Предохранительные клапаны — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением, путем автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления.
Существуют разные типы предохранительных клапанов, которые классифицируются по наличию определенных признаков.
По принципу действия выделяют два типа сбросных клапанов:
- Клапаны прямого действия срабатывают непосредственно под воздействием рабочей среды.
- Клапаны сбросные обратного действия реагируют на силу постороннего источника давления или открываются под воздействием электричества.
По типу подъема замыкающего органа сбросные предохранительные клапаны подразделяют на:
- Устройства пропорционального действия, которые чаще используются для несжимаемой среды, хотя конструкция предусматривает возможность применения для сжимаемых сред. Клапаны открываются пропорционально росту давления в системе, с подъемом затвора клапан сбрасывает рабочую среду равномерно.
- Устройства двухпозиционного действия моментально открываются на полный ход, когда достигается предельное давление клапана. Применяются для сжимаемых сред (пар, воздух, газы).
В зависимости от высоты подъема замыкающего органа:
- Малоподъемные клапаны, высота подъема в которых составляет около 0,05 диаметра седла, характеризуются минимальной пропускной способностью, поэтому не подходят для мощных промышленных систем. Устройства обычно имеют пропорциональный механизм действия и отличаются простотой конструкции.
- В полноподъемных клапанах, которые, как правило, функционируют на основании двухпозиционного механизма, высота подъема устройства равняется или превышает диаметр седла. Клапаны имеют высокую пропускную способность и характеризуются более сложной конструкцией, нежели малоподъемные устройства, поэтому их стоимость выше.
По типу оказываемой нагрузки на золотник клапаны сбросные подразделяют на:
- Рычажно-грузовые или грузовые клапаны – устройства, в которых давлению противодействует усилие, создаваемое рычажно-грузовым механизмом. В зависимости от массы груза и длины рычага определяется давление срабатывания и диапазон давлений.
- В пружинных клапанах внутрисистемному давлению противодействует предохранительный пружинный механизм. Сила сжатия стальной пружины определяет давление, при котором срабатывает пружинный механизм. Диапазоны настройки пружинного клапана зависят от упругости пружины. Невысокая цена, простота и надежность конструкции делают пружинные клапаны оптимальным вариантом для различных инженерных систем и маломощных промышленных установок.
Преимущества использования клапанов, обеспечивающих нормализацию давления в системе, очевидны:
- Невысокая цена устройства при длительном сроке эксплуатации.
- Простота конструкции и легкость в эксплуатации.
- Несложность монтажа и выбора рабочих настроек.
- Разнообразие типов и габаритных размеров позволяет подобрать наиболее подходящий сбросной клапан в зависимости от технических характеристик системы.
- Возможность использования устройств в агрессивной среде.
- В зависимости от типа устройства бывают клапаны, которые устанавливаются как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.