安全弁

【安全弁】揚程式と全量式の違いや使い分けについて

安全弁には、揚程式と全量式という2種類があります。

両方とも設定圧力よりも高くなると作動して、機器や配管の内部圧力が過剰に上昇するのを防ぐという役割は同じです。揚程式と全量式の違いは少しずつ放出するか、一気に放出するかというものです。

この記事では安全弁の揚程式と全量式の違い、使い分けについて解説します。

揚程式と全量式の違い

安全弁の揚程式と全量式の定義はそれぞれJISで定められています。

(出典:株式会社ベン安全弁編

揚程式

安全弁のリフトが弁座口の径の1/40以上1/4未満で、弁体が開いた時の流路面積の中で弁座流路面積(カーテン面積)が最小となる安全弁。

全量式

弁座流路面積が弁体と弁座との当たり面より下部におけるノズルののど部面積より十分大きなものとなるようなリフトが得られる安全弁。

少しわかりにくいので図で表してみます。

赤い矢印がそれぞれのリフト量(閉弁⇒開弁のときに動く量)を表し、青い丸が開弁したときに流体が流れる場所を示しています。

これを見ると、揚程式は圧力が設定値を超えたとしても、リフト量が小さく弁座と弁体のすき間が最小面積なので、流量はそこに依存することになります。

対して全量式は、リフト量が大きく一気に上まで持ち上がるので、下ののど部面積が流量を決めることになります。

揚程式と全量式の使い分けは?

上の図を見ながら、揚程式と全量式の違いを表にまとめました。

 揚程式全量式
リフト量小さい大きい
公称吹出し量(同じ呼径)少ない4~5倍
吹き出し音小さい大きい
呼び方リリーフ安全弁フルボア安全弁
価格安い高い(約3倍

使い分けとして明確に決められているものはないようですが、一般的に瞬間的に大容量の蒸気を放出しなければならないボイラーなどの場合は全量式を用います。

揚程式はポンプの二次側など、液体に使用する際に使用します。主に逃がし弁などと言われる場合は揚程式の場合が多いです。揚程式は気体にも用いることはできますが、気体は比体積が大きく液体に比べると圧力を下げるのに時間がかかるので、全量式を利用するのが無難です。

実際にどちらの使用方法が良いかは用途を明確にして、安全弁メーカーに問い合わせるのが良いかと思います。

まとめ

  • 揚程式はリフト量、吹出し量が小さい。
  • 全量式はリフト量、吹出し量が大きい。
  • 用途によって使い分ける必要がある。

是非、安全弁を選定する際に参考にしていただければと思います。

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