1．性能特點
先導(dǎo)式安全閥是一種非直接作用式安全閥，由于工況的要求和制造的許可等特殊情況，先導(dǎo)式安全閥是不能被其他安全閥代替的，在石油、化工等工業(yè)設(shè)備上被廣泛使用。和彈簧式安全閥想比先導(dǎo)式安全閥具有幾個特點：
(1)能在非常接近開啟壓力下具有良好的密封性。
(2)密封可靠維修簡單。
(3)閥門的動作不受背壓力的影響。
(4)可以在工作中設(shè)定閥門的開啟壓力，易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點。
(5)排量大，口徑大。
(6)壓力可以做到很高。
2．結(jié)構(gòu)特點
先導(dǎo)式安全閥是由主閥和導(dǎo)閥兩部分逋過導(dǎo)管連接組成。導(dǎo)閥是一個彈簧式安全閥和一個控制閥組成整體。主閥是依靠導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動式控制的。(圖1)(圖2)系統(tǒng)壓力低于閥的設(shè)定壓力時，介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)閥進(jìn)入主閥壓力室，作用在主閥閥瓣上。產(chǎn)生主閥密封動力，主閥關(guān)閉。
當(dāng)系統(tǒng)壓力增加接近設(shè)定壓力時，導(dǎo)閥控制閥閥瓣上升，而上密封關(guān)閉，此時，導(dǎo)閥安全閥密封能處于安全狀態(tài)，系統(tǒng)壓力在稍有增加，安全閥開啟主閥壓力室的介質(zhì)通過導(dǎo)閥排出，主閥閥瓣在進(jìn)口壓力的作用下開啟。
當(dāng)系統(tǒng)壓力高于設(shè)定壓力時，主閥閥瓣達(dá)到全開啟。
當(dāng)系統(tǒng)壓力降至設(shè)定壓力以下，導(dǎo)閥安全閥關(guān)閉，導(dǎo)閥控制閥閥瓣下降，進(jìn)口處壓力通過導(dǎo)閥進(jìn)入主閥壓力室，主閥關(guān)閉。
3．設(shè)計原理
a、導(dǎo)閥的工作原理
導(dǎo)閥是由導(dǎo)閥閥體、導(dǎo)閥閥閥瓣、控制閥閥瓣、導(dǎo)閥彈簧等組成。導(dǎo)閥實際上就是一個彈簧式安全閥和一個控制閥組合而成的。導(dǎo)閥閥瓣和控制閥閥瓣通過一個小軸連接，在正常工作狀況下，控制閥閥瓣處于閥腔的中部，閥門進(jìn)口處介質(zhì)通過控制閥閥腔進(jìn)入主閥壓力腔，在主閥閥瓣上產(chǎn)生密封力，使主閥關(guān)閉；當(dāng)管道介質(zhì)壓力達(dá)到或超壓閥門的整定壓力時，控制閥閥瓣向上運動，關(guān)閉介質(zhì)流向主閥壓力腔的通道。同時，在小軸的聯(lián)動下，導(dǎo)閥閥瓣開啟，主閥壓力腔里的介質(zhì)迅速從導(dǎo)閥出口排出，主閥壓力腔壓力下降，主閥閥瓣在介質(zhì)力的作用下迅速開啟，管道介質(zhì)從主閥出口大量排出。當(dāng)系統(tǒng)壓力下降到閥門回座壓力時，在彈簧的作用下，導(dǎo)閥閥瓣下降，導(dǎo)閥關(guān)閉。同時在小軸的連動下，控制閥閥瓣下降，上密封消失，介質(zhì)通過控制閥閥腔進(jìn)入主閥壓力腔，主閥閥瓣在介質(zhì)力的作用下恢復(fù)主閥密封。
b、導(dǎo)閥設(shè)計計算
b-1、導(dǎo)閥密封比壓的計算
式中：q1——介質(zhì)壓力為p時密封面比壓力；
Dm——導(dǎo)閥關(guān)閉件密封面平均直徑；
Pk——安全閥整定壓力；
p——設(shè)備正常運行壓力；
b——密封面寬度；
qMF——導(dǎo)閥密封面必須比壓。
b-2、導(dǎo)閥彈簧計算
(1)彈簧升力系數(shù)的計算
式中：ρ——彈簧升力系數(shù)；
Fs——導(dǎo)閥閥瓣的升力，即流體作用在導(dǎo)閥閥瓣上總的向上的合力，(N)；
d01——導(dǎo)閥閥座的最小內(nèi)徑，(mm)；
p——閥進(jìn)口的靜壓力(MPa)。
(2)導(dǎo)閥彈簧剛度的計算
式中：λ′——彈簧的計算剛度；
h——導(dǎo)閥的開啟高度；
d01——導(dǎo)閥閥座的最小內(nèi)徑；
Pdr——額定排放壓力；
ρh——開啟高度為h時的閥瓣的升力系數(shù)；
Dm——導(dǎo)閥密封面的中徑；
Pk——閥門的整定壓力。
(3)彈簧鋼絲直徑的計算
式中：d′——彈簧的計算剛度；
p′2——彈簧最大工作負(fù)荷。
P2y——彈簧最大預(yù)緊負(fù)荷；
λ——彈簧的實際剛度。
P2k——最大開啟壓力。
G——切變模量；
d——鋼絲的實際直徑；
D2——彈簧的中徑；
n——彈簧的有效圈數(shù)；
h——導(dǎo)閥的開啟高度；
K——曲度系數(shù)。
C——彈簧指數(shù)。
[τ ]——材料的許用剪應(yīng)力。
4．主閥的設(shè)計與計算
a、閥體壁厚的計算
式中：t′B——閥體的計算壁厚；
P——計算壓力；
Dn——計算閥體的內(nèi)徑；
[σL]——材料的許用拉應(yīng)力；
C——腐蝕余量。
b、主閥閥瓣直徑的確定與計算
式中：D1——主閥閥瓣的計算直徑；
DMZ——主閥密封面中徑；
b——主閥密封面寬度；
qF——必須的密封比壓；
PM——閥門的密封壓力。
c、主閥密封比壓的計算
c-1、計算密封比壓
式中：q1——計算密封比壓；
D——主閥閥瓣選用直徑；
PM——閥門的密封壓力。
c-2、計算許用密封比壓
式中：q2——計算許用密封比壓；
Pk——閥門的整定壓力。
5．設(shè)計結(jié)果
A46Y系列先導(dǎo)式安全閥，經(jīng)過多次試驗其性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)GBl2243所規(guī)定的要求。
A46Y系列先導(dǎo)式安全閥在石油、天然氣、石油化工裝置的使用多年，性能穩(wěn)定。
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