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泄压安全阀的选择 |
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作者：天津城市建设学院 李军 |
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提要：分析了泄压安全阀在采用补水泵定压的低温热水供暖系统中的作用，给出了选择安全阀的计算方法和数据，并指出了安全阀安装、使用中应注意的事项。
关键词：泄压安全阀选择安装使用
1问题的提出
采用补水泵定压的低温热水供暖系统是通过安全阀的泄压作用排泄循环水的温升膨胀水量，从而使系统压力波动不超出设计范围，以保证供暖系统正常运行。
这种定压方式具有系统简单、运行可靠、占地面积小等优点，目前已广泛应用于较大的热水供暖系统中。但由于泄压安全阀仅是该系统中的一个附件，所以往往被设计者及安装、运行管理人员所忽视，结果造成补水泵启动频繁，系统压力波动较大，影响了系统的正常运行。
因此，正确地进行安全阀的选择、安装及调试，可避免供暖系统中散热器、管道及附件受到超压破坏，使热水供暖系统稳定地在设计压力范围内正常运行。
2泄压安全阀的选择
2.1安全阀型式的选择
在采用补水泵定压的低温热水供暖系统中，泄压安全阀应对震动不敏感，阀瓣的开启动作不会造成系统压力大的波动。为此，在设计中以选用微启式弹簧安全阀为宜。由于这种安全阀是将弹簧的弹力加载于阀瓣上，故阀瓣对震动不敏感，阀瓣的开启高度仅为阀座喉径的1/20~1/40，且为渐开式，开启高度随压力变化而逐渐变化。所以，将其作为热水供暖系统中泄压装置是较为合适的。常用微启式弹簧安全阀的型号为A27W-10，A47H-16。
在工程中也有选择杠杆安全阀作为泄压装置的。由于这种安全阀作用于阀瓣的载荷是重锤通过杠杆加载的，载荷不随开启高度变化而变化，所以容易造成系统中压力波动及阀杆跳动，反过来使系统产生更大的压力波动，这种状态的出现将直接影响供暖系统的正常运行。所以，选择杠杆式安全阀作为泄压装置是不可取的。
2.2安全阀阀座通路面积的选择
在热水供暖系统中微启式弹簧安全阀阀座通路面积为
式中A――阀座通路面积，mm2；
G――通过阀座面积的膨胀水量，kg/h；
p――工作压力，kPa。
通过安全阀阀座通路面积的膨胀水量
G=B.α.Δtmax.Vc.ρ(2)
式中B――安全余量，B=2～3；
α――水的体胀系数，α=0.000 6 K-1；
Δtmax――每小时允许的最大温升，Δtmax=20℃/h；
Vc――供暖系统中的水容量，m3，可从相关手册及产品样本中获得；
ρ――水的密度，在95 ℃/70 ℃低温热水供暖系统中取为961 kg/m3。
安全阀在系统中的泄压作用是通过排泄系统因温升导致的膨胀水量来实现的，它的作用原理与膨胀水箱容纳膨胀水量是不同的。因而，在计算安全阀的排放能力时，不宜参照膨胀水箱膨胀水量的计算方法(温升由20 ℃升至95 ℃，即Δtmax=75 ℃)，而应按小时允许最大温升计算其膨胀水量。考虑到供暖系统运行中网路水温改变不宜过快，以免产生不正常的温度应力，Δtmax取20 ℃/h为宜。
2.3安全阀规格选择
式(2)中取B=3，即可得：
G=3×0.000 6×20×Vc×961=34.5Vc
将G代入式(1)，有
根据阀座通路面积A即可选择安全阀的规格，详见表1。
表1安全阀规格选择表
此表适用于选用A27W-10型安全阀的95 ℃/70 ℃低温热水供暖系统。
为了使安全阀的启闭动作能在设计的压力范围内，在选择安全阀时必须根据设计的工作压力选择合适的工作弹簧。工作弹簧压力选择见表2。
表2安全阀工作弹簧压力选择表
3安全阀的安装与调试
3.1安全阀的安装
在采用补水泵定压的低温热水供暖系统中，泄压安全阀应垂直安装于供暖循环泵出水总管上，其位置应高于补水箱顶，使膨胀水泄入补水箱的进口漏斗中，以便监视安全阀的工作状态。泄水管应作支架固定。图1为安全阀的安装示意图。
图1安全阀安装示意图
1 热水锅炉2 泄压安全阀3 热用户
4 电接点式压力表5 循环泵6 补水泵7 补水箱
3.2安全阀的调整和校验
当工作压力p≤1300kPa时，安全阀的开启压力为p+50 kPa，回座压力为p-30 kPa。如果压力波动范围选得太小，则触点启闭的动作频繁，影响开关及水泵的使用寿命。
为保证安全阀工作的可靠性，在安装前应按开启、回座压力作冷态校验，合格后热态校验一般可一次成功。冷态校验可以通过手压泵在阀门试验台上进行。装置如图2所示。
图2安全阀校验装置示意图
1 安全阀2 水箱3 手压泵4 逆止阀5 压力表
4安全阀的使用
当安全阀的密封面上存有污物或结垢时，往往会造泄漏或启闭动作失灵。所以在运行过程中，应每月拉动搬手冲洗阀座和阀瓣，每年应作一次严密性试验和冷校验。
参考文献
1陆耀庆，主编.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1993.
2陆耀庆，主编.供暖通风设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1987.
3中国建筑科学研究院.民用建筑采暖通风设计技术措施.北京：中国建筑工业出版社，1983.(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/14/2004) |
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