Van An Toàn, Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Van An Toàn

PGTech nhà phân phối các loại Van công nghiệp - Van an toàn áp suất cho hệ thủy lực, van an toàn nồi hơi, van an toàn hệ khí hay còn gọi là van an toàn nước "van an toàn dùng cho nước," van an toàn khí "van an toàn dùng cho khí," van an toàn hơi "van an toàn nồi hơi, van an toàn lò hơi." Van an toàn nước nóng hoặc lạnh dùng trong hệ nhiệt trung tâm hay còn gọi là hệ boiler hoặc hệ chiller cũng được sử dụng rất phổi biến.

Giới thiệu tổng quan về các loại van công nghiệp cho hệ hơi

Trải qua những kinh nghiệm tư vấn các giải pháp cho các dự án trên khắp cả nước cũng như một số nước trong khu vực, PGTech xin trình bày bài viết tổng quan về Van an toàn để quý bạn đọc có thêm kiến thức về loại van này.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van an thủy lực TOZEN Nhật Bản

Van an toàn là một loại van tự động hoạt động khi áp suất phía cửa vào của van tăng lên đến một áp suất định trước, để mở đĩa van và xả chất lỏng (hơi hoặc khí); Và khi áp suất giảm xuống theo giá trị quy định, để đóng lại đĩa van. Van an toàn được gọi là thiết bị an toàn cuối cùng kiểm soát áp suất và tự thải một lượng chất lỏng nhất định mà không cần hỗ trợ của điện năng.

Các loại van an toàn hơi, khí và nước của Samyang Hàn Quốc

VAN AN TOÀN HỆ HƠI (NỒI HƠI)

Nhiều năm trước, không hiếm người đọc tin tức về những vụ nổ lò hơi thương tâm, đôi khi dẫn đến hủy diệt hàng loạt. Ngày nay, nồi hơi được trang bị các thiết bị an toàn quan trọng để giúp bảo vệ chống lại các loại thảm họa này. Chúng ta hãy xem xét yếu tố quan trọng nhất trong số các thiết bị này đó chính là van an toàn. Van an toàn được sử dụng cho hệ thống hơi, hay còn gọi là van an toàn hơi.

Van an toàn một trong những thiết bị quan trọng nhất của nồi hơi

Van an toàn là một trong những thiết bị an toàn quan trọng nhất trong hệ thống hơi. Van an toàn cung cấp một biện pháp an toàn cho người vận hành nhà máy và thiết bị để không gặp các vấn đề về việc quá áp suất. Chức năng chính của van an toàn là giảm áp suất. Nó nằm trên trống hơi của nồi hơi, và sẽ tự động mở khi áp suất của phía đầu vào của van tăng quá áp suất đặt trước. Tất cả các nồi hơi được yêu cầu phải có ít nhất một van an toàn, phụ thuộc vào công suất dòng chảy tối đa của nồi hơi. Tổng công suất của van an toàn tại điểm đặt phải vượt quá công suất lưu lượng của van điều khiển hơi nước nếu van hơi không mở được. Trong hầu hết các trường hợp, cần có hai van an toàn cho mỗi lò hơi và có thể cần một van thứ ba nếu chúng không vượt quá công suất lưu lương hơi.

Hình ảnh lắp đặt thực tế van an toàn cho hệ hơi và khí ở nhà máy

Van an toàn hơi hoạt động thế nào

Có ba bộ phận chính của van an toàn: vòi xả, đĩa và lò xo. Hơi có áp suất đi vào van thông qua cửa vào và sau đó được đưa vào lò hơi. Đĩa là nắp của đầu vòi, mở hoặc đóng lại tùy thuộc vào áp suất đến từ lò hơi. Lò xo là bộ điều khiển áp suất.

Khi nồi hơi bắt đầu vượt quá áp suất, vòi xả sẽ bắt đầu nhận áp suất cao hơn từ phía đầu vào của van, và sẽ bắt đầu phát ra âm thanh như đang sôi sục. Khi áp suất trở nên cao hơn áp suất định trước của lò xo, đĩa sẽ bắt đầu nâng và giải phóng hơi, tạo ra âm thanh “bốp”. Sau khi nó thoát ra ngoài, hơi và áp suất giảm xuống dưới áp suất đặt của van, lò xo sẽ đóng đĩa. Khi van an toàn đã bật ra, điều quan trọng là phải kiểm tra van để đảm bảo nó không bị hỏng và hoạt động bình thường.

Tại sao cần có van an toàn cho nồi hơi

Van an toàn thường được coi là tuyến bảo vệ an toàn cuối cùng. Nếu không có van an toàn, lò hơi có thể vượt quá áp suất làm việc tối đa cho phép và không chỉ làm hỏng thiết bị mà còn làm bị thương hoặc dẫn tới mất mạng người vận hành nhà máy ở gần đó. Nhiều biến số có thể khiến van an toàn trên nồi hơi bị bung ra, chẳng hạn như không khí nén hoặc mất điện để điều khiển thiết bị đo đạc, hoặc mất cân bằng tốc độ nước cấp do vô tình đóng hoặc mở van cách ly.

Khi van an toàn đã được nâng lên, điều quan trọng là phải kiểm tra toàn bộ nồi hơi và xác nhận rằng không có vấn đề bảo dưỡng nồi hơi nào khác. Van an toàn chỉ nên làm công việc của nó một lần; van an toàn không được nâng liên tục. Cuối cùng, điều quan trọng là phải sửa chữa đầy đủ các van an toàn, làm sạch và chứng nhận lại với tem kiểm định van của Cục kiểm định theo yêu cầu của bộ luật hoặc khu vực tài phán địa phương. Van an toàn là một thành phần quan trọng trong hệ thống hơi và phải được bảo dưỡng định kỳ.

Tất cả các nồi hơi đều phải có hai van an toàn tùy thuộc vào kích cỡ; một đặt ở áp suất thiết kế và một đặt cao hơn một chút so với thiết kế. Theo yêu cầu, đơn vị vận hành có thể đặt lại các mức an toàn thành áp suất thấp hơn nếu ứng dụng yêu cầu. Ngoài ra, các van cần được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào vận hành. Điều quan trọng là phải lựa chọn loại van an toàn tốt nhất từ các nhà sản xuất có uy tín như van an toàn Samyang của Hàn Quốc.

Mô hình mô phỏng cấu tạo và hoạt động của Van An Toàn

Van an toàn chủ yếu được lắp đặt trong một nhà máy hóa chất, nồi hơi điện, bể chứa khí, ngăn ngừa các bình áp suất phát nổ hoặc gây hư hại.

Chức năng của van an toàn

1. "Đầu phun" bên trong van an toàn bắt đầu nhận áp lực cao hơn từ phía đầu vào của van.
2. Khi áp suất trở nên cao hơn áp suất thiết lập, "đĩa" bắt đầu nâng và xả chất lỏng.
3. Khi áp suất giảm cho đến mức áp suất định trước, lực của lò xo đóng "đĩa".

Các Loại Van An Toàn Chính

Van an toàn xả áp theo sức tải lò xo

Thông thường, các van an toàn được tham chiếu theo van an toàn xả áp theo lực lò xo “Spring-loaded Pressure-relief valves,” loại được sử dụng phổ biến nhất hiện nay .

Tải trọng của lò xo được thiết kế để nhấn "đĩa" chống lại áp suất vào.

Tùy thuộc vào loại chất lỏng, chẳng hạn như hơi, khí hoặc chất lỏng, mà chúng tôi tư vấn để sử  dụng loại van được thiết kế thế nào cho phù hợp với nhiệt độ và môi chất để  tăng được hiệu quả thiết kế của lò xo và thân van, giúp tạo ra một van  an toàn theo yêu cầu của ứng  dụng.

Van xả  áp vận hành theo trục dẫn

Đây là loại van sử được sử dụng nhiều trong hệ thủy lực, giảm áp suất bằng cơ chế Van chính và  trục dẫn.

Van xả áp điều khiển bằng trục dẫn “Pilot-operated Pressure-relief Valves” gồm có bộ phận trục dẫn Pilot Assy và Van chính. Mặc dù các van giảm áp theo tải lò xo với áp suất chống lại áp suất đầu vào, áp suất hồi phục và áp suất tái hoạt động của van giảm áp được điều khiển bởi Pilot Assy, hoạt động gần giống như van giảm áp suất theo tải lò xo. Nó không có chức năng điều chỉnh trong Van chính.

Các van giảm áp lực theo trục dẫn có kích thước lớn hơn so với kiểu vận hành bở lò xo, được áp dụng trong điều kiện khắc nghiệt như áp suất cao.

Van giảm áp lực theo trọng lượng chết

Thuật ngữ Tiếng Anh “Dead-Weight Pressure-relief Valves” Trong trường hợp áp suất thiết kế của bình áp lực được thiết lập ở áp suất rất thấp, Van giảm áp suất chết chỉ điều chỉnh giảm áp lực chỉ bằng trọng lượng đĩa.

Van giảm áp chân không đã được áp dụng các tính năng chức năng này để hấp thụ áp lực khi bên trong của bình áp lực rơi vào một áp lực âm.

HOẠT ĐỘNG CỦA VAN AN TOÀN

Các van an toàn được sử dụng trong ngành Xây dựng theo một thiết kế sử dụng một áp lực (lò xo) để trực tiếp chống lại lực của hệ thống.

Thiết kế van an toàn sử dụng ba trạng thái;

1. Trạng Thái Cân bằng

Trạng thái cân bằng là nơi các lực đóng, tức là áp dụng vào lò xo và bất kỳ áp suất quay ngược nào, đều ở trạng thái "cân bằng" (cân bằng) với lực mở, tức là áp dụng bởi áp suất hệ thống. Đĩa và ghế đệm "tiếp xúc" nên dòng chảy vẫn chưa bắt đầu nhưng sẽ bắt đầu.

2. Trạng Thái Mở Hoàn Toàn

Trạng thái mở hoàn toàn là nơi van có thể vượt qua công suất lớn nhất ở áp suất vượt quá áp suất xác định. Dĩ nhiên, khi van mở, lực của hệ thống phải vượt quá lực cân bằng, tức là vượt qua áp lực lò xo và áp suất áp dụng.

Một số thiết kế của van an toàn đạt được tốc độ dòng chảy xả cao hơn bằng cách nâng đĩa cao hơn và kích thước xả lớn hơn.

3. Trạng Thái Đóng Hoàn Toàn

Trạng thái đóng kín hoàn toàn là khi van đóng hoàn toàn, tức là không có rò rỉ. Lực đóng vượt quá lực mở, tức là lực mở thấp

hơn lực cân bằng.

Van an toàn được lắp đặt cho đường ống hơi tại nhà máy

CỠ VAN AN TOÀN

Kích cỡ van an toàn là đặc biệt quan trọng.

• Các van an toàn cỡ nhỏ hơn sẽ không thể xả công suất tối đa tại áp suất vượt quá áp quy định và do đó áp lực của hệ thống sẽ không giảm mà còn tiếp tục tăng.
• Các loại van lớn quá sẽ không đạt được trạng thái mở hoàn toàn. Áp suất hệ thống tăng lên chỉ có thể nâng nhẹ đĩa ra khỏi ghế, giải phóng áp suất dư thừa, cho phép van đóng lại. Van bắt đầu một chu kỳ mở / đóng khi không đạt được thiết kế.

BẢO TRÌ VAN AN TOÀN

• Thử nghiệm van an toàn

Đánh giá rủi ro thực địa nên thiết lập một chế độ bảo trì để kiểm tra chức năng của van an toàn, chúng ta nên bảo dưỡng định ít nhất 3 tháng một lần

• Kiểm tra van an toàn

Thiết kế van an toàn cho phép kiểm tra và làm sạch bên trong mà không làm thay đổi áp suất thiết lập.

• Hiệu chỉnh lại van an toàn

Đánh giá rủi ro thực địa nên thiết lập một khoảng thời gian để hiệu chỉnh lại. Trong những năm gần đây, các công ty bảo hiểm và các nhà kiểm soát nồi hơi đã đưa ra khuyến cáo rằng van an toàn cần được hiệu chỉnh lại hàng năm.

Copyright@ - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

                                               Biên Tập Viên: Kỹ Sư Tuấn Quang

PGTECH CO., LTD

VPGD: Tầng 19, Phòng 19.07, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.

 Địa Chỉ: PGTech Co., Ltd số 12, Ngõ 28, Đường Tây Hồ,  Phường Quảng An, Quận Tây Hồ, TP. Hà Nội

Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986

Fax: 024-730235 89

Email: [email protected]      [email protected] 

Website: www.pgtech.com.vn