
壓力洩壓閥
壓力洩壓閥是任何加壓系統的關鍵安全裝置,透過自動釋放過多壓力來確保系統運行安全。選擇合適的洩壓閥至關重要,不僅關係到系統的長期穩定性,還涉及對產業標準的合規性。
歷凱提供耐用、高效且符合行業標準的解決方案。我們的壓力洩壓閥可滿足各種應用需求,確保每個系統都能獲得最佳性能與安全保障。
洩壓閥系列
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什麼是壓力洩壓閥?它的功能是什麼?
壓力洩壓閥是一種機械式安全裝置,用於控制或限制系統內的壓力。當系統壓力超過預設安全值時,閥門自動開啟,釋放多餘的流體或氣體,防止設備損壞或發生危險狀況。
壓力洩壓閥的主要功能包括:
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保護設備與人員:當壓力超過安全範圍時,釋放過多壓力,防止系統故障。
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維持系統壓力穩定:確保機械設備在穩定的壓力條件下運行,提高工作效率與安全性。
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防止爆炸與損壞:例如,在鍋爐系統中,當蒸汽壓力過高時,壓力洩壓閥會釋放蒸汽,以防止壓力過大導致爆炸。
壓力洩壓閥廣泛應用於化學處理、液壓系統、蒸汽鍋爐與氣體輸送設備,確保設備能夠可靠且高效運行。
壓力釋放閥如何工作?
壓力洩壓閥屬於直接作用式閥門,系統壓力會直接影響閥內部的組件。正常狀態下,閥門保持關閉,內部密封防止流體或氣體洩漏。當壓力升高超過閥門設定值時,壓力會推動閥芯或隔膜,最終克服彈簧的壓力,導致閥門打開,釋放多餘壓力。當系統壓力恢復到安全範圍內時,彈簧重新壓緊閥芯,閥門關閉,停止釋放流體或氣體。
要更清楚理解其運作方式,我們可以將壓力洩壓閥分為三個核心部分:
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閥門元件(控制開關的核心部件)
這是閥門的主要控制部分,負責根據壓力變化來開啟或關閉閥門。通常由彈簧負載的閥芯(Poppet)構成,閥芯內部有密封件,確保閥門在正常壓力下保持關閉。
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正常狀態:彈簧推動閥芯緊貼閥座,防止流體洩漏。
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壓力上升時:當壓力超過設定值,壓力會推動閥芯上升,打開閥門,釋放過高的壓力。
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壓力恢復正常時:彈簧將閥芯壓回閥座,閥門重新關閉,防止系統內部壓力過低。
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感測元件(檢測壓力變化)
感測元件負責監測系統壓力,確定閥門何時開啟。這部分通常是活塞(Piston)或隔膜(Diaphragm):
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活塞式:耐用性高,適用於高壓環境,但由於密封摩擦較大,響應速度可能較慢。
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隔膜式:適用於低壓應用,具有高精準度,因為其無摩擦設計,使其能夠靈敏反應。隔膜可由彈性體(橡膠)或金屬製成,以適應不同應用環境。
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參考力元件(控制閥門的開啟壓力)
這部分通常是一組彈簧,決定閥門開啟的壓力值。當系統壓力小於彈簧設定值時,彈簧的壓力足以保持閥門關閉。當系統壓力上升到超過彈簧負荷時,閥門會開啟。大多數壓力洩壓閥允許調節釋放壓力,方法如下:
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調緊彈簧 → 提高開啟壓力,使閥門需要更高的壓力才能開啟。
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放鬆彈簧 → 降低開啟壓力,使閥門更容易打開,以更低壓力釋放流體或氣體。
常見的壓力洩壓閥類型
選擇合適的壓力洩壓閥需要考慮系統壓力、流體性質、精度要求和維護因素。了解不同類型的壓力洩壓閥有助於做出正確選擇,以確保系統的安全與高效運行。
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彈簧式壓力洩壓閥(Spring-Loaded)
彈簧式壓力洩壓閥是最簡單且最可靠的類型之一,利用彈簧力在正常情況下保持閥門關閉。需要注意的是,這類閥門實際上並沒有內置彈簧,而是透過彈簧施加的壓力來控制閥門開關。
當系統壓力超過設定壓力(彈簧壓力)時,閥門打開,釋放多餘流體。當壓力恢復到安全範圍內,閥門會自動關閉。
這類閥門不需要外部動力,能夠自動運作,廣泛應用於管道系統、鍋爐和壓力容器。然而,它們對背壓較敏感,不適用於極高壓環境。
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活塞式壓力洩壓閥(Piston-Type)
活塞式壓力洩壓閥以活塞作為感測元件,並常搭配先導閥來控制主閥的開啟與關閉。這類閥門適用於高壓釋放應用,特別是在需要高強度耐用性的環境中。
其運作方式類似於直動式閥門,當先導閥的排氣壓力作用於活塞時,主閥開啟,並在需要時利用入口壓力進行調節。
這類閥門相比直動式閥門具備更高的流量能力與極高的精度。然而,由於活塞密封的摩擦影響,它們的反應速度可能比隔膜式設計稍慢。此外,由於易受侵蝕與磨損影響,需要定期維護與更換。
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隔膜式壓力洩壓閥(Diaphragm-Type)
隔膜式壓力洩壓閥利用隔膜作為感測元件,來控制閥門的開啟與關閉。這類閥門可以採用雙隔膜設計來取代活塞,從而增加隔膜面積,使主閥開啟更大,提高流量能力。
與相同管徑的內部先導活塞閥相比,隔膜式閥門擁有更高的流量能力,且對壓力變化特別敏感,能夠實現更高的控制精度。
這類閥門通常帶有下游感測管線,用於減少流體或氣體的渦流,進一步提升準確度。
隔膜式壓力洩壓閥適用於低壓應用或需要高精度壓力控制的系統。此外,它們可以與不同的先導閥(如壓力閥、溫度閥、氣動閥或電磁閥)搭配使用。由於其設計能夠消除摩擦,因此與活塞式閥門相比,運行更平穩。
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直動式壓力洩壓閥(Acting-Type)
直動式壓力洩壓閥是最簡單的壓力洩壓閥,特徵是使用平面隔膜或波紋管作為主要元件。這類閥門設計為獨立結構,因此不需要下游外部感測管線。
這類閥門專為中低流量應用設計,並不強調高精度壓力控制。適用於一般不需要嚴格壓力監測的系統。
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噴嘴式壓力洩壓閥(Nozzle-Type)
噴嘴式壓力洩壓閥使用噴嘴與孔口來調節流體流動,而非傳統的閥盤與閥座,因此特別適用於處理含顆粒或雜質流體的系統。這種設計能夠防止閥門堵塞,即使在惡劣條件下也能確保可靠運作。
雖然噴嘴式閥門具有強大的性能,但相較於其他類型的壓力洩壓閥,它們通常價格較高且維護需求較大。相比傳統閥盤與閥座設計,噴嘴式閥門更適合應用於確保穩定運作且流體含有雜質的環境。
壓力洩壓閥 vs. 壓力安全閥
壓力閥在防止系統過壓方面發揮著關鍵作用,其中壓力洩壓閥(PRV) 和 壓力安全閥(PSV) 是兩種類型的常見閥門。這兩者都能保護設備免受過高壓力影響,但它們的工作方式有所不同。
最大區別在於壓力釋放方式:
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壓力洩壓閥(PRV) 會根據壓力變化逐步開啟,按比例釋放壓力,適用於液體系統,確保受控的壓力調節。
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壓力安全閥(PSV) 則是作為故障保護裝置,當壓力達到臨界值時會瞬間全開,快速釋放壓力,適用於氣體與蒸汽系統,以防止突發壓力激增導致的危險或爆炸。
PSV 在壓力達到設定值時會瞬間彈開,迅速釋放多餘的氣體或液體,而 PRV 則會緩慢開啟,確保壓力穩定釋放。
特徵
壓力洩壓閥(PRV)
壓力安全閥(PSV)
功能
逐漸釋放壓力
立即完全打開
適用對象
液體系統
氣體和蒸汽系統
響應時間
慢慢打開
立即打開
關閉方式
逐漸關閉
立即關閉
應用領域
液壓系統、水處理、暖通空調
鍋爐、氣體管道、蒸汽系統
壓力洩壓閥的用途是什麼?
壓力洩壓閥在各個行業中發揮著關鍵作用,確保系統的安全與高效運行。在工業領域,如化學處理廠和製造設施,這些閥門能夠保護反應器、管道和儲存罐等重要設備。當壓力超過安全範圍時,閥門會自動釋放壓力,確保設備能夠穩定運作,避免危險情況發生。
在供水系統中,特別是高層建築,壓力洩壓閥能夠調節水流,防止水管受損。如果壓力過高,可能會導致水管爆裂或供水不穩,因此這些閥門對於維持穩定且安全的供水系統至關重要。
在液壓系統中,壓力洩壓閥防止過高壓力對軟管、泵浦和液壓缸造成損害。通過調節壓力,這些閥門保護設備免受壓力過載影響,確保機械能夠順暢運行,降低零件磨損。
如何選擇壓力洩壓閥
選擇合適的壓力洩壓閥對於系統的安全性與穩定性至關重要。以下是主要考量因素:
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材料和介質
壓力洩壓閥的材料必須與其所控制的流體或氣體相匹配。選擇不當的材料可能會導致腐蝕、洩漏或閥門故障,因此應根據系統需求選擇適當的材質。
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不鏽鋼:耐腐蝕性強,適用於化學處理。
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黃銅:成本較低,適用於水與非腐蝕性流體,常見於HVAC 系統。
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鎳基合金(Hastelloy)或鈦合金:適用於高腐蝕環境,但成本較高。
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塑料與複合材料(如 PTFE):適用於低壓或非腐蝕性環境,例如水處理與部分化學應用。
除了流體相容性,還需要考慮環境因素,如濕度、化學物質影響、極端溫度等,這些都可能影響閥門的耐用性。
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尺寸和重量
閥門的尺寸必須符合系統需求。閥門過小可能無法有效釋放壓力,導致安全風險,而過大的閥門可能會導致振動(Chattering),加速閥門的磨損。
此外,在某些需要額外支撐的管道系統中,閥門重量也應列入考量,以確保系統穩定性。
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流量需求
壓力洩壓閥必須能夠釋放足夠的流體,以防止系統壓力超過安全範圍。
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釋放流量的計算取決於系統內流體的體積、壓力上升速率和需要排出的流體量。
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例如,大型儲存罐通常需要比小型管道更大流量能力的閥門。
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流量數值是以流體壓力稍高於閥門開啟壓力的狀態來測量,確保閥門能夠承受壓力波動,並順利釋放流體。
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工作溫度
溫度影響流體特性以及閥門本身的耐久度。高溫可能會使某些材料變脆或加速老化,因此需要選擇適用於極端條件的閥門。
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蒸汽系統或高溫應用:應選擇不鏽鋼等耐高溫材料的閥門。
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低溫或冷凍環境:某些材料在低溫下會變硬,影響閥門的靈活性,因此選擇具有低溫耐受性的材料至關重要。
選擇閥門時,應確認其最低與最高溫度範圍,以確保在所有環境條件下都能正常運作。
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系統壓力
正確設定壓力洩壓閥的開啟壓力,確保系統既不會過早釋放壓力,也不會讓壓力過高而導致危險。
在選擇閥門時,需注意四種關鍵壓力數值:
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工作壓力(Operating Pressure) – 閥門在正常運作時承受的壓力。
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系統壓力(System Pressure) – 系統可能達到的最高工作壓力。
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測試壓力(Proof Pressure) – 閥門能夠承受但不會永久損壞的最高壓力。
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破裂壓力(Burst Pressure) – 閥門無法承受的極限壓力,超過此值可能導致閥門失效或破裂。
選擇閥門時,應確保它能夠承受這些壓力範圍,以確保耐用性與長期穩定性。
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洩漏控制
壓力洩壓閥的密封性直接影響系統的安全性與運行效率。
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外部洩漏(External Leakage):指閥門外殼洩漏,可能導致系統內流體流失。
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內部洩漏(Internal Leakage):閥門關閉後未完全密封,可能導致壓力無法有效控制。
部分應用允許微量洩漏,但在高壓或敏感系統中,即便是少量洩漏也可能導致重大問題。因此,選擇閥門時應考慮其密封性能,確保符合系統要求。
使用壓力洩壓閥需注意的事項
正確使用壓力洩壓閥對於保持系統安全與高效運行至關重要。適當的安裝與壓力調整可防止洩漏、設備損壞或系統故障。以下是您需要了解的重要事項:
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安裝技巧
始終垂直安裝閥門,確保其正常運作。安裝時應避免過度擰緊,因為這可能會導致閥門損壞或洩漏。如果安裝法蘭式壓力洩壓閥,應均勻擰緊螺栓,以確保密封良好。
在管道連接方面,確保入口管徑不小於閥門開口,以免影響流量。同時,出口管徑應大於閥門出口,以便壓力順利釋放。此外,應適當支撐出口管道,防止受力變形、彎曲或洩漏。
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調整壓力設定
啟動壓力(Cracking Pressure) 是指閥門開始開啟並釋放多餘壓力的設定值。必須正確設定此值,確保系統正常運行。若設定過低,閥門可能過早開啟,導致運行效率降低。若設定過高,閥門可能無法及時開啟,影響系統安全。
許多壓力洩壓閥允許手動調整壓力,通常透過調整彈簧壓力來改變閥門的啟動點。擰緊彈簧可提高啟動壓力,使閥門在更高壓力時才開啟。放鬆彈簧可降低啟動壓力,使閥門更早開啟釋放壓力。設定釋放壓力時,應始終遵循系統設計要求,確保閥門能夠提供適當的安全保護。
洩壓閥供應商 - 歷凱實業
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