4.7/5 - (32 bình chọn)

Van an toàn thực hiện xả áp để loại bỏ áp suất dư thừa, bảo vệ hệ thống khỏi sự quá áp. Công suất xả là một thông số rất quan trọng trong quá trình lựa chọn van để đảm bảo rằng các van này phù hợp với hệ thống, đáp ứng yêu cầu xả của hệ thống, bảo vệ hệ thống an toàn, chính xác và đáng tin cậy. Vậy công suất xả của van an toàn là gì? Cùng tìm hiểu khái quát công suất xả của van an toàn, các yếu tố ảnh hưởng, cách xác định và công thức tính công suất xả thông qua bài viết dưới đây.

Công suất xả của van an toàn là gì?

Công suất xả của van an toàn là mức lưu lượng tối đa có thể chảy qua van được xác định trong một thời gian nhất định, thường được tính bằng m3/h, lít/phút…
Khả năng xả của van an toàn có sự khác nhau giữa các loại và các kích thước. Điều này thường do sự khác biệt về thiết kế, độ nâng của đĩa, đường kính của cổng xả và nhiều yếu tố khác.
Khả năng xả của van an toàn cũng phụ thuộc vào áp suất cài đặt và vị trí lắp đặt trong hệ thống.
Khả năng xả còn phụ thuộc vào loại hệ thống xả được sử dụng, loại lưu chất xử lý là chất lỏng, khí hay hơi…

Tại sao cần quan tâm đến công suất xả của van an toàn

Công suất xả của van an toàn thể hiện lưu lượng xả tối đa mà chúng có thể xả được trong một thời gian nhất định. Vì vậy, công suất xả cần phải được xác định chính xác.

Công suất xả hay khả năng xả của van an toàn là một trong những yếu tố quan trọng trong việc định cỡ và lựa chọn van. Việc không xác định chính xác công suất xả có thể khiến định cỡ van sai, lựa chọn van sai, gây nguy hiểm cho hệ thống, ảnh hướng đến an toàn của hệ thống. Một van quá nhỏ hoặc quá lớn so với hệ thống đều gây ra những hệ lụy, kích thước quá nhỏ gây ra tình trạng quá áp, kích thước quá lớn gây ra tình trạng van đóng mở liên tục.
Phải xác định công suất xả của van để đảm bảo trùng khớp với lưu lượng xả của hệ thống, đảm bảo loại bỏ lưu lượng chính xác, đảm bảo an toàn. Một công suất xả nhỏ hơn so với lưu lượng xả của hệ thống khiến việc giải phóng áp suất không đáp ứng, áp suất trong hệ thống không đảm bảo an toàn, gây ảnh hưởng đến an toàn của thiết bị và con người trong hệ thống.

Các yếu tố cần quan tâm khi xác định công suất xả của van an toàn

Khi xác định công suất xả của van an toàn, có một số yếu tố chính quyết định khả năng xả đó là:

Áp suất đặt: Áp suất đặt thể hiện mức áp suất mà tại đây van an toàn sẽ bắt đầu mở để xả áp.
Kích thước lỗ: Kích thước lỗ (oriffice) là kích thước lỗ rỗng trong van và độ nâng của đĩa ảnh hưởng đến khả năng xả của van. Kích thước lỗ lớn sẽ cho phép lưu lượng qua lỗ nhiều hơn nên khả năng xả sẽ cao hơn.
Hệ số xả (Cd): Hệ số xả Cd thể hiện khả năng chuyển đổi năng lượng áp suất thành dòng chảy của van. Với hệ số xả Cd càng cao thì khả năng giảm áp suất của van càng hiệu quả.
Áp suất ngược: Áp suất ngược cũng ảnh hưởng đến khả năng xả của van, bởi áp suất ngược sẽ tác động lên lò xo giữ đĩa đóng, ảnh hưởng đến hoạt động mở của đĩa. Vì vậy, áp suất ngược càng cao càng làm giảm khả năng xả áp của van an toàn.
Đặc tính lưu chất: Các đặc tính của lưu chất như mật độ, độ nhớt, khả năng nén của lưu chất ảnh hưởng đến khả năng chúng lưu thông qua van, vì vậy chúng ảnh hưởng đến khả năng xả của van.
Nhiệt độ lưu chất: Nhiệt của ảnh hưởng trực tiếp đến yếu tố mật độ, độ nhớt của lưu chất, do đó, ảnh hưởng đến công suất của van.
Quá áp: Các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng quá áp đều có khả năng ảnh hưởng đến khả năng xả.

Lưu ý khi xác định áp suất xả của van an toàn

Khả năng xả của van an toàn được xác định dựa trên diện tích lỗ, áp suất cài đặt và vị trí trong hệ thống. Chúng được tính toán dựa trên lưu lượng tối đa qua diện tích lỗ ở đầu vào và đầu ra của van. Diện tích lỗ này thường là đường kính danh nghĩa của van, được xác định theo thông số kỹ thuật.
Áp suất xả của van an toàn cần phải lớn hơn áp suất hoạt động của hệ thống. Mức chênh lệch được xác định là phải lớn hơn 10%.
Phải chắc chắn rằng công suất xả của van an toàn lớn hơn công suất xả của hệ thống. Có nghĩa khả năng xả của van phải lớn hơn mức lưu lượng xả tối đa của hệ thống.
Khả năng xả của van an toàn phải đảm bảo đủ lớn để phân tán một lượng áp suất lớn.

Công thức xác định công suất xả của van an toàn

Một công thức tính công suất xả được sử dụng phổ biến và thông dụng nhất đó là:

Trong đó:

A: Là diện tích xả của van an toàn, được tính bằng inch3, mm3.
Q: Là công suất giảm, được tính bằng kg/h, lb/g, m3/h…
Kd: Là hệ số hiệu chỉnh công suất, hệ số này thường được cung cấp bởi nhà sản xuất, thường ở trong khoảng 0,975.
C: Là hệ số xả, thường được cung cấp bởi nhà sản xuất, C thường bằng 0.61 đối với lưu chất khí/ hơi và C = 0,975 đối với chất lỏng.
P1: Là áp suất đặt của van, được tính bằng psi hoặc Kpa.
Kw: Là hệ số điều chỉnh áp suất ngược, hệ số này thường được cung cấp bởi nhà sản xuất.
Kc: Hệ số hiệu chỉnh độ nhớt, thường được cung cấp bởi nhà sản xuất.
Kr: Hệ số hiệu chỉnh tỷ lệ nhiệt dung riêng, chỉ được sử dụng cho dịch vụ khí/ hơi.

Lưu ý: Phương trình này chỉ để tham khảo, việc tính toán khả năng xả trên thực tế có thể phức tạp hơn do đặc trưng, đặc điểm của ứng dụng khác nhau, tiêu chuẩn ngành khác nhau.

Làm thế nào để tính toán khả năng xả của van an toàn?

Trước khi đưa vào sử dụng van an toàn, cần phải xác định được khả năng xả của van. Một số bước hướng dẫn cơ bản để tính khả năng xả của van an toàn đó là:

Kiểm tra:

Để kiểm tra khả năng xả của van an toàn, trước hết cần phải chắc chắn rằng chúng đã được lắp đặt đúng cách, tại vị trí thích hợp.
Đảm bảo đường dẫn của van lưu thông, vệ sinh kỹ đầu vào và đầu ra của van, loại bỏ các phần gây tắc nghẽn.
Vị trí lắp đặt của van phải đảm bảo không tiếp xúc với rung chấn, ứng suất.
Van phải được lắp đặt theo chiều dọc và nắp van hướng lên trên.
Kết nối đầu vào của van phải được kết nối với chiều dài ống ngắn nhất. Đảm bảo tổn thất áp suất đầu vào của van an toàn không được vượt quá 3% áp suất đặt.

Tính toán khả năng xả:

Để tính được công suất xả của van cần xác định được các yếu tố như diện tích lỗ, áp suất cài đặt… Diện tích lỗ và một số các yếu tố khác, thường được cung cấp bởi nhà sản xuất van an toàn. Sau khi xác định được đầy đủ các thông số, có thể dựa vào phương trình trên để xác định công suất xả lý thuyết. Tuy nhiên, tính toán dựa trên công thức chỉ nêu sử dụng để dự đoán, cần phải xác định công suất xả thực tế của van.

Kết luận: Van an toàn phải có khả năng xả áp ở một công suất nhất định. Cần phải xác định công suất xả yêu cầu của hệ thống và công suất xả của van an toàn phục vụ quá trình lựa chọn van. Đảm bảo van an toàn đáp ứng công suất xả, hoạt động hiệu quả, đảm bảo hiệu suất.

Xem thêm: Van an toàn kêu to, cách khắc phục