Diseño de la válvula de seguridad

La construcción de la válvula de seguridad incluye necesariamente dos componentes principales: el elemento de cierre y el regulador que proporciona la fuerza sobre el elemento sensible. El elemento de cierre consiste en un obturador y un asiento, mientras que el regulador puede ser un mecanismo de resorte o de palanca.

Válvula de seguridad de resorte - en este tipo de válvulas, la fuerza del resorte se opone a la presión del agua sobre el obturador. La fuerza del resorte determina la presión de activación, y el rango de ajuste depende de la elasticidad del resorte.

Una construcción confiable y un bajo costo de la válvula de seguridad con regulador de resorte han contribuido a su amplio uso en sistemas de ingeniería y en instalaciones industriales pequeñas.

Algunos fabricantes de válvulas de seguridad suministran sus dispositivos con un ajuste de fábrica para una presión específica, mientras que el ajuste de otros se puede realizar en el lugar durante los trabajos de puesta en marcha, cambiando la fuerza de compresión del resorte.

Válvula de seguridad de palanca - aquí, la fuerza opuesta a la presión del agua es creada por un mecanismo de palanca. La masa de la carga y la longitud de la palanca determinan la presión de activación y el rango de ajuste. Las válvulas de palanca son tan confiables como las de resorte, pero tienen un costo algo más alto y se producen con un diámetro de conexión DN50 o más. Las válvulas de palanca han encontrado un amplio uso en la industria.

Según la altura del levantamiento del obturador, las válvulas de seguridad se dividen en de bajo levantamiento y de levantamiento completo.

Válvula de seguridad de bajo levantamiento - la altura del levantamiento del obturador no supera 0,05 veces el diámetro del asiento. En las válvulas de bajo levantamiento, se utiliza un mecanismo de apertura proporcional. Se caracterizan por una baja capacidad de paso, una construcción simple y un costo menor en comparación con las válvulas de levantamiento completo.

Válvula de seguridad de levantamiento completo - el obturador se eleva a una altura mayor o igual al diámetro del asiento. Para las válvulas de levantamiento completo, se utiliza generalmente un mecanismo de apertura de dos posiciones. Estas válvulas tienen una alta capacidad de paso y se instalan en sistemas con medios compresibles, como vapor o aire comprimido. La construcción de la válvula de seguridad de levantamiento completo es más compleja que la de bajo levantamiento, por lo que su costo es correspondientemente más alto.

Según la acción al alcanzar la presión de inicio de apertura, las válvulas de seguridad se dividen en proporcionales y de dos posiciones.

Válvulas de seguridad proporcionales - se abren proporcionalmente al aumento de presión, elevando el obturador, se incrementa uniformemente el volumen del medio descargado. Las válvulas proporcionales se utilizan para agua y otros medios no compresibles, aunque la construcción no excluye la posibilidad de su uso con medios compresibles.

En comparación con las de dos posiciones, las válvulas de seguridad proporcionales tienen las siguientes ventajas:

Bajo costo
Construcción simple
Capacidad de uso para agua y otros líquidos
En sistemas con flujo de emergencia variable, no se producen oscilaciones automáticas
Capacidad de abrirse exactamente en la medida necesaria para establecer los parámetros de trabajo

Válvulas de seguridad de dos posiciones - se abren instantáneamente a la posición completa al alcanzar la presión de apertura. Se recomienda su uso para medios compresibles, como vapor, aire o gas.

Las oscilaciones automáticas del obturador son la principal desventaja de las válvulas de dos posiciones. El funcionamiento de la válvula de seguridad en modo de oscilaciones automáticas es posible:

En caso de sobreestimación de la capacidad nominal
En sistemas con flujo de emergencia variable
Si el tiempo de aumento del flujo de emergencia hasta su valor máximo excede el tiempo de apertura completa de la válvula

La aplicación de válvulas de seguridad de dos posiciones para agua u otro líquido no compresible tiene dos particularidades:

La apertura repentina de la válvula provoca un gran desalojo de agua y una caída brusca de presión.
Después de la caída brusca de presión, la válvula se cerrará instantáneamente, provocando un golpe hidráulico.