解析先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理。先導(dǎo)式安全閥廣泛運(yùn)用于天然氣、石油氣及化工壓力容器設(shè)備和工業(yè)管道上，具有防火防爆、防靜電，密封可靠，啟閉迅速和排氣量大的突出優(yōu)點(diǎn)。下面就有新疆永一閥門(mén)為大家詳細(xì)解說(shuō)下先導(dǎo)式安全閥的特點(diǎn)和工作原理。

一、先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

先導(dǎo)式安全閥由主閥、導(dǎo)閥、泄放閥、接頭和導(dǎo)管等組成(圖1)。在正常工況下，系統(tǒng)的介質(zhì)壓力既作用于主閥瓣的下方，又作用于主閥瓣的上方。

由于主閥瓣上方氣室介質(zhì)作用面積于下方介質(zhì)作用面積，在壓力差作用下，主閥瓣處于關(guān)閉狀態(tài)。隨著管道介質(zhì)壓力的上升，則封所獲得的密封比壓也將隨著上升，這和彈簧直接載荷式安全閥正好相反，即介質(zhì)壓力越高封越可靠。當(dāng)管道介質(zhì)壓力異常，達(dá)到或超過(guò)整定壓力時(shí)，導(dǎo)閥(圖2)的上閥瓣迅速開(kāi)啟，主閥瓣上方氣室內(nèi)的介質(zhì)通過(guò)導(dǎo)閥的排氣接頭迅速排出，主閥瓣在下方介質(zhì)壓力的強(qiáng)力作用下，瞬時(shí)開(kāi)啟，將介質(zhì)從主閥的出口迅速大量排出，使管道中的介質(zhì)壓力恢復(fù)到正常的工作壓力，保證了系統(tǒng)的安全。

當(dāng)管道介質(zhì)壓力降到系統(tǒng)設(shè)定的安全閥整定壓力約90%時(shí)，導(dǎo)閥上閥瓣關(guān)閉，管道介又通過(guò)導(dǎo)閥進(jìn)入主閥瓣上方的氣室。在壓力差的作用下，主閥關(guān)閉，保證了系統(tǒng)的正常工作。

二、先導(dǎo)式安全閥工作原理

導(dǎo)閥由閥體、下閥瓣、頂桿、放氣接頭、上閥瓣、彈簧和泄放閥等組成。

在正常工況下，導(dǎo)閥上閥瓣處于關(guān)閉狀態(tài)，導(dǎo)閥下閥瓣處于開(kāi)啟狀態(tài)。管道介質(zhì)通過(guò)下閥瓣進(jìn)入主閥瓣上方的氣室內(nèi)，使主閥瓣關(guān)閉。當(dāng)管道介質(zhì)壓力異常，達(dá)到或超過(guò)設(shè)定的整定力時(shí)，導(dǎo)閥下閥瓣在介質(zhì)壓力的作用下關(guān)閉，切斷管道介質(zhì)進(jìn)入主閥瓣上方的通道，同時(shí)導(dǎo)閥上閥瓣被頂桿頂起，即導(dǎo)閥開(kāi)啟，主閥瓣上方氣室內(nèi)的介質(zhì)通過(guò)排氣接頭迅速排出。主閥瓣在下方介質(zhì)壓力的強(qiáng)力作用下，瞬時(shí)開(kāi)啟，將管道介質(zhì)從主閥的出口迅速大量排出，使管道介質(zhì)壓力恢復(fù)到正常的工作壓力，保證系統(tǒng)的安全。當(dāng)管道壓力降到系統(tǒng)設(shè)定的整定壓力的約90%時(shí)，導(dǎo)閥上閥瓣在彈簧的作用下關(guān)閉，同時(shí)導(dǎo)閥下閥瓣被頂桿頂開(kāi)，管道介質(zhì)通過(guò)下閥瓣進(jìn)入主閥瓣上方的氣室，主閥瓣在壓差作用下關(guān)閉，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

先導(dǎo)式安全閥的操作原理

先導(dǎo)式安全閥可以設(shè)計(jì)成隨著它被供給能量或失去能量而使主閥開(kāi)啟(排放)的兩種形式。若采用供能釋放原理，當(dāng)萬(wàn)一發(fā)生事故而失去能量時(shí)，將使主閥保持關(guān)閉。因此，在這種場(chǎng)合使用的先導(dǎo)式安全閥采用系統(tǒng)介質(zhì)作為操作介質(zhì)是最安全的。不過(guò)，某些規(guī)范也允許采用外部操作介質(zhì)，只要這些操作介質(zhì)系由幾個(gè)獨(dú)立的能源供給，或者只要先導(dǎo)式安全閥的載荷是有限的。若采用失能釋放原理，失能將使主閥開(kāi)啟。于是在這種情況下，先導(dǎo)閥的失效保護(hù)操作將不受操作介質(zhì)的影響。

a．由系統(tǒng)介質(zhì)操作的主閥

這些先導(dǎo)式安全閥的關(guān)閉力是以3種方法提供的：其一，由直接作用在閥瓣上的介質(zhì)壓力提供，；其二，由彈簧提供；其三，由作用在先導(dǎo)閥活塞上的介質(zhì)壓力提供。這后一類先導(dǎo)式安全閥的先導(dǎo)閥活塞必須配有有效的密封圈，能夠在先導(dǎo)式安全閥關(guān)閉時(shí)的最大管線壓力下保持密封。

煤機(jī)配件先導(dǎo)式安全閥按失能開(kāi)啟原理操作，其活塞必須在安全閥關(guān)閉時(shí)的系統(tǒng)最大介質(zhì)壓力下保持密封。

b．由外部介質(zhì)操縱的主閥

彈簧加載主目的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由外部介質(zhì)供給能源的。主要有壓縮空氣或者電能。

先導(dǎo)式安全閥按失能開(kāi)啟原理操縱。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)組成，在正常運(yùn)行條件下，氣動(dòng)馬達(dá)對(duì)閥桿施加一個(gè)向下的推力，同彈簧一起使安全閥保持關(guān)閉，并達(dá)到密封。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到整定壓力時(shí)，氣動(dòng)馬達(dá)則產(chǎn)生一個(gè)提升力，并同作用在閥瓣下方的介質(zhì)壓力一道使安全閥開(kāi)啟。一旦氣動(dòng)馬達(dá)能源斷絕時(shí)，安全閥將如同一個(gè)直接作用式安全閥那樣開(kāi)啟。

先導(dǎo)式安全閥同樣是按失能開(kāi)啟原理操作。在正常運(yùn)行壓力下，電磁鐵通電施力于閥桿并同主彈簧一起使安全閥保持關(guān)閉，并達(dá)到密封。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到整定壓力時(shí)，電磁鐵失電，先導(dǎo)式安全閥像直接作用式安全閥一樣開(kāi)啟。

先導(dǎo)式安全閥按供能開(kāi)啟原理操作。在這種場(chǎng)合，先導(dǎo)式安全閥的關(guān)閉力僅由彈簧提供。并保持密封。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到整定壓力時(shí)，由空氣操縱的提升馬達(dá)被供能。由此產(chǎn)生的提升力正好使由彈簧產(chǎn)生的關(guān)閉力減小到使作用在閥瓣下方的介質(zhì)力能將安全閥開(kāi)啟的程度。這種先導(dǎo)式安全閥是這樣設(shè)計(jì)的，即當(dāng)提升馬達(dá)失效時(shí)，介質(zhì)壓力仍然可以在允許超壓的范圍內(nèi)使閥門(mén)開(kāi)啟。

c．具有安全和控制雙重功能的主閥

安全閥的功能還可以同控制閥的功能結(jié)合起采，用于蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路安全閥就是一例。其主閥配備一個(gè)液壓為動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，按失能開(kāi)啟原理操作。與此同時(shí)，位于液壓控制管線上的先導(dǎo)閥則以失能釋放原理操作。

煤機(jī)配件安全閥的典型安裝方式。當(dāng)發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，安全閥作為一個(gè)自動(dòng)高壓旁通閥工作，向再熱系統(tǒng)供汽。再熱系統(tǒng)則通過(guò)一個(gè)低壓旁通閥同冷凝器連接，并由一個(gè)直接向大氣排放的單獨(dú)安全閥來(lái)保護(hù)。如果由于汽輪機(jī)卸載而使高壓系統(tǒng)中的壓力突然升高時(shí)，安全先導(dǎo)閥使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失能。于是，蒸汽壓力在一個(gè)對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)活塞作開(kāi)啟方向作用的彈簧的幫助下使主閥迅速開(kāi)啟

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