosti mechanizmu je potrebné vymeniť prestrihnutý čap (čap).
Regulátory otáčok pracujú na princípe automatického obmedzovania prívodu paliva do valca motora a zabraňujú nebezpečnému zvýšeniu otáčok pri poruchách zariadení prívodu paliva v spaľovacích motoroch.
Na ochranu pred prechodom pohyblivých častí stroja za stanovené limity a na zabránenie s tým spojených porúch strojov sa používajú koncové spínače (zarážky), dorazy, úchyty a dorazy. Koncové spínače sú široko používané v zdvíhacích mechanizmoch na obmedzenie dráhy pohybu bremena v horizontálnej aj vertikálnej rovine, na strojoch na rezanie kovov - na vypnutie pohybu strmeňa, na zmenu smeru pohybu pracovného tela, atď.
Aby sa predišlo nehodám (výbuchom), mechanizmy pracujúce pod tlakom pár, plynov alebo kvapalín nad atmosférickým tlakom sú vybavené bezpečnostnými zariadeniami vo forme ventilov a membrán. Všetky parné kotly, hydraulické a pneumatické systémy sú vybavené poistnými ventilmi, ktoré sa pri prekročení tlaku nad stanovené normy otvárajú a tým uvoľňujú pretlak pary, kvapaliny alebo plynu (vzduchu).
Konštrukcie ventilov sú rôzne, ale majú rovnaký účel - zabrániť nehode a zabrániť nehode s personálom údržby.
Ak zanedbáme hmotnosti ventilových pák, potom stav, pri ktorom sa pákový ventil začne otvárať, bude vyzerať takto:
(3.7)
a pre pružinový ventil:
(3.8)
kde a je koeficient prietoku pary ventilom; H je maximálny pracovný tlak v nádobe, Pa; G je hmotnosť pohyblivého nákladu, kg; T je sila pružiny, N; , – ramená páky, m; d je priemer otvoru, m.
Poistné ventily dokážu účinne ochrániť zariadenie len vtedy, ak tlak narastá relatívne pomaly, nie je potrebná väčšia tesnosť a nedochádza ku korozívnemu účinku média. V podmienkach, kde je výkon poistného ventilu nedostatočný, sa používajú bezpečnostné membrány. Na výrobu membrány sa používa tenká kovová platňa, ktorej hrúbka musí byť taká, aby sa pri tlaku nad prípustné medze zlomila a prietržová vlna sa dostala do atmosféry.
Bezpečnostné zariadenia tohto dizajnu sú inštalované na niektorých modeloch penových hasiacich prístrojov. Pre inštalácie kotlov je membrána vyrobená z azbestového plechu. Konštrukcia a rozmery membrány musia byť také, aby po jej pretrhnutí bola vylúčená možnosť ďalšieho zvýšenia tlaku v nádobe.
Obrázok 3.5 znázorňuje schému činnosti nízkotlakového bezpečnostného vodného uzáveru inštalovaného na generátoroch acetylénu, aby sa zabránilo ich výbuchu. Počas spätného nárazu sa výbušná zmes dostane do uzáveru, pričom časť vody je vytlačená cez výstupnú rúrku 4 plynu. Keď sa nájde koniec rúrky 5, plyn začne unikať do atmosféry. Po výstupe prebytočného plynu cez trubicu 5 a poklesu tlaku začne ventil normálne fungovať.
Veľkým nebezpečenstvom je výskyt elektrického prúdu na častiach zariadenia, ktoré za normálnych podmienok nie sú pod napätím. Aby sa zabránilo zvýšeniu prúdu na nebezpečné hodnoty, na častiach zariadenia sa používajú poistky. Keď sila prúdu prekročí stanovené limity, poistka sa roztaví a preruší elektrický obvod. V kritickejších inštaláciách sa na ochranu používajú ističe.
Obrázok 3.5 - Schéma činnosti nízkotlakového vodného uzáveru: a) počas normálnej prevádzky; b) so spätným nárazom; 1 - telo; 2 - lievik; 3 - uzatvárací ventil; 4 - výstupná trubica plynu; 5 - bezpečnostná trubica; 6 - regulačný ventil
Bezpečnostné zariadenia sú rozdelené na vypínacie a odľahčovacie. Bezpečnostné uzatváracie zariadenia (uzatváracie ventily) - zariadenia, ktoré zabezpečujú odstavenie prívodu plynu, v ktorých rýchlosť uvedenia pracovného tela do uzavretej polohy nie je väčšia ako 1 sekunda. Bezpečnostné odľahčovacie zariadenia (odľahčovacie ventily) - zariadenia, ktoré chránia plynové zariadenia pred neprijateľným zvýšením tlaku plynu v sieti.
Bezpečnostné uzamykacie zariadenia sú inštalované pred regulátorom tlaku plynu. Ich membránová hlava je pripojená k koncovému tlakovému plynovodu cez impulznú trubicu. Keď sa konečný tlak zvýši nad stanovené normy, uzatváracie ventily automaticky prerušia prívod plynu do regulátora.
Bezpečnostné a odľahčovacie zariadenia používané pri hydraulickom štiepení zaisťujú uvoľnenie prebytočného plynu v prípade uvoľnenia uzáveru alebo regulátora. Montujú sa na výstupné potrubie koncového tlakového plynovodu a výstupná armatúra je pripojená k samostatnej sviečke. Ak technologický proces spotrebiteľov plynu zabezpečuje nepretržitú prevádzku plynových horákov, potom nie je inštalovaný PZK, ale je namontovaný iba PSK. V tomto prípade je potrebné nainštalovať alarmy tlaku plynu, ktoré upozornia na zvýšenie tlaku plynu nad povolenú hodnotu. Ak hydraulické štiepenie (GRU) zásobuje slepé zariadenia plynom, potom je potrebná inštalácia uzatváracieho ventilu.
Zvážte najbežnejšie typy uzamykacích a bezpečnostných zariadení.
PZK nízky (PKI) a vysoký tlak (PKV) ovládať hornú a dolnú hranicu výstupného tlaku plynu; sa vydávajú s podmienenými priechodmi 50, 80, 100 a 200 mm. Ventil PKV sa líši od ventilu PKN tým, že má menšiu aktívnu plochu membrány v dôsledku uloženia oceľového krúžku.
Schematický diagram týchto ventilov je znázornený na obrázku nižšie.
Bezpečnostné uzatváracie ventily PKN a PKV
1 - kovanie; 2, 4 - páky; 3, 10 - kolíky; 5 - matica; 6 - tanier; 7, 8 - pružiny; 9 - bubeník; 11 - vahadlo; 12- membrána
V otvorenej polohe je ventil držaný pákou, ktorá je v hornej polohe upevnená čapom kotevnej páky; bubeník sa pomocou čapu opiera o vahadlo a drží ho vo zvislej polohe.
Impulz konečného tlaku plynu cez armatúru sa privádza do podmembránového priestoru ventilu a vytvára protitlak na membránu. Pohybu membrány nahor bráni pružina. Ak tlak plynu stúpne nad normu, membrána sa posunie nahor a matica sa zodpovedajúcim spôsobom posunie nahor. V dôsledku toho sa ľavý koniec vahadla posunie nahor a pravý koniec klesne a uvoľní sa z kolíka. Úderník uvoľnený zo záberu spadne a zasiahne koniec ramena kotvy. V dôsledku toho sa páka odpojí od čapu a ventil uzavrie priechod plynu. Ak tlak plynu klesne pod povolenú rýchlosť, potom sa tlak plynu v podmembránovom priestore ventilu zníži ako sila vytvorená pružinou dosadajúcou na výstupok membránovej tyče. V dôsledku toho sa membrána a vreteno s maticou posunú nadol a potiahnu koniec vahadla nadol. Pravý koniec vahadla sa zdvihne, odpojí sa od čapu a spôsobí pád úderníka.
Odporúča sa nasledujúce poradie nastavení. Najprv sa ventil nastaví na spodnú hranicu prevádzky. Počas nastavovania by mal byť tlak za regulátorom udržiavaný mierne nad nastaveným limitom, potom pomalým znižovaním tlaku skontrolujte, či ventil pracuje na nastavenom spodnom limite. Pri nastavovaní hornej hranice je potrebné udržiavať tlak mierne nad nastavenou spodnou hranicou. Na konci nastavenia musíte zvýšiť tlak, aby ste sa uistili, že ventil funguje presne na špecifikovanej hornej hranici prípustného tlaku plynu.
Bezpečnostný uzatvárací ventil PKK-40M.
V skrini GRU (obrázok nižšie) je nainštalovaný malý PZK PKK-40M. Tento ventil je určený pre vstupný tlak 0,6 MPa.
Schéma potrubnej skrine GRU s PZK PKK-40M
a - schematický diagram: 1 - vstupná armatúra; 2 - vstupný ventil; 3 - filter; 4 - armatúra pre manometer; 5 - ventil PKK-40M; 6 - regulátor RD-32M (RD-50M); 7 - armatúra na meranie konečného tlaku; 8 - výstupný ventil; 9 - výtlačné vedenie poistných ventilov zabudovaných do regulátorov; 10 - impulzná čiara konečného tlaku; 11 - impulzné vedenie; 12 - kovanie s odpaliskom; 13 - tlakomer; b - sekcia ventilu PKK-40M: 1, 13 - ventily; 2 - kovanie; 3, 11 - pružiny; 4 - gumové tesnenie; 5, 7 - otvory; 6, 10 - membrány; 8 - štartovacia zástrčka; 9 - impulzná komora; 12 - tyč
Na otvorenie ventilu sa odskrutkuje štartovacia zátka, po ktorej impulzná komora ventilu komunikuje s atmosférou cez otvor. Pôsobením tlaku plynu sa membrána, driek a ventil pohybujú smerom nahor, zatiaľ čo keď je membrána vo svojej najvyššej polohe, je otvor v drieku ventilu zakrytý gumovým tesnením a prúdenie plynu z puzdra do impulznej komory zastaví. Potom sa zaskrutkuje štartovacia zátka. Cez otvorený ventil sa plyn dostáva do regulátorov tlaku a cez impulznú trubicu do komory. Ak tlak plynu za regulátormi stúpne nad stanovené limity, membrána, ktorá prekoná elasticitu pružiny, sa posunie nahor, v dôsledku čoho sa otvor, predtým pokrytý gumovým tesnením, otvorí. Horná membrána, ktorá stúpa, spočíva svojim kotúčom na kryte a spodná membrána pôsobením pružiny a hmoty ventilu s driekom klesá a ventil uzatvára priechod plynu.
Bezpečnostný uzatvárací ventil KPZ(obrázok nižšie) sa inštaluje pred regulátor tlaku plynu. Jeho horná hranica aktivácie nesmie prekročiť menovitý pracovný tlak za regulátorom o viac ako 25% a dolná hranica aktivácie nie je v pravidlách stanovená, pretože táto hodnota závisí od tlakových strát v prívodnom plynovode a od regulačného rozsahu.
Bezpečnostný uzatvárací ventil KPZ
1 - telo; 2 - ventil s gumovým tesnením; 3 - os; 4, 5 - pružiny; 6 - páka; 7 - ovládací mechanizmus; 8 - membrána; 9 - zásoba; 10, 11 - ladiace pružiny; 12 - dôraz; 13, 14 - priechodky; 15 - hrot; 16 - páka
Princíp fungovania CPP je nasledujúci:
- v pracovnej polohe sú páky ventilu v zábere a v pokoji so špičkou tyče hlavy membrány a ventil KPZ je otvorený;
- keď sa tlak plynu zmení nad alebo pod prípustnú hodnotu, membrána sa ohne a posunie tyč spolu s hrotom na zmenu tlaku doprava alebo doľava;
- páka sa dostane z kontaktu s hrotom , v tomto prípade je záber pák narušený a pôsobením pružín os uzatvára ventil;
- vstupný tlak plynu vstupuje do ventilu a tlačí ho tesnejšie proti sedlu.
Odľahčovacie bezpečnostné zariadenia, na rozdiel od uzatváracích ventilov neuzavrú prívod plynu, ale jeho časť vypustia do atmosféry, čím znížia tlak v plynovode.
Existuje niekoľko typov odľahčovacích zariadení, ktoré sa líšia dizajnom, princípom činnosti a rozsahom: hydraulické, pákové, pružinové a membránovo-pružinové. Niektoré z nich sa používajú iba pre nízky tlak (hydraulické), iné - pre nízky aj stredný tlak (membránové pružiny).
Bezpečnostný poistný ventil PSK. Membránová pružina ISC (obrázok nižšie) je inštalovaná na nízkotlakových a strednotlakových plynovodoch. Ventily PSK-25 a PSK-50 sa navzájom líšia iba rozmermi a priepustnosťou.
Bezpečnostný poistný ventil PSK
1 - nastavovacia skrutka; 2 - pružina; 3 - membrána; 4 - tesnenie; 5 - cievka; 6 - sedlo
Plyn z plynovodu po regulátore vstupuje do membrány ventilu. Ak je tlak plynu väčší ako tlak pružiny zospodu, membrána sa posunie nadol, ventil sa otvorí a plyn ide do výtlaku. Akonáhle sa tlak plynu zníži ako sila pružiny, ventil sa zatvorí. Stlačenie pružiny sa nastavuje skrutkou v spodnej časti puzdra. Na inštaláciu PSK na nízkotlakové alebo vysokotlakové plynovody sa vyberú vhodné pružiny.
Cievka prepúšťacieho ventilu PSK-25 má tvar kríža a pohybuje sa vo vnútri sedla.V PSK-50 je cievka ventilu vybavená profilovanými okienkami. Spoľahlivosť ventilu PSK do značnej miery závisí od kvality montáže.
Pri montáži potrebujete:
- po vyčistení ventilového zariadenia od mechanických častíc sa uistite, že na okraji sedla a tesniacej gume cievky nie sú žiadne škrabance alebo preliačiny;
- dosiahnuť zarovnanie cievky poistného ventilu so stredovým otvorom membrány;
- na kontrolu zarovnania uvoľnite alebo odstráňte pružinu a pri pretláčaní cievky cez resetovací otvor sa uistite, že sa voľne pohybuje vo vnútri sedla.
Bezpečnostný poistný ventil PPK-4.
Pružinový poistný ventil stredného a vysokého tlaku PPK-4 (obrázok nižšie) sa vyrába v priemysle s podmienenými priechodmi 50, 80, 100 a 150 mm. V závislosti od priemeru pružiny 3 je možné ju nastaviť na tlak 0,05-2,2 MPa.
Bezpečnostný poistný ventil PPK-4
1 - sedlo ventilu; 2 - cievka; 3 - pružina; 4 - nastavovacia skrutka; 5 vačka
Plynové filtre.
V GRU s podmieneným priechodom do 50 mm sú nainštalované uhlové sieťové filtre (obrázok nižšie), v ktorých je filtračným prvkom spona pokrytá jemnou sieťovinou. Pri hydraulickom štiepení s regulátormi s menovitým otvorom väčším ako 50 mm sa používajú liatinové vlasové filtre (obrázok nižšie). Filter pozostáva z puzdra, krytu a kazety. Kazetový držiak je z oboch strán pokrytý kovovou sieťkou, ktorá zachytáva veľké častice mechanických nečistôt. Jemnejší prach sa usadzuje vo vnútri kazety na lisovanom vlákne, ktoré je mazané špeciálnym olejom.
Plynové filtre
a - uhlová sieť; b - vlasy: 1 - telo; 2 - kryt; 3 - mriežka; 4 - lisované vlákno; 5 - kazeta
Filtračná kazeta odoláva prúdeniu plynu, čo spôsobuje tlakový rozdiel pred a za filtrom. Zvýšenie poklesu tlaku plynu vo filtri na viac ako 10 000 Pa nie je povolené, pretože to môže spôsobiť odnášanie vlákna z kazety.
Na zníženie poklesu tlaku sa odporúča pravidelne čistiť filtračné kazety (mimo budovy hydraulického štiepenia). Vnútorná dutina filtra by sa mala utrieť handričkou namočenou v petroleji.
V závislosti od typu regulátorov a tlaku plynu sa používajú rôzne konštrukcie filtrov.
Na obrázku nižšie je znázornená konštrukcia filtra určeného na hydraulické štiepenie, vybaveného regulátormi RDUK. Filter pozostáva zo zváraného telesa s pripojovacími rúrkami pre prívod a odvod plynu, krytu a zátky. Na strane vstupu plynu je vo vnútri krytu privarený kovový plech, ktorý chráni mriežku pred priamym vniknutím pevných častíc. Pevné častice prichádzajúce s plynom, narážajúce na kovový plech, sa zhromažďujú na dne filtra, odkiaľ sú pravidelne odstraňované cez poklop. Vo vnútri puzdra sa nachádza sieťovaná kazeta vyplnená nylonovou niťou.
Zvárané filtre
a - filter pre regulátory RDUK: 1 - zvárané puzdro; 2 - horný kryt; 3 - kazeta; 4 - poklop na čistenie; 5 - list ističa; b - revízia filtra: 1 - výstupné potrubie; 2 - mriežka; 3 - telo; 4 - kryt
Pevné častice zostávajúce v prúde plynu sa filtrujú v kazete, ktorá sa podľa potreby čistí. Horný kryt filtra je možné odňať a vyčistiť a opláchnuť kazetu. Na meranie poklesu tlaku sa používajú diferenčné tlakomery. Pred rotačnými počítadlami sú inštalované prídavné filtračné zariadenia - revízny filter (obrázok vyššie).
Medzi bezpečnostné zariadenia patria impulzné bezpečnostné zariadenia (IPU) a priamo pôsobiace bezpečnostné ventily. Bezpečnostné zariadenia sú určené na zabezpečenie bezpečnej prevádzky zariadení a systémov elektrární ochranou pred pretlakom pracovného média (nasýtená alebo prehriata vodná para) nad prípustnú hodnotu.
Bezpečnostné zariadenia fungujú automaticky a pri otvorení vypúšťajú prebytočné pracovné médium z chránenej nádoby alebo systému do atmosféry. IPU sú určené pre montáž na bubny a výstupné rozdeľovače kotlových jednotiek s menovitým tlakom pary 10,0, 14,0 a 25,5 MPa, na "studené" a "horúce" potrubia potrubí na prihrievanie pary, ako aj na potrubia redukovaného a chladeného para (za redukčno-chladiacimi jednotkami) s menovitým tlakom 6,3 MPa.
Hlavným rozdielom medzi pulznými ventilmi (IC), ktoré sú súčasťou IPU, dodávanými na ochranu kogeneračných jednotiek, a tými dodávanými pre dohrievacie potrubia, ako aj redukovanú a chladenú paru, je ich vybavenie elektromagnetickým pohonom, ktorý zabezpečuje vysokú presnosť chodu (otváranie a zatváranie) týchto ventilov a IPU ako celku. Základom takéhoto elektromagnetického pohonu sú dva elektromagnety alebo jeden dvojčinný elektromagnet, ktoré zabezpečujú včasné otváranie a zatváranie zariadenia.
Nastavenie IPU na daný otvárací a zatvárací tlak sa vykonáva iba pulzným ventilom. To sa dosiahne umiestnením závažia na páku IK do polohy, ktorá umožňuje otvorenie ventilu pri nastavenom tlaku. IC a IPU ako celok sú uzavreté pri tlaku nižšom, ako je nominálny. V prípade straty elektrického výkonu v riadiacom obvode sa pôsobením závažia na páku impulzného ventilu aktivuje bezpečnostné zariadenie.
GPK sú vybavené hydraulickým tlmičom na zmiernenie nárazu častí podvozku pri otvorení a zatvorení ventilu. Brzdovou kvapalinou je technická voda, ktorej stály prívod do tlmiča zabezpečuje zariadenie znázornené v schéme zapojenia.
Výber jedného alebo druhého priamočinného ventilu alebo IPU z nomenklatúry uvedenej v tomto katalógu sa uskutočňuje v závislosti od parametrov pracovného média v chránenej nádobe alebo systéme, ako aj od požadovaného výkonu, t.j. prietok pary cez ventil za jednotku času.
Počet poistných ventilov a ich priepustnosť pre elektrárne na všeobecné použitie je potrebné zvoliť podľa výpočtu v súlade s NTD dohodnutým s technickým dozorom Bieloruskej republiky.
Technické požiadavky zahŕňajú požiadavky na pevnosť konštrukcie pre dané energetické parametre pracovného média (tlak, teplota); korózna odolnosť materiálu voči chemickým vplyvom pracovného prostredia; súlad s menovitým priemerom priechodných a spojovacích (hlavných) odbočných potrubí so zodpovedajúcimi rozmermi potrubia; súlad konštrukcie zariadenia s jeho funkčným účelom; zabezpečenie požadovaných hydraulických parametrov a charakteristík (kapacita); zabezpečenie požadovanej rýchlosti; súlad druhu energie použitej na ovládanie zariadenia s dostupnými zdrojmi energie (elektrina, stlačený vzduch, minerálny olej pod tlakom, pracovné médium dopravované potrubím). Hodnotia sa aj celkové rozmery zariadenia, ktoré určujú rozmery miestnosti alebo priestoru potrebného na jeho umiestnenie, pohodlnosť a spôsob ovládania a parametre spoľahlivosti.
Ekonomické požiadavky zahŕňajú: náklady na štruktúru; náklady na prevádzku, opravu, výmenu opotrebovaných dielov, údržbu, náklady na požadované priestory; náklady na výrobky (pracovné médium) stratené možnými netesnosťami v uzatváracom orgáne, upchávke a cez zničenú membránu po jej pretrhnutí; náklady na prestoje zariadenia spôsobené potrebou opravy alebo výmeny inštalovaného zariadenia.
Ak niekoľko návrhov môže spĺňať požiadavky, konečné rozhodnutie sa prijme na základe porovnávacieho posúdenia konkurenčných možností. Prvým krokom je stanovenie možnosti použitia dizajnu, ktorý je sériovo vyrábaný priemyslom, a len v prípade absencie požadovaného sa pripravia údaje pre jeho návrh a výrobu na špeciálnu objednávku.
Na potrubiach prepravujúcich horľavé, horľavé ropné produkty alebo aktívne plyny a kvapaliny s toxickými vlastnosťami sa odporúča použiť konštrukcie špeciálne navrhnuté pre tieto médiá za špecifikovaných prevádzkových podmienok. Použitie konštrukcií na všeobecné použitie je povolené len vtedy, ak tieto, ako aj materiály častí, spĺňajú požiadavky na spoľahlivú a bezpečnú prevádzku. Pre agresívne prostredie je povolené používať diely s antikoróznymi kovovými a nekovovými povlakmi nanesenými na ich povrchoch. Menovitý priemer priechodu sa v prevažnej väčšine prípadov rovná priemeru priechodu potrubia.
Pre výbušné a horľavé, toxické alebo extrémne čisté prostredia sa používajú vyhotovenia s vlnovcovým tesnením tyčí, je zabezpečené aj pri evakuácii systému. Na mobilných inštaláciách (nádrže) sa neodporúčajú bezpečnostné ventily a obmedzovače zaťaženia (regulátory hladiny) všeobecných technických štruktúr, pretože nie sú určené na prácu v podmienkach vibrácií. Pre zariadenia pracujúce na linkách s toxickým, horľavým a výbušným prostredím sú zvýšené požiadavky na tesnosť uzatváracieho telesa, upchávky (vlnovca) a rozoberateľné spoje medzi krytom a telesom a spojovacích potrubí.
Uchytenie ochranných a bezpečnostných zariadení na potrubie je najčastejšie zabezpečené prírubovými spojmi, ktoré umožňujú rýchlu výmenu alebo odobratie do opravy. Typ prírubového spoja a materiál tesnenia sa volí v závislosti od prevádzkových podmienok výrobku, tlaku, teploty a korozívnych vlastností pracovného média. V potrubiach s malým priemerom priechodu (DN<80 p="">
Jeho rozsah je však obmedzený množstvom jeho prirodzených nevýhod, medzi ktoré patria: obtiažnosť montáže výrobku na potrubie kvôli potrebe priskrutkovať potrubnú časť, armatúru alebo samotný výrobok; možnosť vytvorenia trvalého spojenia v dôsledku korózie povrchov, ktoré sú v kontakte v závite; zložitosť výroby závitu s veľkým priemerom a veľký krútiaci moment potrebný pri montáži závitového spoja s veľkým priemerom. Závitové pripojenie sa volí iba vtedy, keď je demontáž výrobku nepravdepodobná. Prírubové spojenie je univerzálne a často sa používa, ak sa očakáva, že výrobok bude potrebné odstrániť kvôli oprave alebo výmene. Najspoľahlivejšie a hermetické spojenie sa dosiahne zváraním a je široko používané pre oceľ vo všetkých prípadoch, kde je to prípustné.
V prírubových spojeniach s ru<2,5 300="">2,5 MPa (bez ohľadu na teplotu) a pri teplotách nad 300 °C (bez ohľadu na tlak) sa používajú svorníky s maticami.
Pre posúdenie podmienok prevádzky ochranných a bezpečnostných zariadení sú dôležité fyzikálne a chemické vlastnosti pracovného prostredia. Viskozita kvapalných ropných produktov môže byť v širokom rozmedzí hodnôt. Dynamická viskozita kvapaliny sa meria v pascal sekundách (Pax). Na posúdenie viskozity ropných produktov sa používajú hodnoty podmienenej viskozity, ktoré sú definované ako pomer času spotreby 200 ml testovaného ropného produktu z Engler viskozimetra pri testovacej teplote (viskozita ropných produktov). závisí od teploty) do doby expirácie rovnakého objemu destilovanej vody pri 20 °C, čo je vodné číslo prístroja. Tento pomer, vyjadrený v ľubovoľných stupňoch, je označený WU.
Pre mechanizmy pôsobiace v ropných produktoch má veľký význam mazivosť kvapaliny, ktorá pomáha znižovať trenie. Benzín ako rozpúšťadlo minerálnych mazív odhaľuje kov a vytvára podmienky pre trenie bez mazania v pohyblivých spojkách. Zvýšená viskozita spôsobuje ťažkosti pri preprave ropných produktov potrubím a bezpečnostnými ventilmi v dôsledku vysokého vnútorného trenia kvapaliny a v dôsledku toho vysokého hydraulického odporu miestnych hydraulických prekážok. Veľmi viskózne ropné produkty sa prepravujú zahriate. Viskozita ropných produktov určuje parafín, ktorého obsah v oleji sa pohybuje od desatín do 15 %. Podľa obsahu parafínu sa oleje delia na tri druhy: nízky parafín (do 1,5 %); parafínové (1,51-6,0 %) a vysoko parafínové (viac ako 6 %).
Prevádzkové podmienky ochranných a bezpečnostných zariadení, ako je ventil SMDC, sú ovplyvnené korozívnym účinkom ropných produktov spojeným s obsahom kyselín, vody, síry a sírovodíka v nich. Kyslosť ropných produktov sa odhaduje podľa čísla kyslosti, ktoré je určené počtom miligramov KOH potrebných na neutralizáciu 1 ml ropného produktu. Zvyčajne nepresahuje 0,02-0,07.
