Uma válvula de segurança é uma válvula usada para proteger equipamentos e sistemas contra pressão excessiva, e seu princípio de funcionamento e tipos são os seguintes:
1. Princípio de funcionamento
O princípio de funcionamento de uma válvula de segurança baseia-se no equilíbrio entre a força da mola e a pressão do fluido. Quando a pressão do fluido no sistema excede o limite de pressão definido, a válvula de segurança abre automaticamente para liberar parte da pressão para manter a operação segura do sistema. Assim que a pressão cair dentro da faixa adequada, a válvula de segurança fechará automaticamente e retornará à operação normal.
2. Tipos
- Válvula de segurança com mola: A abertura e o fechamento da válvula são controlados pela força da mola. Esse tipo de válvula de segurança possui estrutura compacta, ajuste flexível, alta sensibilidade e a posição de instalação não está sujeita a limitações estritas, sendo o tipo de válvula de segurança mais utilizado para vasos de pressão.
- Válvulas de segurança tipo alavanca: o uso de pesos (peso através do papel do torque da alavanca) será o carretel na sede da válvula, para que a pressão do vapor da caldeira se mantenha dentro da faixa permitida. Quando a pressão do vapor que atua no torque do carretel é maior que a pressão do peso que atua na parte superior do carretel, o carretel é levantado da sede e o vapor é descarregado para o exterior.
- Válvula de segurança com peso estático: O peso do disco anular de ferro-gusa adicionado à luva é utilizado para pressionar o carretel contra a sede da válvula para manter a pressão do vapor da caldeira dentro da faixa permitida. Quando a pressão do vapor que atua no carretel no torque é maior que o peso total do disco de ferro gusa, o carretel é levantado da sede da válvula, o vapor para a descarga externa.
3. Processo Operacional
- Abertura: Quando a pressão de trabalho na entrada da válvula de segurança é inferior à força descendente da mola, a válvula permanece fechada. Quando a pressão de trabalho atinge o ponto crítico, o vapor começa a transbordar da superfície da sede para a cavidade da válvula. No vão formado entre os anéis de ajuste superior e inferior, a restrição local do fluido provoca um aumento de pressão, que atua sobre uma área maior e gera uma força adicional suficiente para vencer a força da mola. Neste ponto, o carretel da sede da válvula, a válvula de segurança na pressão definida "jump start".
- Fechamento: Uma vez aberta a válvula de segurança, a posição do anel de ajuste superior direciona o fluxo de vapor em uma direção diferente, aumentando a força de elevação e fazendo com que o carretel atinja o curso completo. Se a posição dos anéis de ajuste superior e inferior estiver adequadamente ajustada, a abertura total do curso poderá ser alcançada. No curso completo, o batente entra em contato com a placa de cobertura para eliminar a vibração e aumentar a estabilidade da válvula. O vapor entra na cavidade da válvula através do orifício de ventilação no anel de ajuste enquanto o colar do fuso sobe para uma posição fixa acima da vedação flutuante. A área de trabalho entre a vedação flutuante e o fuso é ampliada devido à diferença nos dois diâmetros no anel de sobreposição. O vapor entra na câmara através do vão secundário formado pelo fuso com vedação flutuante e colar, e posteriormente é liberado para a atmosfera através da porta de exaustão e através da conexão de descarga da tubulação.
4. Recursos
- Estrutura da coluna: A coluna está localizada na parte externa do corpo da válvula de segurança para evitar o contato direto com altas temperaturas da caldeira e para manter uma temperatura relativamente estável. A coluna dupla permite que o corpo da válvula se expanda e contraia com a caldeira sem afetar o desempenho da válvula de segurança, garantindo estabilidade e previsibilidade da pressão de ajuste.
- Disco térmico: O disco térmico é colocado na sede da válvula e forma a superfície de vedação da válvula de segurança. A fabricação de liga de cromo-níquel-ferro comumente usada, com excelente resistência à corrosão, mesmo em altas temperaturas e altas pressões, pode manter a vedação da sede da válvula.
- Conjunto da placa de cobertura: A placa de cobertura descarrega vapor rapidamente para garantir a abertura total do curso. Durante a ventilação, a placa de cobertura direciona o vapor em uma direção segura, isolando a mola do vapor quente e reduzindo a fadiga da mola.
