8 (800) 505-12-05
Официальный интернет-магазин компании Hanhi
Доставка по всей России
8 (800) 505-12-05

Предохранительный клапан автоклава

05.09.2017 14:46
Предохранительный клапан автоклава

Всем привет, с вами Матвей. Сегодня углубимся в тонкости работы клапана сброса избыточного давления автоклава Hanhi, так как некоторых пользователей интересуют аспекты безопасности данного агрегата. И, кроме того, возникают некоторые сложности на первых порах использования автоклава.

Клапан сброса давления
Рис. 1. Принцип действия предохранительного клапана

Итак, клапан сброса избыточного давления (или предохранительный клапан) необходим для того, чтобы автоклав работал только в режимах, предусмотренных заводом-изготовителем. Принцип действия его очень прост, а потому он достаточно надежен. Внутри клапана есть подвижный шток, который при давлении до трех атмосфер закрывает отверстия, соединяющие внутреннюю среду автоклава с внешней. Шток удерживается стальной пружиной. Когда давление поднимается выше трех атмосфер, пружина поддается, и шток приходит в движение, открывая отверстие в атмосферу. После сброса излишнего давления пружина снова становится сильнее внутреннего давления и возвращает шток на место.

Образование избыточного давления в автоклаве
Рис. 2. Испарение пара с поверхности воды

Откуда же берется давление в автоклаве? При нагревании часть воды испаряется, образуя пар. Этот пар ведет себя также как любые газы. При нагреве он расширяется, и в условиях замкнутой системы корпуса автоклава, начинает расти давление. Другими словами, молекулы воды за счет большей энергии в газообразном состоянии находятся дальше друг от друга и занимают больше места. А если это место им не предоставляется, они начинают давить на стенки сосуда изнутри.

Зависимость температуры кипения воды от давления
Рис. 3. Таблица зависимости температуры кипения воды от давления

Для чего нам необходимо это избыточное давление? Для того чтобы поднять температуру кипения воды. Различные жидкости кипят при разной температуре. Это происходит тогда, когда давление насыщенного пара при испарении становится больше давления окружающей среды. Таким образом, повышая давление в системе, можно смещать точку кипения любой жидкости, и в том числе воды. При одной атмосфере вода кипит при 100 градусах, а при двух атмосферах точка кипения уже около 120 градусов. На клапане сброса указана величина 3 бара. Один бар приблизительно равен одной атмосфере. В этом смысле ничего переводить не нужно. Величина 3 бара выбрана не случайно. Номинальный температурный рабочий диапазон автоклава вплоть до 120 градусов Цельсия. Хотя, конечно, автоклав может разогреваться значительно сильнее. Как я недавно упомянул, хватило бы клапана и с меньшим рабочим давлением, если бы не тепловая инерционность. Давление начинает подниматься быстрее, чем жидкость успевает прогреться. Клапан, рассчитанный на две атмосферы, сработал бы раньше, чем была бы достигнута максимально рабочая температура. А 120 градусов были бы преодолены уже при кипящем автоклаве. Поэтому было принято решение установить клапан, который с лихвой покрывает эти рабочие диапазоны. При этом вода кипеть не будет при любом предусмотренном температурном режиме, что будет означать герметичность аппарата.

Предохранительный клапан на автоклаве
Рис. 4. Предохранительный клапан

Отсюда вывод: если ваш автоклав кипит во время работы, значит, он не герметичен, и необходимо принять соответствующие меры. Возникает вопрос: почему не поставить клапан сразу на 5 или даже на 10 атмосфер. Здесь все просто. В целях безопасности. Для того чтобы был больший запас в плане избыточного давления, предостерегающий аппарат от разрушения в случае технической неисправности клапана. Аппараты тестируются на давлении вплоть до 8 атмосфер. Кроме того, благодаря гаечному креплению при критических давлениях разрушение автоклава все равно не происходит. На испытаниях установлено просекание избыточного пара через уплотнитель крышки без каких-либо поражающих элементов автоклава.

И, наконец, еще один небольшой вопрос, вызывающий затруднения у начинающих пользователей. Дело в том, что при некоторых обстоятельствах после остывания автоклава в нем создается некоторое разрежение воздуха, которое препятствует открыванию крышки даже после отвинчивания всех гаек. Для выравнивания давления нужно всего лишь потихоньку повернуть клапан сброса избыточного давления против часовой стрелки. Вы услышите характерное шипение, и крышка легко откроется. Это разрежение создается в момент автоклавирования при повышенных температурных режимах. Клапан потихоньку незаметно может стравливать лишнее давление в процессе штатной работы, либо же при каком-то аварийном сбросе. И, вытеснив некоторую часть паро-воздушной смеси, после остывания и конденсации воды создается дефицит воздуха, который был как раз выпущен в определенный момент. То есть создается некоторые вакуум. Давление атмосферы снаружи начинает давить на крышку намного больше, чем изнутри. И попросту не хватает сил сдвинуть крышку без предварительного уравнивания давления.

Надеюсь, сегодняшние разъяснения будут для кого-то полезными. На этом на сегодня все. Всего вам доброго и до свидания.

Вернуться к списку