¿Qué es una válvula de seguridad con muelle?

Reductor de presión válvulas existen desde hace siglos y siguen desempeñando un papel muy importante como última línea de defensa para proteger vidas y bienes en caso de sobrepresión.

Alivio de presión Válvula is a term used to describe a class of valves designed for over pressure protection applications. You may have heard many different PRV (Pressure Relief Valve) terms: Safety Valve, Relief Valve, Safety Relief Valve, or Poilt Operated Safety Relief Valve. Relief Valve, Relief Valve, Safety Relief Valve or Poilt Operated Safety Relief Valve.) They all operate in a similar, but not identical, manner. Just like any other type of equipment, everything seems to be the same whether you look at it from the outside in. If you start digging deeper into the details, you’ll see the differences. So let’s get right to it and dive into the details. First, we’ll go over some terms and definitions, and then we’ll take a closer look at spring-loaded safety relief valve operation.

Válvula reductora de presión (PRV) – A device designed to open and release excess pressure, then close and prevent further flow of fluid once normal conditions are restored.

Válvula de alivio (RV) – A spring-loaded pressure relief valve actuated by static pressure upstream of the valve. Pressure relief valves are primarily used for incompressible fluids.

Válvula de seguridad (SRV) – A spring-loaded pressure-reducing valve that can be used as either a safety valve or a pressure-reducing valve depending on the application.

Válvula de seguridad pilotada (POSRV) – A type of pressure relief valve in which the main relief device or main valve is combined with and controlled by an automatic auxiliary relief valve called a pilot-operated valve.

Válvula de seguridad (SV) – A spring-loaded pressure relief valve actuated by hydrostatic pressure upstream of the valve and characterized by rapid opening or popping off. Safety valves are typically used for compressible fluids, primarily steam.

Now, let’s get to the subject of this article, which is the basis for the operation of a spring-loaded safety relief valve (SRV).

La Válvula de Alivio Cargada por Resorte SRV consiste en una boquilla de entrada conectada al recipiente o sistema a proteger, una clapeta que se mueve para controlar el flujo a través de la boquilla, y un resorte que controla el tiempo de apertura de la válvula y la posición de la clapeta. La válvula se abre para liberar un volumen definido utilizando la presión del sistema de entrada para vencer la carga del muelle. Como se muestra en la FIG. 1, cuando la válvula está cerrada, la fuerza del muelle resiste la presión aguas arriba que actúa sobre la superficie del asiento (área A). A medida que la presión aumenta, la presión en (A) tiende a equilibrar la fuerza del muelle y la presión que mantiene unido el asiento de la válvula se aproxima a cero.

As the upstream pressure increases to within 1% to 2% of the valve’s set pressure, the media will pass through the seat surface into chamber B, as shown in Figure 2. The flow restriction in the secondary annular orifice causes the pressure to increase and act on a larger area, creating additional force to overcome the spring force. The flap will then leave the nozzle seat and the valve will “pop” open.

Una vez que el válvula is open, additional pressure buildup occurs at (C) as shown in Figure 3. This is due to the sudden increase in flow and the restriction of flow through another annular hole formed between the inner edge of the valve retainer and the outer diameter of the regulating ring. These additional forces at (C) cause the valve to lift considerably when it “pops off”. The flow is limited by the opening between the nozzle seat and the valve seat until the valve seat is lifted from the nozzle seat by approximately one-quarter of the nozzle throttling diameter. After the valve reaches this lift, the flow is limited by the main throttle orifice, not by the area between the seat surfaces. By positioning the individual adjustment rings, the discharge (difference between opening and closing pressures) can be kept within limits. Discharge occurs when the spring force cannot overcome the sum of the forces at (A), (B)，and (C) until the pressure at (A) drops below the set pressure.

El diagrama inferior de la figura 4 muestra el fluido que fluye a través de la válvula. Es importante reconocer que la presión del sistema entra por la tobera y permanece a alta presión hasta que se expande a través del orificio anular secundario. La presión aguas abajo del orificio anular secundario es mucho menor que la presión del sistema.

Anillo regulador

Antes de un relevo de seguridad válvula se pone en servicio, su anillo regulador se ajusta a una posición predeterminada. Gracias al preajuste, no es necesario poner la válvula en servicio para asegurarse de que el anillo se ha ajustado correctamente para lograr la elevación y la capacidad de alivio necesarias.

Ajustes sencillos de las emisiones

Un anillo de regulación regula la presión de descarga o de retorno del asiento en una válvula de seguridad. A medida que el anillo se desplaza hacia arriba, la descarga aumenta (disminuyendo la presión de ajuste del asiento), y a medida que el anillo se desplaza hacia abajo, la descarga disminuye (aumentando la presión de ajuste del asiento.) Por el contrario, cuando una válvula tiene dos o más anillos reguladores, cada anillo regulador afecta a la acción y a la descarga de la válvula.

Industrias y aplicaciones comunes

Las SRV accionadas por resorte se encuentran en muchas industrias; algunas de las más comunes son la generación de energía, el refinado, la petroquímica, la química, el petróleo y el gas a medio camino, el petróleo y el gas a contracorriente, y la pulpa y el papel. Algunas aplicaciones comunes de los SRV con resorte incluyen destilación, hidrotratamiento, reformado, craqueo, mezclado, destilación fraccionada, compresión llena de gas, separación, compresión, integridad de tuberías, deshidratación y aplicaciones de equilibrio de planta para gases, líquidos y medios de doble uso.

El funcionamiento de un SRV de muelle es básico en principio, con sólo unos pocos componentes que controlan su función. Sobre el SRV, podemos hablar más, por ejemplo, el tipo de estructura interna, cómo operar y cuándo utilizar los adornos específicos, pero ahora sólo hablamos de los principios básicos de funcionamiento SRV.