储罐呼吸阀是工业设备中的重要组成部分,其工作原理特别且应用广泛。以下是对
储罐呼吸阀工作原理与应用的深入解析:
一、工作原理
储罐呼吸阀的核心作用在于维持储罐压力的稳定,其工作原理基于压力平衡和重力作用。
1.压力平衡原理:
当储罐内部压力升高,超过大气压力时,罐内高压直接作用于呼吸阀瓣下方,克服阀瓣重力及外气压力,打开呼吸阀瓣,使罐内过高气压得以排除,直至罐内压力与大气压力保持平衡。
当储罐内部压力降低,低于大气压力时,大气压通过吸气通道进入并直接作用于吸入口阀瓣下方,克服阀瓣重力及罐内压力,打开吸入口阀瓣,向储罐内补充压力,同样使罐内压力与大气压力保持平衡。
2.重力作用原理:
呼吸阀的设计中,阀盘自身的重量起到了关键作用。通过调节阀盘的重量,可以控制储罐的呼气压力或吸气真空度。
例如,机械呼吸阀通过阀盘重量来控制油罐的呼气压力或吸气真空度,其压力阀的额定控制压力一般为2kPa,真空阀的额定控制压力一般为-0.5kPa。
二、类型与特点
储罐呼吸阀根据结构和功能的不同,可以分为多种类型,每种类型都有其特别的特点和适用场景。
1.重力式呼吸阀:
结构简单易懂,维修便捷。
具备良好的密封性能。
设计压力范围为2mbarg至69mbarg,工作范围从-2mbarg到-43mbarg。
2.弹簧式呼吸阀:
通过弹簧限位阀板进行调节。
开启和关闭取决于正负压力的变化。
设计压力范围更高,可达69mbarg至1.034barg,工作范围从-43mbarg扩展至-480barg。
3.先导式呼吸阀:
由主阀与导阀相互配合构成。
通过两阀的协同动作,实现呼气与吸气的顺畅转换。
设计压力范围为5mbarg至1.034barg,工作范围从-2mbarg扩展至-43mbarg。
此外,根据材质的不同,储罐呼吸阀还可分为铝合金呼吸阀、不锈钢呼吸阀等,以适应不同介质的腐蚀性要求。还有带阻火器的呼吸阀,用于防止外部火焰通过呼吸阀进入罐内引发事故。
三、应用
储罐呼吸阀广泛应用于各种需要维持气压平衡的储罐中,特别是在石化、化工、液化气等行业。
1.石化行业:
石化储罐用于存储石化产品,如石油、天然气、液化气等。这些储罐通常承受较高的压力和温度变化,需要呼吸阀来调节内部气压并防止超压或负压。
2.化工行业:
化工储罐用于存储各种化工产品,如酸、碱、盐类等。这些储罐同样需要呼吸阀来维持内部气压平衡,防止介质挥发和环境污染。
3.液化气行业:
液化气罐专门用于存储液化气,如液化石油气、液化天然气等。这些储罐内部压力较高,且液化气易挥发,因此需要使用呼吸阀来调节内部气压并防止泄漏。
4.其他场景:
储水罐、储油罐等储罐在温度变化、介质进出等情况下会产生气压波动,呼吸阀能够及时调节并维持气压稳定。
在特殊环境,如海洋环境(盐雾腐蚀、海浪冲击等)和低温环境(如液化天然气LNG储罐)中,需要配备特殊材质的呼吸阀以确保长期稳定运行。
储罐呼吸阀通过其特别的工作原理和多样化的类型与特点,在石化、化工、液化气等多个行业中发挥着至关重要的作用。正确选择和使用呼吸阀对于保障储罐的安全运行和减少环境污染具有重要意义。