Предохранительный клапан патент

предохранительный клапан однократного действия

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в военной технике. Предохранительный клапан однократного действия содержит корпус с установленным в нем отрывным элементом. Отрывной элемент выполнен в виде штока с шейкой в средней части на нем и риской. Риска является концентратором напряжения на шейке. Диаметр указанной шейки рассчитан по фактическому временному сопротивлению материала штока. Шток содержит на своих концах наружную резьбу. Одним резьбовым концом шток ввинчен в диск с расходными отверстиями, закрепленный в корпусе ввертным штуцером входа. Другим резьбовым концом шток ввинчен в резьбовое отверстие уплотненного в корпусе поршня. В стенке корпуса выполнены радиальные отверстия, герметично отделенные от ввертного штуцера входа уплотнением поршня. Изобретение направлено на создание предохранительного клапана однократного действия со стабильным давлением срабатывания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2518782

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в военной технике.

Предохранительный клапан однократного действия предназначен для автоматического выпуска газообразной или жидкой рабочей среды из системы высокого давления при чрезмерном повышении давления в ней в атмосферу и обеспечения безопасной эксплуатации установок и предотвращения аварий.

Известен предохранительный клапан однократного действия (патент RU 2105916 от 1998.02.27, МПК F16K 17/40), в котором проходное отверстие корпуса перекрыто поршнем. На поршне имеются опорные элементы, выполненные в виде стержней. Стержни расположены вдоль оси проходного отверстия корпуса и имеют на конце скошенный выступ, упирающийся в выступ корпуса. При достижении заданного избыточного давления опорные элементы теряют несущую способность, и поршень раскрывает проходное отверстие в корпусе. Недостатком указанного предохранительного клапана является недостаточная точность давления срабатывания из-за нестабильности модуля упругости E материала, наличия допусков на большое количество размеров стержней и нестабильности коэффициента трения стержней по корпусу.

Наиболее близким из известных по технической сущности и достигаемому результату к предложенному предохранительному клапану однократного действия является предохранительный клапан, в котором проходное отверстие в корпусе перекрыто отрывным колпачком (Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны, Л.: Машиностроение, 1976, с.25, 170 — прототип).

Недостатком указанного предохранительного клапана является недостаточная точность давления срабатывания из-за нестабильности временного сопротивления в материала колпачка.

Ориентировочно среднее отрывное (разрушающее) давление колпачка определяется по формуле

где dн, d — соответственно наружный и внутренний диаметр колпачка;

в — временное сопротивление материала колпачка (см. там же, с.171).

Целью изобретения является создание предохранительного клапана однократного действия со стабильным давлением срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что в предохранительном клапане, содержащем корпус с установленным в нем отрывным элементом, согласно изобретению отрывной элемент выполнен в виде штока с шейкой в средней части на нем и риской — концентратором напряжения на шейке, диаметр которой рассчитан по фактическому временному сопротивлению материала штока, и с наружной резьбой на его концах, при этом одним резьбовым концом шток ввинчен в диск с расходными отверстиями, закрепленный в корпусе ввертным штуцером входа, другим резьбовым концом шток ввинчен в резьбовое отверстие уплотненного в корпусе поршня, а в стенке корпуса выполнены радиальные отверстия, герметично отделенные от ввертного штуцера входа уплотнением поршня. Поршень имеет цилиндрический хвостовик, расположенный на торце, противоположном торцу с резьбовым отверстием, при этом концевая часть хвостовика установлена в отверстие корпуса, а торец хвостовика утопает относительно торца корпуса на расстояние, меньшее, чем ход поршня при срабатывании клапана.

Конструкция предохранительного клапана однократного действия (далее по тексту — клапана) показана на фиг.1 и 2, где:

5 — расходное отверстие;

6 — ввертной штуцер входа;

9 — резиновое кольцо;

10 — защитная фторопластовая шайба;

11 — радиальное отверстие;

12 — цилиндрический хвостовик;

14 — торец цилиндрического хвостовика 12;

15 — торец поршня 3;

16 — торец корпуса 1.

На фиг.1 показан клапан в исходном положении, на фиг.2 — в положении после срабатывания.

Клапан содержит корпус 1, в котором установлены диск 2, поршень 3 и шток 4. Диск 2, имеющий расходные отверстия 5, закреплен в корпусе 1 ввертным штуцером входа 6.

В средней части штока 4 выполнена шейка 7 с нанесенной на ней риской 8, являющейся концентратором напряжения. На концах штока 4 выполнена наружная резьба. Одним резьбовым концом шток 4 ввернут в диск 2, другим — в поршень 3, уплотненный в корпусе 1, например, резиновым кольцом 9 с защитной фторопластовой шайбой 10. В стенке корпуса 1 имеются радиальные отверстия 11, которые могут располагаться в несколько рядов. Суммарная площадь радиальных отверстий должна быть не менее номинального диаметра отверстия в ввертном штуцере входа 6. Поршень 3 имеет цилиндрический хвостовик 12, установленный в отверстие 13 корпуса 1. В исходном положении торец 14 цилиндрического хвостовика 12 утопает в отверстии 13 корпуса 1.

Предлагаемый клапан функционирует следующим образом.

При давлении рабочей среды ниже давления срабатывания клапан закрыт. Поршень 3 и шток 4 находятся в положении, показанном на фиг.1. В этом положении на поршень 3 действует усилие

где Fп — усилие, действующее на поршень,

Sп — площадь поперечного сечения поршня 3;

Sш.шт — площадь поперечного сечения по шейке 7 штока 4;

P — давление рабочей среды.

Поршень 3 удерживается от перемещения штоком 4. При повышении давления рабочей среды до давления срабатывания на поршень 3 действует усилие, превышающее прочность штока 4 по его шейке 7, и шток 4 разрывается по шейке 7. Не удерживаемый штоком 4 поршень 3 с частью разорванного штока 4 перемещается до посадки своим торцом 15 на торец 16 корпуса 1. Положение деталей клапана после его срабатывания показано на фиг.2. В этом положении входная полость ввертного штуцера входа 6 сообщается с окружающей средой через расходные отверстия 5 диска 2 и радиальные отверстия 11 корпуса 1, и рабочая среда выпускается в окружающую среду. При этом торец 14 цилиндрического хвостовика 12 выдвигается из корпуса 1, сигнализируя этим о срабатывании клапана.

Стабильность давления срабатывания предложенного клапана обеспечивается стабильностью усилия на разрыв по шейке 7 штока 4, которое в свою очередь обеспечивается изготовлением штоков 4 с расчетным диаметром шейки 7 с учетом фактического временного сопротивления материала штока 4, определенного на образцах, в средней части которых выполнена, так же, как и на штоке 4, шейка 7 с риской 8 — концентратором напряжения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Предохранительный клапан однократного действия, содержащий корпус с установленным в нем отрывным элементом, отличающийся тем, что отрывной элемент выполнен в виде штока с шейкой в средней части на нем и риской — концентратором напряжения на шейке, диаметр которой рассчитан по фактическому временному сопротивлению материала штока, и с наружной резьбой на его концах, при этом одним резьбовым концом шток ввинчен в диск с расходными отверстиями, закрепленный в корпусе ввертным штуцером входа, другим резьбовым концом шток ввинчен в резьбовое отверстие уплотненного в корпусе поршня, а в стенке корпуса выполнены радиальные отверстия, герметично отделенные от ввертного штуцера входа уплотнением поршня.

2. Предохранительный клапан однократного действия по п.1, отличающийся тем, что поршень имеет цилиндрический хвостовик, расположенный на торце, противоположном торцу с резьбовым отверстием, при этом концевая часть хвостовика установлена в отверстие корпуса, а торец хвостовика утопает относительно торца корпуса на расстояние, меньшее, чем ход поршня при срабатывании клапана.

Предохранительный клапан для резервуаров с нефтью и нефтепродуктами

Номер патента: 1679111

(56) Автор М 1395564Автор М 571650 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Научно-производственное объединениепо термическим методам добычи нефти «Союзтерм нефть» гин, С,П.Обозний и Е.Г.Ковтуно(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ДЛРЕЗЕРВУАРОВ С НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для оборудования резервуаров с малыми избыточными давлениями, используемыми в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей и ро мы ш лен ностях при хранении или транспортировании нефти и нефтепродуктов,Целью изобретения является повышение надежности работы путем снижения гидравлического сопротивления в первый момент срабатывания клапана.На фиг. 1 схематично представлен предохранительный клапан; на фиг. 2 дано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг, 1.Устройство состоит из крышки 1, выполняющей роль запорного органа, выполненного в виде перевернутого стакана, венец которого выполнен в виде лопастей вращения 2 (типа газовой турбинки), и погружен в вы(57) Изобретение может быть использовано для оборудования резервуаров с малыми из-, быточными давлениями при хранении или транспортировании нефти и нефтепродуктов. Цель изобретения — повышение надежности работы предохранительного клапана путем снижения гидравлического сопротивления в первый момент срабатывания его, Вокруг выходного патрубка образована кольцевая камера 2, заполненная жидкой средой 4, в которую погружен венец. Венец выполнен в виде стакана запорного органа, охватывающего выходной патрубок. С дном стакана жестко соединен шток 5, на свободном конце которого установлены аэродинамические лопатки 2. Венец выполнен в виде газовой турбины. Шток 5 пропущен по оси ф патрубка, 3 ил. полненную вокруг выходного патрубка кольцевую камеру 3, заполненную жидкой средой 4, Крышка 1 закреплена на штоке 5, пропущенном через центрирующую втулку 6 по оси входного патрубка,В нижней части штока 5 смонтированы аэродинамические лопасти 7, выполняющие роль аэродинамического подъемника,Предохранительный клапан монтируется на фланце светового люка 8 резервуара 9. В нижней части светового люка на патрубке 10 монтируется огнепреградитель 11.Предохранительный клапан работает следующим образом,При превышении давления в резервуаре 10 выше заданного предела в результате прорыва больших объемов попутного газа крышка 1 приподнимается и ее нижняя часть выходит из кольцевой камеры 3, за 1679111лолненной жидкой средой 4 на величину, равную половине заданного перепада, В этот момент на эффективную площадь крышки 1 действует статическая сила, равная произведению давления в резервуаре на эффективную площадь донышка крышки 1.В момент выхода лопастей вращения 2 из жидкой среды 4 через них прорывается поступающий в резервуар газ. При этом на крышку 1 одновременно начинают действовать следующие силы; сила вращения, образующаяся при прохождении газа через лопасти вращения 2, подъемная сила, образующаяся при вращении крышки 1,обтекании газа аэродинамических лопастей 7, и лобовая сила сопротивления, действующая на аэродинамической лопасти, и кинематическая энергия потока газа,Под действием импульса аэродинамической подъемной силы крышка клапана взлетает до упора и, теряя скорость вращения, медленно спускается вниз. В результате действия, этой силы крышка клапана «плавает» на большой высоте, оказывая значительно меньшее гидравлическое сопротивление прохождению больших объемов прорвавшихся газовых пузырей и особенно в первый момент срабатывания клапана, После стравливания давления стержень 5 скользит по центрирующей втулке 6 и боковая поверхность крышки опускается в кольцевую камеру 3, герметизируя газовое пространство резервуара.5 Для запорных элементов большей массы на давление в резервуаре 1200-1600 Пааэродинамические лопасти, выполненные ввиде винтовых лопастей, можно устанавли 5 вать в горловине светового люка, а их взаимодействие с крышкой осуществлять черезось по принципу ходового, винта (не показан),При создании аварийного вакуума в га 10 зовом пространстве резервуара (разрывнефтепровода) жидкая среда 4 выбрасывается в кольцевую камеру 3, не занятую лопастями вращения 2. Следует отметить, чтоаварийное наступление вакуума происхо 15 дит чрезвычайно редко и самовосстановление работы клапана в этом случае необязательно.Формула изобретенияПредохранительный клапан для резер 20 вуаров с нефтью и нефтепродуктами, вокругвыходного патрубка которого образованакольцевая камера, заполненная жидкойсредой, в которую погружен венец выполненного в виде стакана запорного органа,25 охватывающего выходной патрубок, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности работы, запорный орган снабжен жестко соединенным с дном стаканаштоком, на свободном конце которого уста 30 новлены аэродинамические лопасти, а венец стакана выполнен в виде газовойтурбины, при этом указанный шток пропущен по оси входного патрубка.

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ТЕРМИЧЕСКИМ МЕТОДАМ ДОБЫЧИ НЕФТИ «СОЮЗТЕРМНЕФТЬ»

ОЛЬГИН АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ, ОБОЗНИЙ СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ, КОВТУНОВ ЕВГЕНИЙ ГЕРМАНОВИЧ

patents.su

предохранительный клапан

Изобретение относится к предохранительным клапанам для снижения избыточного давления жидкости в сосуде высокого давления и может быть использовано в гидравлических системах. Клапан содержит корпус, имеющий вход и выход, размещенную во входе втулку седла, образующую входное отверстие в форме сопла, подвижно размещенный в направляющей гильзе держатель тарели клапана. Тарель клапана содержит центральную часть, первую присоединительную концевую часть для присоединения тарели к держателю и вторую противоположную уплотнительную концевую часть. Последняя образована наружным кольцевым усеченно-коническим уплoтнитeльным участком, участком с выпуклой поверхностью, расположенной внутри седла, и наружной кольцевой канавкой, выполненной вокруг центральной части, и второй концевой части с образованием наружного кольцевого гибкого выступа, на котором выполнена уплотнительная поверхность. На седловой втулке выполнена, усеченно-коническая седловая поверхность вокруг отверстия входного сопла для взаимодействия с дисковой уплотнительной поверхностью тарели. Изобретение обеспечивает повышение степени плотности посадки предохранительного клапана. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2135871

Изобретение относится к предохранительным клапанам для уменьшения избыточного давления в гидравлических системах во избежание порчи оборудования и травмирования персонала, более конкретно — к улучшению тарелки клапана и предохранительного клапана, использующего тарелку, путем улучшения степени плотности посадки в современных предохранительных клапанах такого рода.

Редуктор давления или предохранительный клапан используется в системах для производства, контроля и утилизации жидкостей, таких, как насыщенный или перегретый пар. Типичным видом таких предохранительных клапанов является клапан с камерой со сжимающейся пружиной. (патент US N 4708164, 22.08.89). Подобные клапаны содержат выпускное отверстие для пропуска струи в клапан из сосуда высокого давления. Седло клапана располагается на конце выпускного отверстия в камере основного корпуса клапана. Выпускное отверстие закрывается, чтобы предотвратить выпуск пара элементом клапана, обычно называемым «тарелка клапана», которая подвижна по отношению к седлу выпускаемого отверстия и принуждается к закрытой позиции на седле сжимающей пружиной. Когда давление пара в сосуде высокого давления превышает установленную величину, тарелка клапана под его воздействием поднимается от седла выпускного отверстия, чтобы пропустить пар из сосуда высокого давления в камеру клапана, из которой пар выходит через выходную трубу. Когда давление в сосуде высокого давления падает до установленного уровня, сжимающая пружина опускает тарелку клапана на седло выпускного отверстия, закрывая предохранительный клапан. Разница между давлением, при котором клапан открывается, и давлением, при котором он закрывается, называется «продувкой». Соотношение между давлением, при котором через клапан начинает течь жидкость или свистеть, и открывающим давлением клапана, называется «степень плотности посадки». Например клапан, имеющий установленное открывающее давление порядка 500 фунт/дюйм 2 и который начинает свистеть или подтекать при 480 фунт-дюйм 2 , имеет степень плотности посадки 96%.

Наиболее близким к изобретению является предохранительный клапан, производимый Dresser Industries, патент US N 4858642, 22.08.89.

Принципиальным положением настоящего изобретения является представление нового и улучшенного предохранительного клапана для сбрасывания избыточного давления жидкостей.

Задачей изобретения является также создание предохранительного клапана, содержащего тарелку клапана с улучшенной степенью плотности посадки.

Другой задачей изобретения является создание тарелки предохранительного клапана, имеющего такую конфигурацию, которая уменьшает турбулентность под тарелкой, когда клапан закрывается, чтобы обеспечивать улучшенную центровку тарелки и посадку тарелки на втулку седла.

Еще одним объектом изобретения является тарелка предохранительного клапана, имеющего седло, размещенное на выступе, которая сгибается при изменении давления для поддержания постоянного контакта между тарелкой и седлом клапана на выпускном отверстии во время изменения температуры и давления.

Другим объектом изобретения является тарелка предохранительного клапана и предохранительный клапан, использующий такую тарелку и который может быть использован при применении любых жидкостей.

Технический результат достигается тем, что предохранительный клапан, который используется при повышенном уровне температуры и давления, включает в себя тарелку клапана, имеющую седельную часть, определенную внешним угловым седлом в форме усеченного конуса, ограниченную конечной поверхностью с выступом, и внешний кольцевой желоб по окружности тарелки, определенный внешним кольцевым изгибающим выступом, на котором размещается седло, посредством чего седло изгибается в зависимости от изменений давления и температуры, и кольцевую седельную поверхность в форме усеченного конуса на втулке седла клапана вокруг входного отверстия, открывающего внутрь корпуса клапана, для взаимодействия седла на тарелке клапана при закрытии клапана.

Изобретение представлено чертежами, где на фиг. 1 изображен боковой вид в сечении и с увеличением предохранительного клапана прежней конструкции с камерой сжимающегося типа, к которому относится данное изобретение; на фиг. 2 — продольный схематический вид в сечении, демонстрирующий применение примерного предпочтительного варианта конструкции изобретения в предохранительном клапане типа, представленного на фиг. 1; на фиг. 3 — увеличенный фрагментный схематический вид в сечении предохранительной седельной части тарелки клапана изобретения, демонстрирующий выступ тарелки клапана без нагрузки и в условиях отсутствия действия давления при температуре 70 o F; на фиг. 4 — увеличенный схематический фрагментный вид выступа тарелки клапана без нагрузки и при нагрузке давлением 1200 psi и температуре 1000 o F.

Типичный предохранительный клапан прежней конструкции 10, с которым соотносится изобретение, содержит корпус клапана 11, имеющий входное и выходное фланцевые соединения 12 и 13. Открытая чашка 14, смонтированная на корпусе клапана, поддерживает ось клапана 15, управляемую вручную подъемным устройством 20. Отрегулированная спиральная пружина 21 размещена на оси клапана внутри втулки, зажатая между пружинными ограничителями 22 и 23. Нижний пружинный ограничитель 23 может сцепляться с наружной конической втулкой 24, образованной на оси клапана. Тарелка 25 клапана размещена на нижнем конце оси клапана внутри направляющей монтажной трубы или тарелкодержателя 30 и поддерживается муфтой 31. Тарелка 25 клапана имеет кольцеобразную скошенную вниз и внутрь контактную поверхность 32, выполненную под углом 45 o , которая взаимодействует с 45-градусным седлом 33 на втулке 34, расположенной во фланцевом входном соединении 12, и определяет вход 35 жидкости, идущей в предохранительный клапан.

При работе предохранительный клапан прежней конструкции 10 монтируется на сосуд высокого давления, не показанный, с целью уменьшения чрезмерного давления жидкости, которое может развиться в сосуде высокого давления. Давление жидкости в сосуде передается на предохранительный клапан через вход 35 во втулке 34 седла клапана. Предохранительный клапан находится в закрытом положении посредством пружины сжатия 21, которая толкает тарелку 25 клапана в герметичное соединение с седлом 33 на втулке 34 седла. Когда давление в сосуде высокого давления приближается к установленному давлению предохранительного клапана, клапан начинает «течь», предваряя полное открытие при установленном давлении. Этот уровень давления, при котором клапан начинает подтекать, определяется в соотношении с открывающим давлением и известен под названием «напряженность или степень плотности посадки». Типичная напряженность посадки предохранительного клапана прежней конструкции, представленного на иллюстрации, может быть 94%. Это означает, что клапан начнет течь, когда давление в сосуде достигнет 94% от установленного давления предохранительного клапана. Когда начинается протекание через клапан, тарелка 25 клапана поднимается давлением жидкости от седла 33, пропуская струю из входа 35 жидкости вокруг тарелки клапана внутрь через седло 33 и к выходу 13 предохранительного клапана. Когда давление жидкости в сосуде высокого давления уменьшается благодаря сбросу давления предохранительным клапаном, оно приближается к давлению обратной посадки клапана, при котором тарелка клапана садится на седло 33, закрывая клапан. Уменьшение давления между установленным давлением клапана и давлением обратной посадки называется перепадом продувки или, более «продувка клапана».

В соответствии с изобретением примерный предпочтительный вариант конструкции модифицированной формы предохранительного клапана 10 схематично представлен на фиг. 2. На фиг. 2 тарелка 25 клапана прежней конструкции клапана 10 заменена тарелкой 40 клапана и втулка 41 седла включает черты изобретения. Остальные элементы предохранительного клапана 10 показаны на фиг. 1.

Обращаемся к фиг. 2-4. Тарелка 40 клапана имеет первую присоединительную концевую часть 42, которая связывается с муфтой 31 и зажимается между ней и держателем 30 тарелки, поддерживающим тарелку клапана в рабочей позиции внутри предохранительного клапана. Тарелка 40 клапана имеет вторую седельную концевую часть 43, имеющую выпуклую внешнюю поверхность 44 и кольцеобразную скошенную вниз и внутрь поверхность 45 седла в форме усеченного конуса на внешнем кольцеобразном изогнутом выступе 50. Часть центрального корпуса 51 тарелки 40 клапана снабжена внешним кольцевым желобом или углублением 52, которое ограничивает корпус тарелки клапана на противоположной стороне выступа 50, посредством чего выступ 50 является упругой принадлежностью тарелки клапана. Поверхность седла 45 на тарелке клапана взаимодействует поверхностью седла 53 в форме усеченного конуса, расположенной на первой концевой части втулки 41 седла для предотвращения течения жидкости через вход 35 для жидкости втулки седла, когда предохранительный клапан закрыт. В примере клапана, иллюстрируемого изобретением, поверхности седла 45 и 53 располагаются в основном под углом 60 o к вертикальной оси, проходящей через тарелку и втулку седла, как это представлено на фиг. 2-4. Однако нужно понять, что эти углы седла не критические. Изгибающийся выступ 50 тарелки 40 клапана на поверхности седла 45 изготовлен в соответствии с изобретением, так, чтобы позволять поверхности седла изгибаться при изменении действующей силы и температуры предохранительного клапана, с целью поддерживания максимального контакта между поверхностью седла тарелки клапана и поверхностью седла втулки седла.

Предохранительный клапан 10 монтируется на сосуде высокого давления при помощи соответствующего крепления (не показано) с тем, чтобы жидкость могла направленно поступать во вход для жидкости втулки 41 седла. Сила спиральной пружины 21, направленная через ось 15 клапана, удерживает тарелку 40 клапана напротив втулки 41 седла, при этом поверхность седла 45 тарелки клапана контактирует с поверхностью седла 53 втулки, чтобы препятствовать протеканию жидкости из сосуда высокого давления наружу через предохранительный клапан до тех пор, пока давление жидкости не возрастет до установленной величины, при которой предохранительный клапан открывается. На фиг. 2 демонстрируется тарелка 40 клапана в закрытом положении. На фиг. 3 периферия тарелки 40 клапана продемонстрирована графически в условиях отсутствия давления и при температуре окружающей среды около 70 o F. Нижнее изображение тарелки показывает позицию выступа 50 с седлом 45 до начала действия нагрузки со стороны пружины 21 на тарелку. При получении нагрузки в виде силы со стороны спиральной пружины наружная периферия тарелки, включающая в себя выступ и седло, изгибается вверх, как показано. Затем, как продемонстрировано на графическом изображении тарелки на фиг. 4, при действующих условиях 1200 psi и температуре 1000 o F нагрузка спиральной пружины на верхнюю часть тарелки и давление жидкости на ее нижнюю часть, а также температура, приводят к радиальному расширению тарелки и деформации выступа тарелки и седла вниз, как показано. При дальнейшем увеличении температуры и давления с сохранением пружинной нагрузки на тарелку, удерживающей клапан закрытым, эластичность выступа тарелки вызывает существование в основном постоянной контактной области между седлом тарелки и седлом на втулке седла. Когда давление приближается к установленному уровню, при котором предохранительный клапан открывается, при уровне давления в основном 97-98% от установленного давления клапана, тарелка клапана начинает двигаться вверх, в направлении, противоположном направлению действия силы пружины, и клапан при этом начинает подтекать, а затем двигаться в полностью открытое положение, в котором клапан будет уменьшать давление в сосуде до достижения перепада продувки, при котором тарелка клапана вернется на свое место, закрывая клапан.

Особым преимуществом клапана данного изобретения является увеличение степени плотности посадки, о чем уже говорилось, с примерно 94% до приблизительно 97-98%. Сферическая концевая поверхность 45 тарелки клапана позволяет равномерно распределить поток жидкости из сосуда высокого давления, текущий к выходу из клапана, вокруг тарелки клапана, что приводит к эффекту центровки на тарелке клапана с уменьшением турбулентности под ней, результатом чего является более равномерная посадка тарелки обратно на втулку седла при закрытии клапана.

Дальнейшие разновидности и модификации предохранительного клапана и тарелки клапана могут быть изготовлены без выхода за пределы изобретения, что подтверждается формулой изобретения.

1. Предохранительный клапан, содержащий полый корпус с входом и выходом для жидкости, седловую втулку, размещенную во входе для жидкости с образованием входного отверстия в форме сопла, открывающегося в полость корпуса, направляющую гильзу, расположенную в корпусе клапана соосно с седловой втулкой, держатель тарели клапана, подвижно размещенный в направляющей гильзе по отношению к седловой втулке для открытия и закрытия клапана, тарель клапана, закрепленную в упомянутом держателе с возможностью совместного с ним перемещения относительно седловой втулки, и гайку, размещенную в держателе для закрепления тарели клапана, отличающийся тем, что тарель клапана содержит центральную часть, первую присоединительную концевую часть для присоединения тарели к держателю и вторую противоположную уплотнительную концевую часть, образованную наружным кольцевым усеченно-коническим уплотнительным участком, расположенным по периферии центральной части, участком с выпуклой поверхностью, расположенной внутри седла и выступающей вниз по отношению к седлу, и наружной кольцевой канавкой, выполненной вокруг центральной части и второй концевой части с образованием наружного кольцевого гибкого выступа, на котором выполнена уплотнительная поверхность, при этом на седловой втулке выполнена усеченно-коническая седловая поверхность вокруг отверстия входного сопла для взаимодействия с дисковой уплотнительной поверхностью тарели при закрытии клапана.

2. Предохранительный клапан по п.1, отличающийся тем, что кольцевой выступ на тарели клапана выполнен с возможностью изгиба при изменениях давления и температуры для обеспечения в основном постоянной площади контакта между уплотнительной поверхностью на тарели клапана и седловой поверхностью на седловой втулке.

3. Предохранительный клапан по п.2, отличающийся тем, что тарель клапана выполнена с кольцевой соединительной выемкой на наружной поверхности ее центральной части для соединения тарели и ее держателя.

4. Предохранительный клапан по п.2, отличающийся тем, что выпуклая поверхность на тарели выполнена криволинейной для выравнивания потока жидкости, выходящего из соплового отверстия, обеспечения центрирования тарели и равномерной повторной посадки тарели на седловую втулку.

5. Тарель клапана для использования в предохранительном клапане, закрепленная в держателе с возможностью совместного с ним перемещения относительно седловой втулки, отличающаяся тем, что она содержит центральную часть, первую присоединительную концевую часть для присоединения тарели к ее держателю и вторую противоположную уплотнительную концевую часть, образованную наружным кольцевым усеченно-коническим уплотнительным участком, расположенным по периферии центральной части, выпуклой поверхностью, расположенной внутри усеченно-конического седла и выступающей вниз по отношению к седлу, и наружной кольцевой канавкой, выполненной вокруг центральной части и второй концевой части с образованием наружного кольцевого гибкого выступа, деформирующегося в соответствии с изменениями давления и температуры для обеспечения в основном постоянного контакта между усеченно-конической уплотнительной поверхностью на тарели клапана и ответной седловой поверхностью внутри предохранительного клапана в закрытом положении тарели.

www.freepatent.ru

RU2633735C1 — Импульсный предохранительный клапан — Google Patents

Classifications

    • F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K — VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00 — Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02 — Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04 — Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
  • Description

    Предлагаемое изобретение относится к защитной энергетической арматуре и предназначено для использования, как самостоятельно, так и в составе импульсно-предохранительного устройства (ИПУ) для защиты от превышения давления в трубопроводах, емкостях, работающих под давлением на объектах тепловых и атомных электростанций.

    Предохранительный клапан — это клапан, предназначенный для защиты оборудования от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды и обеспечивающий прекращение сброса при давлении закрытия и восстановление рабочего давления. [Трубопроводная арматура с автоматическим управлением: Т77 Справочник / Д.Ф. Гуревич, О.Н. Заринский, С.И. Косых и др. / Под общ. ред. С.И. Косых. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. — 320 с., ил. страница 127-155.]

    Обязательными компонентами конструкции предохранительного клапана (ПК) прямого действия являются запорный орган и задатчик, обеспечивающий силовое воздействие на чувствительный элемент, связанный с запорным органом клапана. Запорный орган ПК состоит из затвора и седла. Затвор (золотник) является запирающим элементом. При установке ПК в систему должны соблюдаться определенные соотношения между давлениями рабочей среды, принятыми в защищаемой установке, и давлениями, характеризующими различные стадии работы ПК. С помощью задатчика предохранительный клапан настраивается таким образом, чтобы усилие на золотнике обеспечивало его прижатие к седлу запорного органа и препятствовало пропуску рабочей среды через запорный орган ПК. Наибольшее давление на входе в ПК, равное рабочему давлению в системе, при котором обеспечивается требуемая степень герметичности запорного органа клапана, называют давлением настройки Рн. Рабочее давление Рр — это наибольшее давление в системе, при котором обеспечивается нормальное течение рабочего процесса. В положении ПК «Закрыт» на его чувствительный элемент воздействует сила от рабочего давления в защищаемой системе (давления настройки), стремящаяся открыть ПК, и сила от задатчика, препятствующая открытию. Определенная часть от одного из этих усилий (в зависимости от конструктивного исполнения ПК) расходуется на прижатие золотника к седлу и создание необходимых контактных давлений в запорном органе, обеспечивающих требуемую степень герметичности ПК.

    С возникновением в системе возмущений, вызывающих повышение давления свыше рабочего, уменьшается величина силы прижатия золотника к седлу. В тот момент, когда эта сила станет равной нулю, наступает равновесие активных сил от воздействия давления в системе и задатчика на чувствительный элемент ПК. Запорный орган клапана начинает открываться, если давление в системе не перестанет возрастать. При повышении давления в системе выше расчетного баланс сил на чувствительном элементе ПК нарушается, происходит открытие запорного органа и сброс рабочей среды через клапан.

    С понижением давления в защищаемой системе, вызываемым сбросом среды через ПК, исчезают возмущающие воздействия. Запорный орган клапана под действием усилия от задатчика закрывается. Давление закрытия Рз — наибольшее давление на входе в клапан, при котором после сброса рабочей среды происходит посадка затвора на седло клапана с обеспечением требуемой степени герметичности запорного органа при последующем повышении до давления настройки. Давление закрытия в ряде случаев оказывается на 10-15% ниже давления настройки. Указанное явление частично связано с тем, что для создания герметичности запорного органа после срабатывания требуется усилие, значительно большее, чем то, которое было достаточно для поддержания герметичности клапана перед открытием. Это объясняется необходимостью преодолеть при посадке силу сцепления молекул среды, проходящей через щель между уплотнительными поверхностями золотника и седла, вытеснить эту среду. Понижению давления способствуют запаздывание закрытия запорного органа, связанное с воздействием на него динамических усилий от проходящего потока среды, и наличие сил трения, требующих дополнительного усилия для его полного закрытия.

    Импульсные клапаны классифицируются:

    По принципу действия:

    клапаны прямого действия — они открываются непосредственно под действием давления рабочей среды;

    клапаны непрямого действия — клапаны с управлением, путем использования постороннего источника давления или электроэнергии.

    По характеру подъема замыкающего органа:

    клапаны пропорционального действия; клапаны двухпозиционного действия.

    По высоте подъема замыкающего органа:

    малоподъемные (подъем замыкающего органа не превышает 1/20 диаметра седла);

    среднеподъемные (подъем замыкающего органа составляет от 1/20 до 1/4 диаметра седла);

    полноподъемные (подъем замыкающего органа составляет от 1/4 диаметра седла и более).

    По виду нагрузки на золотник: грузовые или рычажно-грузовые; пружинные; рычажно-пружинные; магнитопружинные.

    К настоящему времени в технике создано и используется большое количество предохранительных клапанов. Различные предохранительные клапаны имеют различные размеры, различные значения включения давления сброса и давления посадки, а также скорости сброса.

    Основными производителями ПК являются:

    Благовещенский Арматурный Завод «БАЗ» ОАО его продукция — клапан предохранительный СППК4Р 50-40 DN 50 мм, PN 40 кгс/см 2 .

    Клапаны предохранительные пружинные DN 25-200 PN 16-160 кгс/см 2 .

    ООО «БКЗ» г. Барнаул — Клапаны предохранительные рычажные 17ч3бр, 17ч18бр, 17ч5бр, 17ч19бр.

    ОАО «ТКЗ» «Красный котельщик» г. Таганрог — Клапан предохранительный пружинный Т-31 мс-1; Т-31 мс-2; Т-31 мс-3.

    ЗАО «Энергомаш (Чехов) — ЧЗЭМ» г. Чехов — предохранительные клапаны прямого действия 586-20-ЭМ-01.

    клапаны импульсные 112-25×1-0М.

    http://test.armabalt.ru/catalog/995/4430/ и другие заводы.

    Источник информации: [Официальные сайты заводов, каталоги продукции, Гуревич Давид Файвушев. Трубопроводная арматура: Справочное пособие. Изд. 3-е. — М.: Издательство ЛКИ, 2008. — 368 с. стр. 142-150; стр. 261-270].

    Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является известный предохранительный клапан СППК4Р производства Благовещенского Арматурного Завода «БАЗ» [http://www.vniiis.ru/pic/info/product_catalog_blagoveshchensk_valving_plant.pdf].

    [Трубопроводная арматура с автоматическим управлением: Т77 Справочник / Д.Ф. Гуревич, О.Н. Заринский, С.И. Косых и др.; Под общ. ред. С.И. Косых. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. — 320 с., ил. стр 137.]

    Указанный предохранительный клапан, как и заявляемый, содержит корпус с подводящим и отводящим патрубками и фланцами, шток, запорный орган, имеющий седло и золотник, пружину-задатчик, нажимной болт пружины, верхний и нижний упоры пружины.

    Недостатками ПК прямого действия являются:

    1. Низкая посадка клапана после сброса давления, давление закрытия в ряде случаев оказывается на 10-15% ниже рабочего давления (давления настройки).

    2. Пропуск клапана в запорном органе при рабочем давлении в силу того, что только незначительная часть усилия пружины или груза расходуется на прижатие золотника к седлу и создание необходимых контактных давлений в запорном органе. Согласно ГОСТ 24570-81 (СТ СЭВ 1711-79) (http://www.docload.ru/Basesdoc/8/8625/index.htm) разность давлений полного открывания и начала открывания клапана не должна превышать следующих значений: 15% давления начала открывания — для котлов с рабочим давлением не выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2 ); 10% давления начала открывания — для котлов с рабочим давлением выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2 ). Отсюда вывод: только около 10-15% от всего начального усилия пружины или груза тратится на прижатие золотника к седлу.

    Допустимые протечки по затвору сведены в ГОСТ 9544-2015. http://standartgost.ru/g/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2_9544-2015.

    Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, — создание надежного, безотказного импульсного предохранительного клапана.

    Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности за счет безотказного и своевременного открытия клапана при заданном превышении рабочего давления в системе, обеспечения клапаном в открытом положении требуемой пропускной способности, осуществления своевременной обратной посадки (закрытия) клапана при давлении выше рабочего с требуемой степенью герметичности (класс А) после аварийного срабатывания.

    Указанный технический результат достигается тем, что импульсный предохранительный клапан, включающий корпус с подводящими и отводящими патрубками и фланцами, шток, сильфон, золотник, седло, пружину-задатчик, нажимной болт, верхний и нижний упоры пружины-задатчика, дополнительно снабжен независимым устройством открывания-закрывания, состоящим из пружин, нажимной планки, упорной гайки, накрученной на шток, и расположенных на нажимной планке нижних упоров пружин, нажимных болтов, вставленных в верхние упоры пружин, расположенных в верхней планке с возможностью вращения в ней по резьбе, домкратов с рабочей средой для создания подъемной силы и со штоками, упирающимися в нажимную планку, при этом в корпусе установлены диск-разделитель полостей напорной и сбросной с седлом и фильтр, а в верхней планке дополнительно установлен полый нажимной болт с возможностью вращения в ней по резьбе, причем конструкция клапана смонтирована на общем основании.

    Отличием заявляемого ПК от прототипа является наличие независимого устройства, в котором усилие от воздействия рабочей среды для открывания-закрывания клапана во много раз больше, чем в клапане прямого действия (при воздействии на золотник). Соответственно, сила пружины-задатчика, которую необходимо преодолеть устройству при открытии клапана, также пропорционально возрастает в соответствии с силой устройства открывания-закрывания. Для проверки работоспособности установлены электромагниты. Во время работы они отключены.

    Сущность изобретения поясняется фиг. 1-3.

    Краткое описание чертежей:

    Фиг. 1 – разрез, вид спереди.

    Фиг. 2 – разрез, вид справа, наклонен вперед.

    Фиг. 3 – изометрия, вид спереди.

    На указанных выше чертежах показано исполнение изобретения.

    На фиг. 1-3 с включением клапана в систему трубопроводов с подачей среды на золотник.

    В состав импульсного предохранительного клапана входит:

    общее основание 1 (металлическая конструкция, на которой смонтирован весь клапан), корпус 2. В состав клапана входят прокладки 3, 4, фильтр 5, сильфон 6, золотник 7, шток 8, диск-разделитель 9 полостей: напорной Г и сбросной Б, седло 10 диска-разделителя 9.

    Шпилька 11, гайки 12, 13 составляют крепеж разъема клапана. Домкрат 14, имеющий полость В с рабочей средой, состоящий из донышка 15 сильфона 16 и штока 17, установлен на основании 1. Снаружи клапана установлены упорная гайка 18 и нижний упор 19 пружины-задатчика. Нижний упор 20 нажимной планки 21 служит для ограничения хода нажимной планки 21 вниз при настройке клапана без рабочей среды. Нижний упор 22 пружины домкрата расположен на нажимной планке 21. Пружина-задатчик 23 упирается в нижний упор 19.

    Пружина 24 домкрата 14 упирается в нижний упор 22. Верхний упор 25 расположен на пружине-задатчике 23. Верхний упор 26 расположен на пружине 24 домкрата 14. Нажимной болт 27 пружины 24 вставлен в верхний упор 26 для регулировки усилия пружины 24. Рычаг 28 электромагнита с якорем 29 и электромагнит 30 с упорной гайкой 31 служат для открытия клапана при любом давлении в контуре (трубопроводов, емкостей) и для проверки работоспособности клапана.

    Полый нажимной болт 32 пружины-задатчика 23 установлен в верхний упор 25. Электромагнит 33 с якорем 34, рычагом 35 и болтами 36 крепления электромагнитов служат для открытия клапана при любом давлении в контуре (трубопроводов, емкостей) и для проверки работоспособности клапана. Нажимной болт 37 расположен в верхней планке 38 основания 1. Шпилька 39, гайки 40, 41 составляют крепеж верхней планки 38 к основанию 1. Верхний упор 42 находится на пружине 43. На шток 44 накручена упорная гайка 18 и на нем жестко закреплен нижний упор 19 пружины-задатчика 23. Нижний упор 45 пружины 43 расположен на нажимной планке 21, под которой установлен упор 46. Шток 47, сильфон 48, донышко 49 сильфона составляют домкрат 50 с полостью А и с рабочей средой. Подводящие патрубки 51, 52, 53 и подводящий фланец 54 присоединены к корпусу 2 клапана и домкратам 14, 50. Регулировочный винт 55 расположен на основании 1. Электромагнит 56 служит для открытия клапана при любом давлении. Между нажимной планкой 21 и упорной гайкой 18 предусмотрен зазор — «S», для контроля правильной настройки. В верхней планке 38 выполнена резьба. Штоки 17, 47 упираются в нажимную планку 21. Полый нажимной болт 32 пружины-задатчика 23 установлен в верхней планке 38 с возможностью вращения в ней по резьбе. Отводящий фланец 58 присоединен к корпусу 2 клапана. Ремонтные фланцы 59, 60 соединяют штоки 8, 44. Ось вращения 61 рычагов 28, 35 расположена на электромагнитах 30, 33, 56.

    Домкрат состоит из корпуса, сильфона, штока. Сильфон выполняет две функции — герметизирует среду от атмосферы и создает подъемную силу в домкратах.

    Усилие, создаваемое домкратами, зависит от давления рабочей среды и эффективной площади их сильфонов (эффективная площадь сильфона — это площадь, при воздействии на которую давления рабочей среды возникает подъемная сила в домкрате, приблизительно равная внутренней площади сильфона) и рассчитывается по формуле:

    Sc — эффективная площадь сильфона.

    Эффективная площадь сильфона в конструкции ничем не ограничена и может иметь (принимать) любые значения. Из формулы следует, что усилие, создаваемое домкратами, для открытия клапана может быть многократно большим, чем в клапане прямого действия, где усилие открытия создается давлением рабочей среды на эффективную площадь золотника и в котором площадь золотника, сила пружины, рабочее давление, давление открытия взаимосвязаны и ориентированы на диаметр седла (входного патрубка). Устройство открывания-закрывания имеет ступенчатое воздействие на пружину-задатчик.

    В первом положении, при рабочем давлении Рр, воздействия на пружину-задатчик нет. Между нажимной планкой 21 и упорной гайкой 18 установлен зазор «S», все усилие пружины-задатчика (100%) расходуется на создание контактных давлений в паре золотник-седло, что полностью устраняет протечки в затворе, в отличие от клапана прямого действия, в котором при рабочем давлении усилие пружины в запорном органе составляет около 10-15%.

    Второе положение — при повышенном давлении в трубопроводе, емкости. Воздействие на пружину-задатчик осуществляется штоками 17, 47 домкратов 14, 50 через нажимную планку 21 и упорную гайку 18 для ее сжатия и открытия клапана.

    В силу того, что в заявляемом клапане нет жесткой связи между пружиной-задатчиком и независимым устройством открывания-закрывания, то усилие пружины в конструируемом клапане выбирается из условия разумной достаточности (чтобы не повредить уплотняющие поверхности седла и золотника) или требованием заказчика, а по ней создается устройство открывания-закрывания. При увеличении силы устройства, при одной и той же пружине-задатчике, уменьшается разность давлений начала открытия и полного открытия клапана. Клапан начинает открываться при более высоком давлении, значительно выше рабочего, соответственно, и его давление обратной посадки Роп при закрытии будет выше рабочего Рр из-за увеличенной силы пружины-задатчика.

    Предварительная настройка импульсного предохранительного клапана (Фиг. 1-3)

    Перед вводом клапана в работу необходимо провести настройку клапана:

    1. Поджать пружину-задатчик 23 полым нажимным болтом 32 до выбранного заранее усилия при конструировании (расчете) клапана.

    2. Поджать пружины 24, 43 нажимными болтами 27, 37 до усилия, равного усилию домкратов при рабочем давлении.

    Усилие пружины рассчитывается по формуле:

    где Kпр — жесткость пружины (кг/мм);

    ΔLпр — величина сжатия пружины (мм).

    3. Установить зазор «S», равный приблизительно 1-2 мм, между нажимной планкой 21 и упорной гайкой 18 вращением ее по штоку 44.

    Работа клапана с подачей среды на золотник (Фиг. 1-3)

    При подключении к системе трубопроводов, емкостей рабочая среда через подводящий фланец 54 по подводящим патрубкам 51, 52, 53 поступает в полость А домкрата 50, в полость В домкрата 14, в напорную полость Г клапана 2.

    В полостях А, В при рабочем давлении, воздействуя на эффективную площадь донышков 15, 49 сильфонов 16, 48, создается подъемная сила в каждом из домкратов, равная по величине силе поджатых в предварительной настройке пружин 24, 43, которая через штоки 17 и 47 передает усилие на нажимную планку 21, которая лежит на упорах 20, 46.

    В напорной полости Г клапана, рабочая среда проходит через фильтр 5 к сильфону 6 и золотнику 7, оказывая давление на эффективную площадь сильфона 6 на открытие и на эффективную площадь золотника 7 на закрытие клапана (их площади примерно равны между собой). Между нажимной планкой 21 и упорной гайкой 18 установлен зазор «S» около 1-2 мм. Это рабочее состояние клапана.

    Важное замечание. При этом рабочем состоянии клапана все усилие (100%) пружины-задатчика 23 расходуется на создание контактных давлений на уплотнительных поверхностях в паре золотник 7-седло 10, достаточных для герметизации запорного органа импульсного клапана, в то время, как в клапане прямого действия, при рабочем давлении используется только около 10-15%.

    При повышении давления в трубопроводе, емкости будет возрастать подъемная сила домкратов 14, 50. Это усилие через штоки 17, 47 передается на нажимную планку 21, она начинает движение вверх (в сторону открытия), сжимая пружины 24, 43. Зазор «S» уменьшается и становится равным нулю. Нажимная планка 21 упрется в упорную гайку 18 и остановится. При дальнейшем повышении давления усилие домкратов 14, 50 еще больше возрастает, и как только оно превысит усилие от пружин 24, 43, пружины-задатчика 23 и усилие от эффективной площади золотника 7, клапан начнет открываться. Под золотник поступает рабочая среда; сила, прижимающая его к седлу 10, исчезает (уменьшается до нуля), и в дополнение к этому, в сбросной полости Б начинает расти давление, которое воздействует на золотник 7 в сторону открытия. Появляется разница сил, большая в домкратах. Система «скачком» (за доли секунды) приводится в равновесие сил, движением нажимной планки 21 вверх, сжимая пружины 24, 43, пружину-задатчик 23, поднимая упорную гайку 18 вместе со штоками 8, 44, ремонтными фланцами 59, 60 и золотником 7 вверх (в сторону открытия) открывая клапан. Рабочая среда проходит в сбросную полость Б, затем через выходной патрубок и фланец 58 в главный предохранительный клапан или в атмосферу. Величина хода золотника 7 зависит от хода нажимной планки 21 и регулируется винтом 55 (еще один винт не показан). После сброса давления усилия пружин 24, 43 возвращают нажимную планку 21 в прежнее рабочее состояние на упоры 20, 46, а пружина-задатчик 23, за счет увеличенной силы, закрывает его, как только появляется минимальный зазор «S» еще при повышенном давлении среды.

    Для открытия-закрытия клапана при любом давлении в трубопроводе, емкости и при проверке его работоспособности на клапане установлены электромагниты. При штатной работе клапана они отключены.

    Работа от силовых электромагнитов (Фиг. 1-3)

    При подаче напряжения (электрического тока) на электромагниты 30, 33, 56 (и еще один на фигурах не показан) их якоря 29, 34 (и еще два на фигурах не показаны) начинают движение вниз, воздействуя на рычаги электромагнитов 28, 35 (и еще два на фигурах не показаны), опуская их вниз. Другой конец каждого рычага через ось вращения 61 поднимается вверх, поднимая упорную гайку 31 и вместе с ней верхнюю часть штока 44, нижнюю часть штока 8 и золотник 7, сжимая пружину-задатчик 23, открывая клапан. При отключении электропитания якоря электромагнитов возвращаются в первоначальное положение. Клапан закрывается усилием пружины-задатчик 23.

    Клапан классифицируется как двухпозиционный полноподъемный с возможностью регулировки хода золотника винтами 55 (один не показан).

    Клапан может работать с подачей среды под золотник 7. Все настройки клапана те же, кроме усилия пружины-задатчика 23. Она (пружина-задатчик) должна быть поджата сильнее на величину воздействия на нее силы от золотника 7 при рабочем давлении. Ее величина составит:

    где Рр — рабочее давление;

    Sз — эффективная площадь золотника.

    В этом случае клапан работает (классифицируется) как клапан пропорционального действия (чем больше давление, тем больше величина открытия) с возможностью регулировки хода золотника винтами 55, (один не показан).

    Ремонт клапана осуществляется заменой дефектной детали новой. В устройстве до каждой сборочной единицы есть свободный доступ, то есть чтобы снять и поставить новую деталь, необходимо минимум время и приспособлений. Разборка клапана до седла и золотника также не потребует больших затрат времени. Для этого установлены ремонтные фланцы 59, 60, разъединив их, можно извлечь из всей конструкции ИПК сам клапан с домкратами, при этом пружины и электромагниты остаются на месте и не разбираются, впоследствии это сокращает время ремонта и настройки.

    Предлагаемый импульсный предохранительный клапан может быть изготовлен из стандартных деталей, выпускаемых промышленностью.

    Таким образом, предлагаемый импульсный предохранительный клапан позволяет повысить надежность за счет безотказного и своевременного открытия клапана при заданном превышении рабочего давления в системе, обеспечения клапаном в открытом положении требуемой пропускной способности, осуществления своевременной обратной посадки (закрытия) клапана при давлении выше рабочего, с требуемой степенью герметичности (класс А) после аварийного срабатывания. Кроме этого, предлагаемый клапан ремонтно-пригодный.

    patents.google.com

Популярное:

  • Декларация единый налог 2 группа Декларация единого налога - 2 группа единщиков 02. Сроки сдачи декларации и налоговые периоды Для предпринимателей второй группы отчетный период paвен календарному году (coгл. п.296.2 cт.296 Налогового Кодекса). При годовом отчетном […]
  • Бланк квитанции уплаты госпошлины Образец квитанции на оплату госпошлины в 2018 году Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу […]
  • Фнп правила безопасности опасных производственных объектов подъемные Регистрация в Ростехнадзоре? Многочисленные вопросы, поступающие специалистам Индустриальной безопасности, от наших Заказчиков, которые касаются регистрации в Федеральной службе по экологическому технологическому и атомному надзору, […]
  • Коллектор системы теплый пол Схема отопления 2-х этажного дома 110м2 | металлопластик | теплый пол, радиаторы Рассмотрим схему отопления двухэтажного загородного дома. У нас будет установлен теплый пол на первом этаже, на втором этаже радиаторы с коллекторной […]
  • Координата движущегося тела с течением времени меняется по закону x 1+3t-t Контрольная работа №1 по теме Кинематика материальной точки. 10 класс Контрольная работа №1 по теме «Кинематика материальной точки» 10 класс 1 Лыжник спускается с горы с начальной скоростью 6 м/с и ускорением 0,5 м/с 2 . Какова длина […]
  • Правила размещения электросчетчиков Как правильно установить электросчётчик Правила установки электросчётчика. Главным документом, определяющим правила установки электросчётчиков являются ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), Учёт электроэнергии. Первое, на что […]
  • Приказ о порядке выдачи ключей Приказ о порядке выдачи ключей Все желающие могут поставить мою кнопочку к себе на сайт О порядке хранения и выдачи ключей от электроустановок. В соответствии с требованиями Межотраслевых правил по охране труда (Правила […]
  • Договор купли продажи по военной ипотеке сбербанк Как выглядит образец договора купли-продажи с военной ипотекой Одной из разновидностей банковского кредитования является военная ипотека, которая предоставляет возможность служащим по контракту приобрести собственное жилье на достаточно […]