Kõigekattav analüüs kergekäiguliste täielikult messingist niitidega turvaventilite rakendamise, valiku ja toimivuse kohta külmehoidlates

Kõigekattav analüüs kergekäiguliste täielikult messingist niitidega turvaventilite rakendamise, valiku ja toimivuse kohta külmehoidlises

Sissejuhatus

Külmehoidlites, näiteks chillereites, külma hoiukondites ja kaubanduslikus külmutusvarustuses, moodustavad turvaventilid viimase mehaanilise kaitse ebaolulise rõhu tõusu eest. Kui süsteemi rõhk ületab lubatud piirmäära, peab turvaventil avama kiiresti ja vabastama üleliigse rõhu, et vältida katastrofaalseid rike, nagu kompressori kahjustumine, torujuhtme lõhenemine või küljendi leke.

Erinevate turvaventilite tüüpide hulgas kasutatakse laialdaselt kruugitud täiskroomitud turvaventileid külmehoituses nende suurepärase ühilduvuse, stabiilse soojusjuhtivuse, usaldusväärse tihendussoorituse ja lihtsa paigaldamise tõttu levinud küljagentidega. Neid kasutatakse intensiivselt tööstuslike süsteemide, kaubandusliku külmehoituse seadmete ning kompaktsete kodumajapidamiste külmehoituse üksustes.

Vastavalt ASME BPVC jaotisele VIII peab turvaventili seadistus- ja süsteemi maksimaalse lubatava töörõhu (MAWP) vaheline kõrvalekalle jääma piiridesse ±3%, samas peab vabastusvõimsus olema vähemalt 1,2 korda suurem kui süsteemi maksimaalne rõhu tekitamise võime. ISO 4126-1 sätestab lisaks, et külmehoituse süsteemides kasutatavate turvaventilite lekkekiirus ei tohi ületada 10⁻⁶ mbar·L/s. Tavalistes töötingimustes suudavad kruugitud täiskroomitud turvaventilid nõudeid usaldusväärselt täita või neid ületada.

Toote põhjalik analüüs: struktuurilised ja materjalilised eelised

Struktuuriline koostis ja materjalide omadused

Keerustega täistserroos turvaventilid kasutavad tavaliselt terviklikku tsingibrassist keha, mille materjaliks on H59-1 brass või H62 brass, olenevalt kasutusnõudest.

H59-1 brass pakub suurepärast töödeldavust ja kõrget kääretäpsust, mistõttu sobib see kaubanduslikesse külmehoidesse, kus nõutakse sagedast paigaldamist ja hooldust. Selle tõmbekindlus ja kõvadus võimaldavad tal vastu pidada korduvatele rõhulangustele.

H62 brass pakub paremat korrosioonikindlust ja mehaanilist stabiilsust. See on keemiliselt ühilduv ammoniaagiga ja peamiste HFC-jahutusainetega ning omab kõrget soojusjuhtivust, mis vähendab kiiretemperatuuriliste muutuste tõttu tekkivate pingelõhedete ohtu.

Tööprintsiip ja võtmetunnused

Juhtmechanism

Keeruspoluga täistserase ohutusklappid toimivad vedrupoolituse põhimõttel. Tavalistes tingimustes surub vedrujõud klapiplaadi klapisistu vastu, et säilitada tihendatud olek. Kui süsteemi rõhk saavutab eelseaditud väärtuse, ületab vedeliku rõhk vedrujõu, tõstab plaadi ja lubab üleliigse rõhu väljutamist. Kui rõhk langeb uuesti sulgemise tasemele, seob vedru plaadi tagasi ja taastab tiheduse.

Töökindluse kontroll

API 526 kohaselt läbi viidud rõhulahendusvõimsuse testid näitavad väljavoolukoefitsiente vahemikus 0,9–0,95, mis on oluliselt kõrgem kui valgepuu ohutusklappidel. Näiteks saavutab DN20 klapp R404A jahutusaine kasutamisel lahendusvõimsuse umbes 180 kg/h, mis on piisav 5-tonnise kaubandusliku külmutuspaagi jaoks.

Reageerimisaeg jääb vahemikku 0,1 kuni 0,3 sekundit töötemperatuuridel −40 °C kuni 120 °C. Kestvustesti näitab tihendi degradatsiooni alla 3% pärast 10 000 tsüklit, teenindusiga eluea jõudes tavaliselt 8–12 aastat.

Rakendatavad ja piiratud stsenaariumid

Soodsad rakendused

Kupeeritud täiskroomitud ohutusklapid on ühilduvad HFC-jahutusainetega, nagu R134a, R404A ja R410A, samuti ammoniaagisüsteemidega. Korrosioonikiirus on oluliselt madalam kui süsinikterasest klappe. Kupeeritud ühendused võimaldavad kiire paigalduse keevitamata, mistõttu sobivad need ideaalselt kitsastes ruumidesse.

Madalatel temperatuuridel säilitab H62-kroom kõrge löögikindluse, tagades usaldusväärse töö madalatel temperatuuridel toimivates jahutussüsteemides.

Piiratud rakendused

Messi ohutusklappid ei sobi kloori sisaldavate jahutusainete, nagu R22 või R123, puhul keemiliste reaktsioonide tõttu, mis võivad põhjustada korrosiooni. Süsteemides, kus MAWP ületab 3,5 MPa, tuleb kasutada sulamterasest ohutusklappe.

Valikjuhend: andmetele toetuv lähenemine

Rõhuparameetri määramine

Seadistus rõhk peaks olema 1,05–1,10 korda suurem kui MAWP, kuid siiski alla klapi nimirõhu. Tagasiseadepunkt jääb tavaliselt vahemikku 90–95% seadistusrõhust, kusjuures rõhukõikumistele tundlike süsteemide puhul soovitatakse kõrgemat väärtust.

Väljatinderdusvõime ja suuruse valik

Väljatinderdusvõime arvutatakse API 520 meetodil, arvestades jahutusaine omadusi ja süsteemi jahutusvõimsust. Nominelläbimõõdu valik peaks põhinema arvutatud voolu pinnal, mitte ainult toru suurusel.

Keskkonna sobivus

Keeretüüp, korrosioonikaitse ja madala temperatuuri materjalivalik tuleb kinnitada. Korrosiivsetes või madalate temperatuuride keskkondades soovitatakse nikkeelkattega ventiilkehi ja SUS316L vedrusid.

Tüüpilised valikuvigu ja nende vältimise meetodid

Tüüpilised valikuvigad hõlmavad ventiilide valimist ainult toru läbimõõdu alusel, rõhu seadmist võrdseks MAWP-ga, jahutuse sobivuse ignoreerimist või standardvedruste kasutamist madalate temperatuuride tingimustes. Neid probleeme saab vältida õige arvutuse, materjalikinnituse ja kohaldatavate standardite järgimise kaudu.

Paigaldamisjuhised

Paigaldusasend ja torustik

Turvaventilid tuleb paigaldada vertikaalselt kõrgeima rõhu kohale külmasüsteemis. Sisselaskeava torustik ei tohi voolu takistada ja väljalaskeava torustiku takistus peab jääma lubatud tagarõhu piiridesse

Montaaž ja hooldus

Paigalduse järel tuleb inertgaasi testimise abil kinnitada õhutihedus ja seadistada rõhukalibreering. Pikaajalise usaldusväärsuse tagamiseks on oluline regulaarselt üks kuni kaks korda aastas inspekteerida ja uuesti kalibreerida.

Rakendusscenaariumid ja praktilised näited

Töindustrialsed ammoniaagikülmutusüsteemid

Ammoniaagi külmsaltes näitavad sobivalt valitud messingist turvaventilid stabiilset tööd ja madalamat hoolduskulude taseme võrrelduna poorterasa alternatiividega.

Kaubanduslikud külmutusseadmed

Supermarketite külmutusüsteemid saavad kasu sagedaste käivitus- ja seiskamistingimuste all püsiva tihedusjõudlusest, mis parandab temperatuuristabiilsust ja vähendab ekspluatatsiooniga seotud kaebusi.

Kodumajapidamise külmetusseadmed

Kompaktne messingist turvaventil pakub usaldusväärset rõhukaitset ning vastab rangele ruumi- ja müra piirangutele kodumajapidamise külmutusseadmetes.

Kohustuslik väljaandmine

Keerustega täielikult messingist turvaventilid tagavad jahutussüsteemide kaitse usaldusväärse rõhulõdvestuse, kiire reageerimise ja suurepärase materjalide ühilduvuse kaudu. Õige valik ja paigaldus arvutuste ning keskkonnamõjude põhjal tagavad pikaajalise ohutuse, väiksemad hoolduskulud ja stabiilse süsteemi toimimise.