По высоте подъема золотника
Высота подъема золотника - одна из основных характеристик предохранительных клапанов, так как она определяет его пропускную способность.
Стандартом каждой страны установлены схемы расчета пропускной способности предохранительных клапанов. В основу этих расчетов положены теоретические формулы адиабатического истечения потока через некапиллярное сопло. Поэтому пропускную способность определяют в зависимости от давления на входе в клапан, площади прохода клапана и состояния сбрасываемой среды. Следовательно, пропускная способность предохранительного клапана, применяющегося для одной и той же среды и при одном и том же давлении, пропорциональна площади прохода. Площадь прохода для предохранительного клапана при небольшом подъеме золотника выражается функцией от диаметра сопла dс и высоты подъема золотника h. При этом площадь прохода среды будет равна площади кольца:
(13.1.)
Если золотник поднимается на четверть диаметра сопла, т. е. когда h>1/4dс, площадь сечения сопла становится меньше площади кольца, образующегося при подъеме золотника. Поэтому при расчете пропускной способности определяют площадь сопла:
(13.2.)
так как в данном случае именно она будет «узким» местом при выбросе среды.
Следовательно, пропускная способность предохранительного клапана находится в прямой зависимости от высоты подъема золотника. Поэтому на практике часто употребляют выражение «подъемность клапана», которое определяется отношением величины высоты полного подъема золотника к диаметру сопла h/dс (где h — высота подъема золотника; dс — диаметр сопла).
1. Низкоподъемные предохранительные клапаны, у которых отношение высоты подъема золотника к диаметру сопла равно 1/20 : 1/40, т. е. сечение щели, через которую проходит среда, будет значительно меньше сечения сопла. К ним относятся простейшие предохранительные клапаны, которые применяют главным образом для жидкостей, когда не требуется большая пропускная способность.
2. Среднеподъемные предохранительные клапана, имеющие отношение высоты подъема золотника к диаметру сопла 1/6: 1/10.
Такие клапаны применяют редко, так как они, несмотря на усложненную конструкцию, имеют низкую производительность.
3. Полноподъемные предохранительные клапаны, отличающиеся высокой производительностью, так как сечение щели при подъеме золотника равно или больше сечения сопла клапана, т. е. высота подъема золотника равна или больше 1/4 диаметра сопла.
Очень важно, чтобы «подъемность» предохранительных клапанов учитывалась при расчетах, так как многие считают, что любой предохранительный клапан при открывании обеспечивает свободный выход среды по всей площади сечения сопла. Это может привести к грубейшим ошибкам, так как предохранительные клапаны разной «подъемности» с одинаковым диаметром сопла имеют разную производительность.