Что такое противодавление в системе предохранительного клапана?

Противодавление — это давление на выходе клапана сброса давления. Оно может существовать до открытия клапана, возникать из-за потока сброса после открытия или включать оба эффекта во время события сброса.

Эта страница глоссария определяет наложенное, нарастающее и общее противодавление; объясняет, почему это различие важно для поведения при заданном давлении, сертифицированной производительности, устойчивости клапана и повторного закрытия; а также показывает информацию, которая должна быть указана в спецификации PSV или запросе на коммерческое предложение (RFQ).

Быстрые ссылки глоссария

Наложенное противодавление существует до открытия клапана.
Накопленное противодавление генерируется потоком сброса через выходную систему.
Общее противодавление при сбросе объединяет применимые наложенные и накопленные составляющие.
Постоянное и переменное описывают поведение наложенного противодавления; это не отдельные основные категории.

››› Определение

Противодавление – это давление, действующее на выходе клапана.

Давление на выходе может исходить от сосуда под давлением, факельного коллектора, общего напорного коллектора, скруббера, глушителя, закрытой вентиляции, системы рекуперации или от потери давления, создаваемой собственным потоком сброса клапана.

Для инженерного анализа значение должно быть идентифицировано по источнику и времени. Одиночное число с маркировкой “противодавление” является неполным, поскольку давление, присутствующее до открытия, может влиять на клапан иначе, чем давление, генерируемое после открытия.

Резюме простыми словами

До открытия: наложенное противодавление.
После открытия: создаваемое противодавление.
Во время сброса: общее противодавление для соответствующего случая.

››› Типы противодавления

Используйте эти термины последовательно в расчетах, спецификациях и запросах на коммерческое предложение

Классификация должна показывать, откуда возникает давление и существует ли оно до или после открытия клапана.

Наложенное противодавление

Давление на выходе клапана до его открытия. Оно может быть постоянным или переменным и может поступать от находящейся под давлением системы ниже по потоку или от общего коллектора.

Развивающееся противодавление

Давление, возникающее после открытия, когда поток сброса проходит через хвостовую трубу, фитинги, коллектор, глушитель, скруббер или другое сопротивление ниже по потоку.

Общее противодавление

Давление на выходе, действующее во время события сброса. Оно объединяет применимые компоненты наложенного и создаваемого противодавления.

››› Постоянное и переменное

Постоянное и переменное являются подтипами наложенного противодавления

Постоянное наложенное противодавление остается практически стабильным в течение соответствующего периода эксплуатации. Переменное наложенное противодавление изменяется в зависимости от работы коллектора, других сбрасывающих устройств, условий управления или технологических условий ниже по потоку.

В запросе на коммерческое предложение (RFQ) следует указывать минимальные, нормальные и максимальные возможные значения вместо только одного расчетного числа.

Примеры

Постоянное: стабильное давление в приемном сосуде или контролируемой системе последующей обработки
Переменное: давление в факельной линии изменяется по мере сброса давления другими устройствами
Переменное: давление в закрытом вентиляционном или рекуперационном контуре изменяется в зависимости от режима работы
Переменное: давление в общем коллекторе изменяется при одновременном сбросе давления
Постоянное или переменное давление может потребовать пересмотра испытательного давления с учетом холодной дифференциальной температуры
Выбранный клапан должен быть проверен на соответствие полному диапазону возможных давлений

>>> Почему это важно

Противодавление может влиять на то, как предохранительный клапан открывается, работает и закрывается

Точный эффект зависит от конструкции клапана, внутренних площадей, условий эксплуатации, фазового состояния среды, соотношения давлений и данных сертифицированного производителя.

Поведение при открытии и заданном давлении

Давление на выходе может изменять результирующую силу, действующую на обычный пружинный клапан, и может потребовать пересмотра установочного давления или CDTP.

Пропускная способность

Противодавление может снизить доступное соотношение давлений и потребовать применения сертифицированного корректирующего коэффициента или кривой производительности производителя.

Ход и стабильность

Чрезмерное или изменяющееся давление на выходе может способствовать неполному ходу, нестабильному потоку, вибрации или взаимодействию с входной системой.

Сброс давления и повторное закрытие

Давление на выходе может изменять давление, при котором клапан закрывается, и стабильность процесса повторного закрытия.

Выбор типа клапана

Профиль давления может допускать использование обычного, сильфонного или пилотного клапана в пределах сертифицированных ограничений.

Проектирование выходной системы

Трубопроводы, факел, вентиляция, скруббер, реакционная сила, дренаж и случай одновременного сброса остаются частью анализа системы.

>>> Быстрый рабочий процесс проектирования

Как документировать противодавление

Используйте этот краткий рабочий процесс для подготовки спецификаций и запросов ценовых предложений. Используйте полное руководство по противодавлению и сильфонам для выбора типа клапана.

Определите место сброса

Укажите атмосферу, газовый коллектор, закрытую вентиляцию, скруббер, глушитель, систему рекуперации или сосуд под давлением.

Зафиксируйте давление до открытия

Укажите минимальное, нормальное и максимальное наложенное давление, а также является ли оно постоянным или переменным.

Рассчитайте давление, генерируемое потоком

Определите нарастающее давление при расчетном расходе сброса и одновременном состоянии коллектора.

Проверьте выбранный клапан

Проверьте коррекцию производительности, поведение при открытии, стабильность, пределы сильфона или пилота и номинальные параметры выхода.

Данные для запроса предложения

Что указывать для противодавления в запросе на предохранительный клапан

Не указывайте только “5 бар изб. противодавление”, не уточняя, существует ли оно до открытия, возникает ли во время сброса или изменяется в зависимости от условий в коллекторе.

Ошибки в расчете противодавления, приводящие к неправильному выбору клапана

Эти проблемы должны быть устранены до выпуска технического паспорта или заказа на поставку.

Использование одного неопределенного числа

Поставщик не может определить, является ли значение наложенным, накопленным или общим.

Рассмотрение постоянного и переменного как основных категорий

Это поведение наложенного противодавления, а не замена различий между наложенным/возникающим противодавлением.

Игнорирование одновременного сброса

Общий коллектор может достичь максимального давления, когда другие устройства сбрасывают давление одновременно.

Предполагая, что сильфон устраняет все ограничения

Коррекция производительности, ограничения сильфона, проектирование вентиляционных и выходных систем по-прежнему требуют проверки.

Игнорирование температуры на выходе

Выходной фланец, корпус и трубопровод должны быть рассчитаны на достоверные условия давления и температуры.

Использование номинального диаметра трубы в качестве доказательства

Один только размер трубы не устанавливает возникающее давление или приемлемую работу клапана.

Отсутствие диапазона давления

Переменное противодавление должно включать минимальные, нормальные и максимальные достоверные значения.

Пропуск данных производителя

Допустимые пределы и поправочные коэффициенты зависят от сертифицированной конструкции клапана и условий эксплуатации.

Противодавление и сильфон

Полное инженерное руководство, охватывающее определения, баланс сил, ограничения сильфона и выбор типа клапана.

Применение предохранительных клапанов высокого противодавления

Руководство по применению для свечных коллекторов, закрытых систем, скрубберов и систем с переменным давлением на выходе.

Сильфонные уравновешенные предохранительные клапаны

Страница семейства продуктов, посвященная конструкции с сильфонным уравновешиванием, эксплуатационным факторам и информации для запроса ценового предложения.

Расчет предохранительных клапанов по API 520

Сопоставьте условие давления на выходе с размерами устройства, выбором и сертифицированной производительностью.

Системы сброса давления API 521

Обзор условий сброса давления для факелов, вентиляции, снижения давления и системного уровня.

Установка предохранительного клапана

Обзор выходных трубопроводов, опор, силы реакции, дренажа и ввода в эксплуатацию.

>>> Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы о противодавлении

Что такое противодавление в предохранительном клапане?

Противодавление — это давление на выходе предохранительного клапана. Оно может присутствовать до открытия, возникать из-за потока сброса после открытия или включать оба компонента во время сброса.

Что такое наложенное противодавление?

Это выходное давление, которое существует перед открытием клапана. Оно может быть постоянным или переменным в зависимости от нижестоящей системы.

Что такое нарастающее противодавление?

Это давление, возникающее после открытия клапана из-за того, что поток сброса проходит через выходной трубопровод, фитинги, коллекторы или оборудование для утилизации.

Что такое полное противодавление?

Это выходное давление, действующее во время сброса, и оно включает применимые наложенные и возникающие компоненты.

Устраняет ли сильфонный уравновешенный клапан влияние противодавления?

Нет. Это снижает влияние силы давления на площадь пружинного механизма, но все равно требует проверки коррекции производительности, стабильности, пределов сильфона, сброса давления и давления в нижестоящей системе.

Какие данные по противодавлению следует указывать в запросе на коммерческое предложение?

Укажите место сброса, минимальное и максимальное наложенное давление, является ли оно постоянным или переменным, нарастающее давление при расчетном расходе, общее давление для достоверных случаев и детали напорного трубопровода.

Нужна помощь в определении противодавления для спецификации предохранительного клапана или запроса ценового предложения?

Отправьте данные для расчета сброса, технический паспорт клапана, данные о давлении на выходе трубопровода и на свече или коллекторе. ZOBAI может определить недостающие входные данные и определить следующий шаг в проектировании или подготовке коммерческого предложения.