Van giảm áp khí nén thủy lực

Van giảm áp khí nén thủy lực

Van giảm áp (Pressure relief valves) hay còn gọi là van điều chỉnh áp suất là một loại của hệ thống van an toàn được sử dụng để điều khiển hoặc hạn chế áp suất trong hệ thống. Áp suất có thể  sẽ lớn hơn mức quy định và tạo ra nhưng sự phá hoại cho các công cụ hoặc thiết bị, hay hoả hoạn...​. Áp suất được giảm bớt bằng cách cho phép chất lỏng áp suất chảy từ đường hồi ra khỏi hệ thống​.

Luôn sử dụng van giảm áp với bơm thủy lực cố định. Các mạch bơm bù áp cũng có thể sử dụng van giảm áp cho một số ứng dụng nhất định. Điều quan trọng là van giảm áp được thiết kế với các vật liệu tương thích với nhiều loại chất lỏng khác nhau, từ không khí và nước, đến phương tiện ăn mòn.

Bảo vệ bơm và hệ thống khỏi áp suất dư thừa là chức năng hợp lệ duy nhất cho một van giảm áp. Không bao giờ van giảm áp phải được sử dụng để truyền chất lỏng áp suất dư thừa vào bể. Khi dòng bơm quá dòng chảy vào bể, nó tạo ra nhiệt. Van giảm áp trong một mạch thủy lực được thiết kế tốt không bao giờ làm giảm dầu vào bể - trừ khi có mạch hoặc điều khiển sự cố.

Nguyên lý hoạt động của van giảm áp

Van giảm áp suất được thiết kế hoặc thiết lập để mở ở áp lực thiết lập đã xác định trước để bảo vệ các bình áp lực và các thiết bị khác không bị áp lực vượt quá giới hạn thiết kế của chúng. Khi vượt quá áp suất thiết lập, van giảm áp sẽ trở thành "đường dẫn ít điện trở" khi van bị ép mở và một phần chất lỏng được chuyển hướng qua tuyến phụ. Chất lỏng được chuyển tiếp (lỏng, khí hoặc hỗn hợp khí lỏng) thường được định tuyến qua hệ thống đường ống được biết đến như đầu cứu trợ tới một lò phản ứng khí gas trung tâm, nơi nó thường bị đốt cháy và các khí đốt được thải ra không khí.

Khi chất lỏng được chuyển hướng, áp suất bên trong bình sẽ không tăng. Một khi nó đạt đến áp suất reseating van, van sẽ đóng lại. Việc thổi khí thường được biểu diễn dưới dạng một phần trăm của áp suất thiết lập và đề cập đến áp suất cần phải giảm bao nhiêu trước khi van trở lại. Việc thổi khí có thể thay đổi từ khoảng 2-20%, và một số van có thổi khí có thể được điều chỉnh.

Trong các hệ thống khí nén áp suất cao, khuyên rằng lối thoát của van giảm áp nằm ở không gian mở. Trong các hệ thống nơi đầu ra được nối với đường ống, việc mở van giảm áp sẽ tạo ra áp lực xây dựng trong hệ thống đường ống phía dưới của van giảm áp. Điều này thường có nghĩa là van giảm áp sẽ không dừng lại một khi áp suất thiết lập đạt được. Đối với những hệ thống này thường được gọi là các van giảm áp được sử dụng. Điều này có nghĩa là áp suất chỉ hoạt động trên một khu vực nhỏ hơn nhiều so với diện tích van của van.

Nếu van mở ra, áp lực phải giảm đáng kể trước khi van đóng và áp suất đầu ra của van có thể dễ dàng giữ van mở. Một xem xét khác là nếu các van giảm áp khác được kết nối với hệ thống đường ống thoát nước, chúng có thể mở ra khi áp suất trong hệ thống ống xả tăng lên. Điều này có thể gây ra hoạt động không mong muốn.

Trong một số trường hợp, van giảm áp được sử dụng để trả lại toàn bộ hay một phần chất lỏng thải ra bởi một máy bơm hoặc máy nén khí trở lại hoặc là một bể chứa hoặc đầu vào của máy bơm hoặc máy nén khí. Điều này được thực hiện để bảo vệ bơm hoặc máy nén khí và bất kỳ thiết bị liên quan nào từ áp lực quá mức. Van qua đường vòng và đường dẫn có thể là bên trong (một phần không tách rời của bơm hoặc máy nén) hoặc bên ngoài (được lắp đặt như một thành phần trong đường dẫn chất lỏng). Nhiều động cơ hỏa hoạn có các van giảm áp để ngăn chặn sự quá áp của vòi chữa cháy.

Trong các trường hợp khác, thiết bị phải được bảo vệ khỏi bị áp suất trong máy (nghĩa là áp suất thấp) thấp hơn thiết bị có thể chịu được. Trong những trường hợp như vậy, van giảm áp được sử dụng để mở ở giới hạn áp suất thấp được xác định trước và chấp nhận không khí hoặc khí trơ vào thiết bị để kiểm soát lượng chân không.

Tóm lại, van giảm áp khí nén (PRV) được thiết kế để duy trì áp suất dòng chảy liên tục trong giới hạn gần. Khi vận hành, van được kích hoạt bằng áp lực dòng qua hệ thống điều khiển, mở nhanh để duy trì áp suất dòng ổn định nhưng đóng dần dần để tránh va chạm. Ngoài van giảm áp, van này có thể được sử dụng để giảm áp lực, chịu áp lực, áp lực trở lại, hoặc dỡ các chức năng trong một hệ thống bỏ qua.

Thuật ngữ kỹ thuật van giảm áp

Trong quá trình lọc dầu, sản xuất hóa dầu và hóa chất, công nghiệp chế biến khí đốt tự nhiên và phát điện, van giảm áp có liên quan đến thuật ngữ van giảm áp (pressure relief valve), van an toàn áp suất (pressure safety valve) và van an toàn:

- Van giảm áp (pressure relief valve) hoặc Van xả áp suất (pressure release valve) hoặc van an toàn áp suất (PSV): Sự khác biệt là van an toàn áp suất có một cần tay để kích hoạt van trong trường hợp khẩn cấp. Hầu hết các an toàn áp suất đều hoạt động. Ở áp suất thấp, một số sử dụng màng ngăn thay cho lò xo. Thiết kế van giảm áp cổ nhất sử dụng trọng lượng để đóng van.

- Đặt áp suất: Khi áp suất hệ thống tăng lên tới giá trị này, PRV sẽ mở ra. Độ chính xác của áp suất thiết lập có thể theo các hướng dẫn do Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Mỹ (ASME) thiết lập.

- Van giảm áp (relief valve): Van được sử dụng trên một dịch vụ chất lỏng, mở ra tương ứng khi áp lực ngày càng tăng vượt qua áp lực lò xo.

- Van an toàn (safety valve): Được sử dụng trong dịch vụ gas. Hầu hết các SV đều có thể nâng cao hoặc chụp nhanh, trong đó họ bật mở hoàn toàn.

- Van an toàn (SRV): Một van giảm áp có thể được sử dụng cho dịch vụ khí hoặc chất lỏng. Tuy nhiên, áp suất thiết lập thường chỉ chính xác cho một loại chất lỏng tại một thời điểm.

- Van an toàn áp suất thấp (LPSV): Một hệ thống tự động giảm áp lực tĩnh của khí. Áp lực giảm nhẹ và gần áp suất khí quyển.

- Van áp suất chân không (VPSV): Một hệ thống tự động giảm áp lực tĩnh của khí. Áp suất giảm nhẹ, âm và gần áp suất khí quyển.

- Van an toàn áp suất thấp và áp suất chân không (LVPSV): Một hệ thống tự động giảm áp lực tĩnh của khí. Áp suất giảm nhẹ, âm hoặc dương, và gần áp suất khí quyển.

- Van áp suất chân không áp lực (PVRV): Là sự kết hợp của một áp suất chân không và một van giảm áp suất trong một vỏ. Được sử dụng trên các thùng chứa chất lỏng để ngăn ngừa sự nổ tung hoặc áp lực.

(Biên tập viên: Máy & thiết bị SUMAC, nguồn siêu tầm)