解析先導式安全閥結構特點及工作原理。先導式安全閥廣泛運用于天然氣、石油氣及化工壓力容器設備和工業(yè)管道上，具有防火防爆、防靜電，密封可靠，啟閉迅速和排氣量大的突出優(yōu)點。下面就有新疆永一閥門為大家詳細解說下先導式安全閥的特點和工作原理。

一、先導式安全閥結構特點

先導式安全閥由主閥、導閥、泄放閥、接頭和導管等組成(圖1)。在正常工況下，系統(tǒng)的介質壓力既作用于主閥瓣的下方，又作用于主閥瓣的上方。

由于主閥瓣上方氣室介質作用面積于下方介質作用面積，在壓力差作用下，主閥瓣處于關閉狀態(tài)。隨著管道介質壓力的上升，則封所獲得的密封比壓也將隨著上升，這和彈簧直接載荷式安全閥正好相反，即介質壓力越高封越可靠。當管道介質壓力異常，達到或超過整定壓力時，導閥(圖2)的上閥瓣迅速開啟，主閥瓣上方氣室內(nèi)的介質通過導閥的排氣接頭迅速排出，主閥瓣在下方介質壓力的強力作用下，瞬時開啟，將介質從主閥的出口迅速大量排出，使管道中的介質壓力恢復到正常的工作壓力，保證了系統(tǒng)的安全。

當管道介質壓力降到系統(tǒng)設定的安全閥整定壓力約90%時，導閥上閥瓣關閉，管道介又通過導閥進入主閥瓣上方的氣室。在壓力差的作用下，主閥關閉，保證了系統(tǒng)的正常工作。

二、先導式安全閥工作原理

導閥由閥體、下閥瓣、頂桿、放氣接頭、上閥瓣、彈簧和泄放閥等組成。

在正常工況下，導閥上閥瓣處于關閉狀態(tài)，導閥下閥瓣處于開啟狀態(tài)。管道介質通過下閥瓣進入主閥瓣上方的氣室內(nèi)，使主閥瓣關閉。當管道介質壓力異常，達到或超過設定的整定力時，導閥下閥瓣在介質壓力的作用下關閉，切斷管道介質進入主閥瓣上方的通道，同時導閥上閥瓣被頂桿頂起，即導閥開啟，主閥瓣上方氣室內(nèi)的介質通過排氣接頭迅速排出。主閥瓣在下方介質壓力的強力作用下，瞬時開啟，將管道介質從主閥的出口迅速大量排出，使管道介質壓力恢復到正常的工作壓力，保證系統(tǒng)的安全。當管道壓力降到系統(tǒng)設定的整定壓力的約90%時，導閥上閥瓣在彈簧的作用下關閉，同時導閥下閥瓣被頂桿頂開，管道介質通過下閥瓣進入主閥瓣上方的氣室，主閥瓣在壓差作用下關閉，保證了系統(tǒng)的正常運行。

先導式安全閥的操作原理

先導式安全閥可以設計成隨著它被供給能量或失去能量而使主閥開啟(排放)的兩種形式。若采用供能釋放原理，當萬一發(fā)生事故而失去能量時，將使主閥保持關閉。因此，在這種場合使用的先導式安全閥采用系統(tǒng)介質作為操作介質是最安全的。不過，某些規(guī)范也允許采用外部操作介質，只要這些操作介質系由幾個獨立的能源供給，或者只要先導式安全閥的載荷是有限的。若采用失能釋放原理，失能將使主閥開啟。于是在這種情況下，先導閥的失效保護操作將不受操作介質的影響。

a．由系統(tǒng)介質操作的主閥

這些先導式安全閥的關閉力是以3種方法提供的：其一，由直接作用在閥瓣上的介質壓力提供，；其二，由彈簧提供；其三，由作用在先導閥活塞上的介質壓力提供。這后一類先導式安全閥的先導閥活塞必須配有有效的密封圈，能夠在先導式安全閥關閉時的最大管線壓力下保持密封。

煤機配件先導式安全閥按失能開啟原理操作，其活塞必須在安全閥關閉時的系統(tǒng)最大介質壓力下保持密封。

b．由外部介質操縱的主閥

彈簧加載主目的驅動機構是由外部介質供給能源的。主要有壓縮空氣或者電能。

先導式安全閥按失能開啟原理操縱。其驅動機構由一個氣動馬達組成，在正常運行條件下，氣動馬達對閥桿施加一個向下的推力，同彈簧一起使安全閥保持關閉，并達到密封。當運行壓力達到整定壓力時，氣動馬達則產(chǎn)生一個提升力，并同作用在閥瓣下方的介質壓力一道使安全閥開啟。一旦氣動馬達能源斷絕時，安全閥將如同一個直接作用式安全閥那樣開啟。

先導式安全閥同樣是按失能開啟原理操作。在正常運行壓力下，電磁鐵通電施力于閥桿并同主彈簧一起使安全閥保持關閉，并達到密封。當運行壓力達到整定壓力時，電磁鐵失電，先導式安全閥像直接作用式安全閥一樣開啟。

先導式安全閥按供能開啟原理操作。在這種場合，先導式安全閥的關閉力僅由彈簧提供。并保持密封。當運行壓力達到整定壓力時，由空氣操縱的提升馬達被供能。由此產(chǎn)生的提升力正好使由彈簧產(chǎn)生的關閉力減小到使作用在閥瓣下方的介質力能將安全閥開啟的程度。這種先導式安全閥是這樣設計的，即當提升馬達失效時，介質壓力仍然可以在允許超壓的范圍內(nèi)使閥門開啟。

c．具有安全和控制雙重功能的主閥

安全閥的功能還可以同控制閥的功能結合起采，用于蒸汽發(fā)電設備的高壓旁路安全閥就是一例。其主閥配備一個液壓為動力的驅動機構，按失能開啟原理操作。與此同時，位于液壓控制管線上的先導閥則以失能釋放原理操作。

煤機配件安全閥的典型安裝方式。當發(fā)電設備正常運行時，安全閥作為一個自動高壓旁通閥工作，向再熱系統(tǒng)供汽。再熱系統(tǒng)則通過一個低壓旁通閥同冷凝器連接，并由一個直接向大氣排放的單獨安全閥來保護。如果由于汽輪機卸載而使高壓系統(tǒng)中的壓力突然升高時，安全先導閥使驅動機構失能。于是，蒸汽壓力在一個對驅動機構活塞作開啟方向作用的彈簧的幫助下使主閥迅速開啟

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