Управляемый клапан

 

Изобретение может быть использовано на оросительных системах поверхностного полива и позволяет повысить надежность клапана. Трехходовой кран 12 сообщает нижнюю подмембранную полость 11 с входным и выходным патрубками 2 и 3. Рычажный противовес 13 с регулируемым по положению грузом установлен на корпусе 1 и кинематически связан со штоком 7. Размеры верхней и нижней подмембранных полостей 10 и 11 находятся в определенном соотношении. Такое выполнение позволяет при изменении давления в полости 11 осуществить плавное изменение проходного сечения клапана и тем самым исключить возникновение гидравлического удара. 1 ил. ш (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .:

Н ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Монро)т, Открыт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4042282/25-06 (22) 27.12.85 (46) 15.01.88. Бюл. 11 2 (71) Всесоюзный государственный головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских рек им. R.Е. Алексеевского и Институт проблем управления(автоматики и телемеханики ) (72) А.Ф. Кондратьев, Л.А. Залманзон, И.M. Бурдо, А.Ф. Савостьянов, М.Б. Куликов и М.С. Яковлев (53).621.646(088.8) (56) Патент Великобритании 11) 2077885, кл. G 05 16/06, опублик. 1981.

ÄÄSUÄÄ 1 6753 А1 (51)4 F 16 К 1/12, F 16 L 55/02 (54) УПРАВЛЯЕИЫИ КЛАПАН (57) Изобретение может быть использовано на оросительных системах по верхностного полива и позволяет повысить надежность клапана. Трехходо вой кран 12 сообщает нижнюю подмембранную полость 11 с входным и выходным патрубками 2 и 3. Рычажный противовес 13 с регулируемым по положению грузом установлен на корпусе 1 и кинематически связан со штоком 7.

Размеры верхней и нижней подмембранных полостей 10 и 11 находятся в определенном соотношении. Такое выполнение позволяет при изменении давления в полости 11 осуществить плавное изменение проходного сечения клапана и тем самым исключить возникновение гидравлического удара. 1 ил.

13667

Изобретение относится к машиностроению, в частности к трубопровод— ной арматуре, и предназначено для использования на оросительных систе6 мах поверхностного полива.

Цель изобретения — повышение надежности путем предотвращения гидроудара.

На чертеже представлена конструктивная схема клапана.

Управляемый клапан содержит корпус 1 с входным и выходным патрубками 2 и 3, установленные в его полости 4 седло 5 и запорный орган 6 со штоком 7, соединенным с верхней и нижней мембранами 8 и 9 привода, установленными с образованием верхней и нижней подмембранных полостей

10 и 11. Клапан снабжен краном 12, сообщающим нижнюю подмембранную полость 11 с входным и выходным патрубками 2 и 3 и рычажным противовесом

13 с регулируемым по положению грузом 14, установленным на корпусе 1 и кинематически связанным со штоком 7.

В нижней подмембранной полости 11 выполнено сливное отверстие с пробкой 15. Сообщение нижней подмембранной полости 11 с входным и выходным патрубками 2 и 3 осуществляется через каналы 16-18. Для направления движения штока 7 в полости 4 корпуса

1 установлена перегородка 19 с дренажными отверстиями 20.

Диаметр мембраны 9 и запорного органа 6 выбирают из соотношения их площадей: диаметр мембраны 9 в

1,25-1,5 раза больше диаметра запорного органа 6. При этом с уменьшением значения указанного соотношения улучшается характеристика клапана по регулированию давления "после себя", одновременно уменьшается коэффициент его пропускной способности.

Диаметр мембраны 8 по условию обеспечения рабочего хода запорного органа 6 принимается равным или большим диаметра мембраны 9. Подмембранная полость 11 выполнена высотой

0,4-0,6 диаметра запорного органа 6 для обеспечения защемления в ней заданного объема воздуха, выполняющего функцию амортизатора при открытии и закрытии клапана.

В исходном. состоянии кран 12 находится в положении "Открыт". В этом случае полость 11 сообщена с выходным

53 2 патрубком 3. При этом давление во входном патрубке 2 больше давления в полостях 10 и 11 привода. За счет разности площадей запорного органа 6 и мембраны 9 на открытие клапана действует большая сила. Запорный орган

6 отжат от седла 5. Жидкость из входного патрубка 2 проходит в выходной патрубок 3.

При установке крана 12 в положе ние "Закрыт" полость 11. сообщается с входным патрубком 2. За счет разности давлений в полость ll поступает жидкость, сжимая находящийся в ней воздух. В начальный период под действием большого перепада давлений в полость ll жидкость поступает с относительно большим расходом. Запорный орган 6 движется с повышенной скоростью. По мере сжатия воздуха в полости 11 давление в ней приближается к давлению во входном патрубке 2.

Расход жидкости, поступающей в эту полость, уменьшается, соответственно замедляется движение запорного органа 6. Таким образом, с уменьшением проходного сечения клапана замедляется скорость закрытия запорного органа 6. Этим обеспечивается относительно плавное регулирование расхода клапана при при его закрытии и исключение возникновения гидравлического удара.

Аналогично клапан работает и при открытии запорного органа. В этом случае за счет расширения воздуха в полости 11 давление снижается замедленно, что обеспечивает плавное открытие клапана. При возникновении в трубопроводе по каким-либо причинам гидравлического удара во входном патрубке 2 резко повышается давление. Под действием избыточного дав- . ления воздух в полости 11 дополнительно сжимается. Запорный орган 6 быстро открывается. С открытием запорного органа 6 происходит разгрузка трубопровода и давление в нем в дальнейшем не возрастает. Таким образом, клапан выполняет также функцию противоударного устройства.

Регулирование давления "после себя" обеспечивается следующим образом.

При открытии запорного органа 6 давление в выходном патрубке 3 увеличивается . Одновременно возрастает давление в полости 11.На открытие запорного

О„ H

0 1 25 1 5 0 0,4...0,6, э,о s.o диаметр верхней и нижней подмембранных полостей; диаметр запорного органа; высота нижней подмембранной полости. где О„

Нн,п

Составитель В. Халецкий

Редактор И. Касарда Техред И.Попович Корректор В. Бутяга

Заказ 6809/35

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 з 13667 органа 6 действует сила, определяемая произведением .входного давления на разность между эффективной площадью мембраны 9 и площадью запорного органа 6. На закрытие запорного органа 6 действуют силы, определяемые произведением давления в выходном патрубке 3 на суммарную площадь мембраны 8 и 9, а также усилие от проти- 10 вовеса 13. В связи с тем, что площади мембран 8 и 9, работающих на закрытие запорного органа 6, значительно больше площади мембраны 9, работающей на его открытие, незначительное увеличение давления в выходном патрубке 3 приводит к уменьшению проходного сечения клапана и соответственно повышает потери напора на клапане. И наоборот, с уменьшением входного давления уменьшаются давление на выходе клапана и, соответственно, усилие на закрытие запорного органа

6. Таким образом, при значительном изменении давления во входном патруб- 2 ке 2 давление в выходном патрубке 3 изменяется незначительно.

Настройка клапана на требуемое значение давления в выходном патрубке 3 осуществляется перемещением груза 14 по рычагу противовеса 13.

53

Формула изобретения

Управляемый клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленные в его полости седло и эапорный орган со штоком, соединенным с верхней и нижней мем- бранами привода, установленного в корпусе с образованием верхней и нижней подмембранных полостей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения гидроудара, он снабжен трехходовым краном, сообщающим,нижнюю подмембранную полость с входным и выходным патрубками, и рычажным противовесом с регулируемым по положению грузом, установленным в корпу-, се и кинематически связанным со штоком, при этом размеры верхней и нижней подмембранж х полостей выбираются иэ следующих соотношений