Overdrukventiel - Een uitgebreide gids

Een overdrukventiel laat gas of vloeistof uit een vloeistofsysteem ontsnappen wanneer de druk een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, om mogelijke schade te voorkomen. Het maakt meestal gebruik van een veerbelast mechanisme dat het ventiel opent wanneer de ingangsdruk het instelpunt overschrijdt; hierdoor kan de overdruk worden afgevoerd totdat deze terugkeert naar veilige niveaus. Deze ventielen zijn essentieel in ketelsystemen, boilers, chemische fabrieken, kernreactoren en hydraulische systemen. Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van overdrukventiel, met details over hun bouwvorm, werkingsprincipes, toepassingen en installatieprocedures.

Inhoudsopgave

• Hoe werkt een overdrukventiel?
• Hoe stel je een overdrukventiel af?
• Symbool van een overdrukventiel
• Toepassingen van overdrukventiel
• Verschillen tussen overdrukventiel en veiligheidsventielen
• Selectiecriteria
• Installatie van overdrukventiel
• Veelgestelde vragen

Hoe werkt een overdrukventiel?

Een direct werkend overdrukventiel (Figuur 2) heeft een inlaat, uitlaat en stromingsregelmechanisme (bijv. klep) ondersteund door een verstelbare veer. Deze ventielen hebben twee bouwvormen voor het afstellen van de veer: extern en intern.

• Extern: Een externe bouwvorm maakt het mogelijk de veer af te stellen met een knop of hendel die aan de buitenkant van het ventiel is bevestigd.
• Intern: Een interne bouwvorm heeft een moer of schroef in de behuizing van het ventiel die in beide richtingen kan worden gedraaid om de veer losser of strakker te zetten. Bij de interne bouwvorm moet het ventiel gedeeltelijk worden gedemonteerd om de stijfheid van de veer aan te passen.

Een direct werkend overdrukventiel beperkt de druk in een systeem tot boven een ingestelde limiet. De veer van het ventiel (Figuur 2 gelabeld A) bepaalt de limiet. Als de druk van het systeemmedium niet hoog genoeg is, zal het het openingsmechanisme van het ventiel niet openen (Figuur 2 gelabeld B).

Het openingsmechanisme wordt geactiveerd wanneer de mediadruk de openingsdruk van het ventiel bereikt; het ventiel voert dan het medium af naar de atmosfeer, waardoor de drukopbouw in het systeem wordt vertraagd.

Wanneer de systeemdruk uiteindelijk de ingestelde drukgrens van het ventiel bereikt, is het ventiel volledig geopend en wordt al het medium door het ventiel afgevoerd. Dit stopt de werking van alle stroomafwaartse componenten totdat de druk voldoende is afgenomen en het ventiel weer begint te sluiten.

Hoe stel je een overdrukventiel af?

Om de drukinstelling van een verstelbaar overdrukventiel te wijzigen, moet je eerst het afstelmechanisme lokaliseren, wat een schroef of knop kan zijn. Gebruik de juiste maat inbussleutel om de stelschroef te draaien. Rechtsdraaiend verhoogt meestal de drukinstelling, terwijl linksdraaiend deze verlaagt. Zorg ervoor dat het systeem volledig drukloos is voordat je het wijzigt om letsel of schade aan apparatuur te voorkomen.

Een verstelbaar drukbereik van 2-8 bar geeft bijvoorbeeld aan dat het ventiel kan worden ingesteld om druk af te voeren tussen 2 en 8 bar. Draai de schroef binnen dit bereik om de gewenste ingestelde druk te bereiken.

Symbool van een overdrukventiel

Het symbool voor een vast overdrukventiel (Figuur 3 boven) bestaat uit een vierkant vak met "P" en "R" en een zigzaglijn, wat een apparaat aangeeft dat bij een in de fabriek ingestelde druk wordt geactiveerd om overdruk te voorkomen. Het symbool voor een verstelbaar overdrukventiel (Figuur 3 onder) bevat een pijl door de zigzaglijn, wat aangeeft dat operators de activeringsdruk kunnen aanpassen aan veranderende procesvereisten.

Toepassingen van overdrukventiel

Cavitatie vermijden

Cavitatie treedt op wanneer de druk in een vloeistof snel onder de dampdruk daalt. Als een centrifugaalpomp tegen een gesloten systeem pompt, moet overdruk binnen de pompbehuizing worden afgevoerd. Dit veroorzaakt gebieden met lage druk, die mogelijk cavitatie kunnen veroorzaken.

Door proportioneel te openen bij drukstijgingen, omzeilen overdrukventiel de behuizing. Dit voert langzaam de overdruk af. Door cavitatie te vermijden, wordt de levensduur van de pomp verlengd. Lees meer in onze gidsen over cavitatie en flashing en cavitatie in pompen, kleppen en leidingen.

Koel-/verwarmingscircuits

Stromen kunnen aanzienlijk variëren bij intermitterende belastingen of tijdens het opstarten of afsluiten. Reacties van aangesloten ketels of reactoren kunnen ervoor zorgen dat de druk onevenredig stijgt of daalt ten opzichte van de input gegenereerd door door de gebruiker gecontroleerde apparatuur (bijv. pompen en warmtewisselaars). Overdrukventiel helpen onverwachte drukveranderingen in verwarmingscircuits te voorkomen.

Systemen met gevoelige apparatuur

Ook kan overmatige druk apparatuur in pneumatische systemen met meerdere componenten beschadigen. Een overdrukventiel kan voortijdige uitval van apparatuur voorkomen en deel uitmaken van een preventief onderhoudsplan.

Verschillen tussen overdrukventiel en veiligheidsventielen

Overdrukventiel openen geleidelijk en houden vloeistofsystemen in evenwicht tijdens normale bedrijfsomstandigheden. Ze maken deel uit van de werking van het systeem. Veiligheidsventielen openen daarentegen volledig wanneer dat nodig is om systeemfalen te voorkomen door overdruk af te voeren. Ze blijven druk in de atmosfeer afvoeren totdat het veilig is, zelfs als deze onder de drempelwaarde daalt.

De manier waarop deze ventielen met druk omgaan is verschillend. Overdrukventiel sluiten snel na het openen. Ze sluiten dicht bij de ingestelde druk. Veiligheidsventielen sluiten verder van de ingestelde druk en hebben een langzame opbouw voordat ze volledig openen.

Lees ons artikel over de verschillen tussen veiligheidsventielen en overdrukventiel voor meer informatie.

Selectiecriteria

Houd bij het selecteren van een overdrukventiel rekening met de volgende criteria. Lees onze gids over het selecteren van overdrukventiel en veiligheidsventielen voor meer informatie.

• Ingestelde druk: De ingestelde druk is het punt waarop het overdrukventiel opent. Kies een ventiel met een ingesteld drukbereik dat overeenkomt met de bedrijfsomstandigheden van het systeem. Een te lage ingestelde druk kan voortijdig openen veroorzaken, terwijl een te hoge instelling het risico op overdruk met zich meebrengt. Een verstelbaar ventiel is voordelig als de gewenste ingestelde druk onbekend is of mogelijk verandert tijdens de levensduur van het ventiel.
• Materialen voor behuizing en afdichting: Zorg ervoor dat de ventielcomponenten compatibel zijn met het medium.
  • Veelvoorkomende materialen voor de behuizing zijn messing en RVS. Messing is geschikt voor algemeen gebruik en biedt goede corrosiebestendigheid. RVS is ideaal voor zware omgevingen en biedt superieure corrosie- en temperatuurbestendigheid.
  • Het afdichtingsmateriaal kan FKM of Teflon zijn. FKM biedt uitstekende chemische bestendigheid en is geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen waarbij oliën en oplosmiddelen betrokken zijn, hoewel het niet bestand is tegen methanol, heet water of stoom. PTFE (Teflon) is zeer bestendig tegen bijna alle vloeistoffen, maar is niet flexibel.
• Afblaascapaciteit: De afblaascapaciteit is het volume dat het ventiel per uur kan afvoeren. Zorg ervoor dat de capaciteit overeenkomt met mogelijke overdrukscenario's. Onvoldoende capaciteit kan de druk mogelijk niet snel genoeg afvoeren, terwijl overmatige capaciteit kan leiden tot onnodige afvoer.

Installatie van overdrukventiel

Overdrukventiel werken het beste stroomafwaarts van zones met hoge druk in een systeem. Een veel voorkomende toepassing is het installeren van een ventiel in de buurt van de afvoer van een pomp. Lees onze gids over het installeren van overdrukventiel en veiligheidsventielen voor meer informatie.

Veelgestelde vragen

Wat is een overdrukventiel?

Een overdrukventiel beperkt of regelt de druk in een systeem. Het opent automatisch bij een ingestelde druk en zorgt voor een proportionele en langzame drukontlasting.

Vermindert een overdrukventiel de stroming?

Ja, maar dit gebeurt alleen wanneer de druk het ingestelde niveau overschrijdt. Tijdens normaal bedrijf zou de druk het ingestelde niveau niet mogen overschrijden en zou het ventiel gesloten moeten blijven.

Waar moet je op letten bij het selecteren van een overdrukventiel?

Maximale doorstroom, maximale druk en de aard van het medium. Corrosieve media kunnen andere afdichtingen, membranen of behuizingen vereisen. Zorg ervoor dat het ventiel de benodigde goedkeuringen heeft voor uw toepassing.

Kunnen overdrukventiel waterslag voorkomen?

Ja, bepaalde modellen kunnen dat. Om waterslag volledig te voorkomen, gebruik je een specifiek model dat zowel de hoge doorstroom als de verschildruk die gebruikelijk zijn bij waterslag kan verwerken.

Wat is een overdrukventiel in een boiler?

Een overdrukventiel in een boiler is een veiligheidsvoorziening die overdruk afvoert om schade aan de tank of explosie te voorkomen wanneer de druk of temperatuur de veilige limieten overschrijdt.

Wanneer moet een overdrukventiel worden vervangen?

Vervang een overdrukventiel als het lekt, corrosie of schade vertoont, niet opent bij de ingestelde druk, of ouder is dan 3-5 jaar, gebaseerd op richtlijnen van de fabrikant en omstandigheden.