Jak fungují pojistné ventily?

Pojistný ventil je speciální výrobek sloužící k ochraně potrubního systému, zařízení a jeho prvků před mechanickou destrukcí v důsledku vystavení nadměrnému tlaku pracovního prostředí.

Zvýšení tlaku pracovního média v potrubí je způsobeno několika vnitřními i vnějšími příčinami. Zde jsou některé z nich:

• Zvýšení průtoku pracovní tekutiny, ke kterému dochází v důsledku náhlého otevření nebo uzavření ventilů;
• Ohřev potrubí z externích zdrojů tepelné energie;
• Zapnutí nebo vypnutí čerpadel může způsobit náhlou změnu tlaku v potrubí;
• Porušení správného používání zařízení v systému, poruchy v jeho provozu.
• Negramotné spojení prvků během instalace systému;
• Mechanické poškození potrubí atd.

Princip činnosti pojistného ventilu

Pojistné ventily mají různé konstrukce a používají se v potrubních systémech přepravujících:

• studená a horká voda, pára;
• ropa a ropné produkty;
• plyny a kapaliny s různými chemickými vlastnostmi.

Díky svým konstrukčním vlastnostem se pojistné ventily používají v různých průmyslových odvětvích:

• bydlení a komunální služby;
• plyn;
• rafinace ropy;
• chemické a v mnoha dalších inženýrských komunikacích.

Pojistné ventily jsou prvky potrubních pojistných ventilů používaných v potrubních systémech k ochraně před tlakovým přetížením pracovního prostředí. Princip fungování takových zařízení není příliš komplikovaný. Při zvýšení tlaku průtoku dopravovaného média ventil vypouští přebytečné pracovní médium do drenážního systému nebo atmosféry. Po normalizaci tlaku se zařízení automaticky vrátí do původní polohy a vypouštění se zastaví. Toho je dosaženo díky přítomnosti pružiny v pojistném ventilu.

V normálním stavu pojistného ventilu je uzavírací prvek přitlačován pružinou k sedlu. Se zvyšujícím se tlakem pracovního média se pružina pod vlivem síly tohoto tlaku začne stlačovat a tím posune blokovací prvek směrem od sedla. Uvolněným průchodem je přebytečné pracovní médium odváděno do samostatného potrubí. Při poklesu tlaku se pružina roztáhne a přivede uzavírací prvek zpět do sedla ventilu.

Klasifikace pojistných ventilů

V závislosti na konstrukci jsou pojistné ventily rozděleny do následujících typů:

• jaro;
• zatížení páky;
• magnetická pružina.

Pružinové pojistné ventily

Pojistné ventily s pružinovou konstrukcí jsou nejběžnější ve všech potrubních systémech. Pracují podle výše popsaného principu. Taková zařízení mají schopnost nastavit stupeň předběžného stlačení pružiny. Toto nastavení se provádí pomocí seřizovacího šroubu.

Pro pravidelnou kontrolu výkonu takových ventilů jsou často vybaveny pákou pro nucené ruční otevření ventilu. Zařízení pracující v nebezpečném a nebezpečném prostředí nejsou vybavena funkcemi ručního proplachování ventilů. Všechny ventilové prvky (pružina, sedlo, vřeteno, klapka) pracující s agresivními médii jsou opatřeny speciálními antikorozními nátěry.

Pákové pojistné ventily

Takové ventily se používají v pevných systémech. Instalace pákových ventilů se provádí v poloze vzhledem k horizontu, která je přísně určena výrobcem. Tyto ventily není dovoleno používat na vozidlech nebo jiných pohyblivých předmětech.

Princip činnosti pákových ventilů se liší od pružinových ventilů.

Hlavními prvky jsou: zajišťovací prvek (deska), páka a závaží připevněné na jednom konci této páky. Hmotnost břemene se vlivem gravitace přeměňuje na sílu, která se přenáší přes páku a táhlo na aretační prvek a působí proti síle vytvářené tlakem pracovního prostředí.

V případě, kdy je upínací síla ventilu větší než tlaková síla pracovního média, je ventil v uzavřeném stavu. S rostoucím tlakem média se upínací síla v určitém bodě stává menší než tlaková síla a blokovací prvek se pohybuje. Ventil se otevře a přebytečná pracovní kapalina se nasaje, což způsobí pokles tlaku v systému. Po normalizaci tlaku se ventil uzavře.

Pákový zátěžový ventil lze nastavit dvěma způsoby:

• Snížení nebo zvýšení hmotnosti nákladu – kvantitativní úprava.
• Přesouvání nákladu po páce. Čím dále je zatížení od těla, tím větší je tlak potřebný k ovládání ventilu.

Při vysokých provozních tlacích v systému se výrazně zvětšují rozměry pák a závaží ventilů.

Magnetické pružinové pojistné ventily

Magnetická pružinová zařízení fungují na principu nepřímého působení. Tito. uzavírací prvek není aktivován mechanicky, jako u ventilů diskutovaných dříve, ale elektromagnetickým solenoidem.

V uzavřené poloze ventilu se na elektromagnet přivede napětí a ten přitlačí ventil k sedlu. Při zvýšení tlaku v systému a dosažení jeho prahové hodnoty automatika vypne napětí solenoidu a pracovní médium vytlačí uzavírací prvek. Ventil se otevře.

V jiném provedení je ventil v uzavřené poloze působením pružiny, která tlačí na blokovací prvek. Když je dosaženo prahové hodnoty tlaku pracovního média, automatika dodává napětí do elektromagnetického solenoidu, který zase zvedne uzávěr a otevře ventil.

Existuje také provedení bezpečnostního ventilu s magnetickou pružinou, ve kterém elektromagnet funguje jak pro uzavření, tak pro otevření ventilu. V závislosti na polaritě přiváděného napětí může solenoid přitlačit bránu k sedadlu nebo ji zvednout.

Nastavení prahové hodnoty tlaku pro aktivaci ventilu se provádí na automatizačním zařízení bez fyzického přístupu k ventilu. Taková zařízení jsou mnohem dražší než jejich přímo působící mechanické protějšky. Jsou však poměrně žádané v poměrně složitých systémech, kde je přítomnost automatizace řízení nezbytná.

Instalace potrubních armatur ve vodovodních sítích, ropovodech a plynovodech atd. navrženy tak, aby zajistily nepřetržitý, bezproblémový a vysoce efektivní provoz celého systému.

Pojistné ventily patří mezi regulační ventily a tím, že hlídají a řídí tlak v systému, zabraňují jeho zvýšení nad bezpečnou úroveň, úspěšně plní svůj úkol udržovat bezporuchový provoz potrubních systémů.