Tiểu luận van an toàn

GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển cách nhanh chóng ngành công nghiệp tất lĩnh vực đời sống người, từ ngành công nghiệp thực phẩm, hóa chất, lượng… Đã tạo nhiều sản phẩm máy móc cơng nghiệp phục vụ sản xuất Với đời nhiều thiết bị mang tính chiến lược cần thiết địi hỏi có thiết bị bảo vệ người, tài sản trang thiết bị máy móc khác Trong van an tồn dường thiết bị khơng thể thiếu nhà máy công xưởng lớn Tuy thiết bị phụ trợ góp phần lớn giảm thiểu rủi ro trình sản xuất đặc biệt thiết bị làm việc với áp lực lớn lò nhà máy nhiệt điện, nhà máy beer… Van an toàn ngày quan tâm trọng hơn, mẫu thiết kế ngày hoàn thiện mẫu chức làm việc Bài tiểu luận sau xin giới thiệu đến thầy bạn số loại van an toàn nguyên lý hoạt động chúng Do thời gian có hạn tầm hiểu biết cịn hạn chế khơng tránh khỏi sai xót, mong thầy ban đóng góp ý kiến bổ xung để ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Dương văn Long DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO MỤC LỤC Mục Trang Lịch sử đời van an toàn Các quy định van an tồn cho lị Cấu tạo nguyên lý hoạt động van an tồn 10 Giới thiệu số hình ảnh thơng số kĩ thuật van an tồn 14 DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO Lịch sử đời van an toàn - Năm 1679 Denis Papin phát triển nồi áp suất cách dùng nước để tăng áp Nhưng chưa thể khống chế vấn đề áp suất nên số nan nổ nồi áp suất xảy - Năm 1681 Denis Papin hoàn thiện cho sản phẩm việc phát minh van an tồn làm cho hoạt động an tồn Ơng đạt sáng chế thiết kế Hình 1: Một thiết kế van an toàn Denis Papin - Việc phát minh động nước sử dụng ngày tăng nồi cung cấp nước q trình cơng nghiệp hóa dẫn đến cần thiết để bảo vệ người tài sản trước nguy nổ lò ngày phải quan tâm - Năm 1856 John Ramsbottom phát minh van an tồn dùng lị xo chịu tải, trở nên phổ biến nồi tàu hỏa nghành cơng nghiệp có liên quan DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO - Chỉ 30 năm sau, năm 1885 Laser trình bày van an tồn kể từ nhà sản xuất van an toàn với lịch sử lâu đời Hình 2: Van an tồn tải trọng loại 421 Laser - Lị xo tải van an tồn loại sử dụng phổ biến van an tồn Thí điểm van an tồn hoạt động van an tồn kiểm sốt tất lĩnh vực phát triển cuối kỷ trước chủ yếu tăng áp suất vận hành nâng cao hiệu bảo vệ thiết bị Sau theo sau thiết kế cho ứng dụng cụ thể hóa chất, dược phẩm… DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO Hình 3: Van an tồn dùng sức tải lò xo loại 525 Laser - Chức van an tồn để bảo vệ sống tài sản. Một van an toàn chế van cho việc phát hành tự động chất khí từ nồi hơi, bình chịu áp suất, hệ thống khác áp suất hay nhiệt độ vượt giới hạn định trước. Nó phần tập hợp lớn có tên Van an tồn áp suất (PSV), van giảm áp (PRV). Các phận khác đặt tên van giảm, van giảm an toàn, van an tồn cứu trợ thí điểm hoạt động, van an tồn áp lực thấp, van áp suất chân khơng an tồn.  DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO Hình 4: Một số mẫu thiết kế van an toàn khác Laser - Van lị xo an tồn, gọi 'tiêu chuẩn' 'thông thường' đơn giản, thiết bị tự hành đáng tin cậy cung cấp bảo vệ áp. Các yếu tố thiết kế bao gồm thể van góc bên phải mơ hình với kết nối đầu vào van, vịi phun, gắn hệ thống chứa áp lực. Các kết nối ổ cắm vặn mặt bích để kết nối với hệ thống đường ống xả. Tuy nhiên, số ứng dụng, chẳng hạn hệ thống khí nén, van an tồn khơng có kết nối ống xả mà chất khí trực tiếp vào khí Các quy định van an tồn cho lị a) Số van an tồn cho lị - Mỗi lò ( bao gồm lò ống lửa lò ống nước ), máy phát điện nước phải trang bị van an toàn bề mặt làm việc 46,5m hai hay nhiều bề mặt làm việc lớn - Các van có kích thước tầm hoạt động nên bố trí khoảng cách hợp lý để khã làm việc khơng nhỏ khã làm việc lò điều kiện hoạt động tối đa DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO b) kích thước van an tồn - Trường hợp sản xuất bão hịa , đường kính đầu vào van an tồn cho lị đẩy nhiệt sử dụng để tạo nước cho động đẩy móc khác phải nhỏ 38mm ( 1,5 inch ) không lớn 102mm ( inch ) - Đối với nồi phụ trợ bể chứa đường kính đầu vào van an tồn khơng nhỏ 19mm ( ¾ inch ) không lớn 102mm ( inch ) c) Bộ nhiệt hâm nước - nhiệt : thường lấy từ bao lơng lị để gia nhiệt tiếp thành nhiệt thông qua nhiệt để sử dụng cho mục đích khác Van an tồn bố trí van lắp ống nhiệt để bảo vệ thiết bị - Bộ hâm nước : nước trước đưa vào lị thường gia nhiêt thơng qua nhiệt để tận dụng phần lượng thừa xả ngồi Van cân thường bố trí thiết bị kem theo van giảm áp để đảm bảo có cố xảy - Trong trường hợp lị có trang bị q nhiệt mà khơng có thiết bị khống chế q nhiệt lị làm giảm khã an toàn van an toàn nhiệt - Vì vậy, van an tồn thiết lập cân đối điều kiện làm việc, trường hợp đủ nước qua nhiệt để ngăn chặn hư hỏng nhiệt DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO d) Cài đặt van an tồn - Phải có van an tồn bao lơng thiết lập thấp áp suất làm việc tối đa lị - Trong trường hợp bố trí nhiều van viêc thiết lập cao van an tồn khơng vượt q áp suất làm việc 3% - Phạm vi làm việc cài đặt tất van an tồn bao lơng khơng vượt q 10% áp suất cao mà van an toàn thiết lập - Trường hợp nhiệt van an toàn nhiệt thiết lập để giảm bớt áp suất không lớn áp suất thiết kế đường ống nước áp lực thiết kế đường ống nước áp lực thiết kế máy kết nối nhiệt, cộng với giảm áp suất đường ống nước Bảng khối lượng riêng nước lò Khối lượng riêng nước diện tích bề mặt nóng nồi đốt dầu , kg/h/m2 ( lb/h/ft2 ) Kiểu lò Bề mặt lò Bề mặt chứa nước Ống lửa 39,1 (8) 63,3 (14) Ống nước 48,8 (10) 78,1(16) - Trong kết nối với thiết bị nhiệt, van an toàn bao thiết lập áp lực không nhỏ so với quy định Van thiết bị nhiệt cài đặt thường công thêm o,34 bar ( 0.35kgf/cm2 , 5PSI ) cộng với khoảng giảm áp lực tải trọng bình thường thông qua nhiệt DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO e) Thiết lập cấu học van an tồn - Mỗi van an tồn lị thiết bị nhiệt đc trang bị với cấu học hiệu mà đĩa van dễ dàng nâng lên khỏi bệ đỡ - Cơ chế bố trí van hoạt động cách an tồn lị tảng khơng gian máy móc, tay, sếp lượng quy định f) Kêt nối với lò nhiệt - Các van an toàn thường bố trí gắn trực tiếp đến lị hơi, ngồi gắn lên số thiết bị phổ biến khác - Tuy nhiên chúng không gắn tương tự thiết bị điều kiện làm việc - Các van phận nhiệt thường gắn gián tiếp thông qua phận trung gian ống nối nhằm tạo điều kiện làm việc tốt bảo vệ van khỏi nhiệt độ cao g) Ống xả - Các đường xả áp suất thừa thường gom chung lại để xả khỏi địa hình làm việc - Đường ống xả thiết cho an tồn ngăn chặn tích tụ nước ngưng hỗ trợ cho thân van không chịu tải mức h) kiểm tra áp suất - Các van an toàn thiết lập theo cấu nước thử nghiệm với điều kiện áp suất làm việc trước đưa vào lắp ráp DHNL3TLT GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO - Áp lực van không tăng 6% so với áp suất làm việc cho phép Khi van dừng lại đóng cửa điều kiện bình thường, thời gian 15 phút cho lò ống lửa phút cho lị ống nước - Trong q trình kiểm tra nước cấp phải cung cấp ổn định để trì mức nước làm việc - Tất van an tồn thiết lập thơng qua đánh giá kiểm tra phận kiểm định, quản lý f) Thay đổi cài đặt van an toàn - Trường hợp lý áp lực làm việc tối đa cho phép thấp so với van an tồn lị thiết kế ban đầu cần phải điều chỉnh để van đáp ứng yêu cầu an toàn cho thiết bị làm việc - Nếu số bảo vệ van lớn khơng đáp ứng u cầu cần phải thây để đảm bảo điều kiện làm việc an tồn cho thiết bị Hình : Sơ đồ bố trí van an tồn cấu làm việc lò cung cấp làm việc cho turbine DHNL3TLT 10 GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO Cấu tạo nguyên lý hoạt động van an toàn Van an toàn thiết bị thủy lực dùng để điều chỉnh áp suất mạch thủy lực Van an tồn thuộc nhóm thiết bị điều chỉnh áp suất đầu vào Nhiệm vụ van an tồn bảo vệ mạch thủy lực khỏi tăng áp vượt giá trị định mức (giá trị định mức cài đặt sẵn ) Trong q trình làm việc Van an tồn ln trạng thái đóng Khi áp suất đầu vào van vượt giá trị định mức Van an toàn mở cho phép phần chất lỏng chảy qua van thùng chứa Hình : Cấu tạo van an tồn sử dụng tải lị xo dùng cho lò DHNL3TLT 11 GVHD: TS NGUYỄN THANH HÀO a) Van an tồn tác động trực tiếp Hình : Sơ đồ hoạt động van an toàn tác động trực tiếp ( FF lực lò xo, Fh lực hơi, PE áp suất vào van, PA áp suất thoát van) Cài đặt giá trị định mức áp suất cách: - Điều chỉnh độ nén lò xo - Chọn độ cứng lò xo Hình : van đóng khơng có cố Van đóng cửa (p < p thiết lập ) F p