呼吸閥的功能 呼吸閥原理是什么

【呼吸閥的功能 呼吸閥原理是什么】常壓、低壓儲罐是流程工業中常見的設備 。常壓、低壓儲罐在使用過程中經常會由于儲罐內液面的改變、或者外界溫度的變化等原因 , 導致儲罐內氣體膨脹或收縮 , 儲罐內氣相的壓力也隨之波動 , 氣體壓力的波動極易使儲罐出現超壓或真空的情況 , 嚴重時會造成儲罐超壓鼓罐或低壓癟罐 。
為了防止儲罐出現超壓或負壓等失穩狀態 , 工藝設計中通常采用在罐頂安裝呼吸閥的方式來維持儲罐氣壓平衡 , 確保儲罐在超壓或真空時免遭破壞 , 保護儲罐安全 , 并且減少儲罐內物料的揮發和損耗 , 對安全和環保均起到一定的促進作用 。
呼吸閥原理
呼吸閥的內部結構實質上是由一個壓力閥盤(即呼氣閥)和一個真空閥盤(即吸氣閥)組合而成的 , 壓力閥盤和真空閥盤既可并排布置 , 也可重疊布置 。其工作原理:當儲罐壓力和大氣壓力相等時 , 壓力閥和真空閥的閥盤和閥座緊密配合 , 閥座邊上密封結構有“吸附”效應 , 使閥座嚴密不漏 。當壓力或真空度增加時 , 閥盤開始開啟 , 由于在閥座邊上仍存在著“吸附”效應 , 所以仍能保持良好的密封 。

呼吸閥的功能 呼吸閥原理是什么

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當罐內壓力升高到定壓值時 , 將壓力閥打開 , 罐內氣體通過呼氣閥(即壓力閥)側排入外界大氣中 , 此時真空閥由于受到罐內正壓作用處于關閉狀態 。反之 , 當罐內壓力下降到一定真空度時 , 真空閥由于大氣壓的正壓作用而打開 , 外界的氣體通過吸氣閥(即真空閥)側進人罐內 , 此時壓力閥處于關閉狀態 。在任何時候 , 壓力閥和真空閥不能同時處于打開的狀態 。當罐內壓力或真空度降到正常操作壓力狀態時 , 壓力閥和真空閥處于關閉狀態 , 停止呼氣或吸氣過程 。

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呼吸閥的功能
呼吸閥在正常狀態下起密封作用 , 只有在下列條件下呼吸閥才開始工作”:
(1)儲罐向外輸出物料時 , 呼吸閥即開始向罐內吸人空氣或氮氣 。
(2)向儲罐內灌裝物料時 , 呼吸閥即開始將罐內氣體向罐外呼出 。
(3)由于氣候變化等原因引起罐內物料蒸汽壓增高或降低 , 呼吸閥則呼出蒸汽或吸人空氣或氮氣(通常稱熱效應) 。
(4)發生火災時 , 儲罐因呼出氣體受熱引起罐內液體蒸發量劇增 , 呼吸閥便開始向罐外呼出 , 以避免儲罐因超壓而損壞 。
(5)在其它工況下 , 如揮發性液體的加壓輸送、內外部傳熱裝置化學反應、操作失誤等 , 呼吸閥則相應進行呼出或吸人 , 以避免儲罐因超壓或超真空而遭受損壞 。

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常用標準
呼吸閥常用的標準有:
SY/T 0511.1-2010 《石油儲罐附件 第1部分:呼吸閥》
TB/T 3319-2013 《鐵道罐車用呼吸式安全閥》
QC/T 1064-2017 《道路運輸易燃液體危險貨物罐式車輛 呼吸閥》
DIN EN 14595-2016 《危險品運輸罐 罐的操作裝置 壓力和真空呼吸閥》

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呼吸閥安裝要點
(1)呼吸閥應安裝在儲罐頂部的最高點 。理論上講 , 從降低蒸發損耗和其它的排氣觀點考慮 , 呼吸閥應安裝在儲罐氣相空間的最高點 , 以便順利地提供通向呼吸閥最直接和最大的通道 。
(2)當儲罐體積較大 , 或者儲罐比較重要時 , 為防止單臺呼吸閥因故障導致儲罐出現超壓或負壓的風險 , 此時可以安裝兩臺呼吸閥 。為避免兩臺呼吸閥同時動作而增加故障的幾率 , 工藝設計時 , 通常將此兩臺呼吸閥的吸入和排出壓力梯度設計 , 正常情況下一臺工作 , 另一臺備用 。
(3)如果呼吸量較大 , 導致單個呼吸閥的呼吸量不能滿足要求時 , 可設置兩個以上呼吸閥 。當安裝兩個呼吸閥時 , 它們與罐頂的中心距離應相等 , 即在罐頂對稱布置 。
(4)如果呼吸閥安裝在氮封儲罐上 , 則氮氣供氣管的接管位置一定要遠離呼吸閥接口 , 并由罐頂部插入儲罐內約200mm , 這樣氮氣進罐后不直接排出 , 起到氮封作用 。
(5)如果呼吸閥內帶有阻火器 , 必須考慮阻火器的壓降對呼吸閥排出壓力的影響 , 以免儲罐超壓 。
(6)當建罐地區歷年最冷月份溫度的平均值低于或等于0時 , 呼吸閥必須有防凍措施 , 以防止呼吸閥閥盤凍住或阻塞導致儲罐排氣不暢或補氣不足 , 而導致儲罐超壓鼓罐或低壓癟罐 。