Предохранительный клапан

 

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к устройствам гидропневмоавтоматики , и может быть использовано для перекрытия потока рабочей среды в случае аварийного разрушения выходного трубопровода . Оно позволяет повысить надежность работы предохранительного клапана при предварительном нагнетании среды до требуемого значения давления за счет дополнительного снабжения клапана, состоящего из корпуса 1 с камерой 4, в которой расположен поршень 9, а шток 8 пропущен через отверстие в камере 4 и соединен с запорным органом 7, расположенным в сливной полости 6, сообщающейся с напорной полостью 5 через дроссельное отверстие 14, вспомогательной камерой 15. размещенной радиально на внешней повер

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 К 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4851882/29 (22) 17.07,90 (46) 30.08,92. Бюл, М 32 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В,А.Воробьев, В.Д.Ирклиевский и И.А.Котлярчук (56) Авторское свидетельство СССР

М 1488651, кл. F 16 К 17/22, 1989.

Авторское свидетельство СССР

t+ 1451396, кл. F 16 К 17/64, 1989. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНЫЙ КЛАПАН (57) Изобретение относится к арматуростроению, а именно к устройствам гидропневмоавтоматики, и может быть использовано для

„„Я(.) „„1758326 А1 перекрытия потока рабочей среды в случае аварийного разрушения выходного трубопровода. Оно позволяет повысить надежность работы предохранительного клапана при предварительнОм нагнетании среды до требуемого значения давления за счет дополнительного снабжения клапана, состоящего из корпуса 1 с камерой 4, в которой. расположен поршень 9, а шток 8 пропущен через отверстие в камере 4 и соединен с запорным органом 7, расположенным- в сливной полос и 6, сообщающейся с напорной полостью 5 через дроссельное отверстие 14, вспомогательной камерой 15. размещенной радиально на внешней повер1758326 хности корпуса 1. В полости 15 размещен снабженный штоком 17 дополнительный поршень 16, нагруженный пружиной 27 в сторону оси поршня 9, à в каналах, сообщаюп,их полости 13 и 15 с полостями 16 и 5.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к устройствам гидропневмоавтоматики, и может быть использовано для.перекрытия потока рабочей среды в случае аварийного разрушения выходного трубопровода.

Известно устройство для аварийного перекрытия трубопровода, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и размещенные в нем контактирующие между собой запорный и.чувствительный элементы, чувствительный элемент снабжеч дроссельным отверстием, нагружен в сторону входного патрубка пружиной и расположен со стороны выходного патрубка, кроме того чувствительный элемент снабжен толкателем и нагружен в сторону выходного патрубка дополнительной пружиной, в корпусе размещен фиксатор открйтого положения, а запорный элемент ,расположен со стороны входного патрубка и контактйрует с чувствительным элементом через толкатель.

Недостатком этого устройства является отсутствие защиты от перекрытия потока среды во время ее предварительного нагнетания через это устройство в выходной трубопровод. в результате чего выходной трубопровод оказывается ложноизолиро: ванным от входной магистрали.

Наиболее близким к изобретению является предохранительный клапан, в снабженном входным и выходным каналами корпусе которого выполнена камера и размещен запорный орган, шток которого пропущен в камеру и соединен с установ- ленным в нем поршнем, нагруженным пружиной в сторону открытия запорного органа и воспринимающим своим свободным торцом входное давление рабочей среды, причем штоковая полость камеры сообщена с выходным каналом корпуса, на боковбй по верхности поршня со стороны воспринимающего входное давление рабочей среды торца выполнена кольцевая канавка, а вдоль его оси — продольные канавки, каждая из которых сообщает кольцевую канавку со штоковой полостью камеры.

Недостатком известного предохранительного клапана является его нормальное функционирование при заведомо достигнуустановлены соответственно регулируемый дроссель 19 и обратный клапан 22. Во время предварительного нагнетания среды до требуемого значения давления шток 17 блокирует запорный орган 7. 1 ил, том рабочем давлении в выходной магистрали и срабатывание, а следовательно, перекрытие потока рабочей среды в период предварительного нагнетания среды в выходную магистраль. При использовании известного предохранительного клапана для предварительного нагнетания среды в выходной трубопровод требуются дополнительные средства.

Целью изобретения является повышение надежности в работе при предварителвном нагнетании рабочей среды до требуемого значения давления в выходном трубопроводе путем обеспечения возмож15 ности использования для этого предохранительного клапана с зазорным органом, зафиксированном в открытом положении.

На чертеже представлен предохранительный клапан, общий вид, 20 Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, в котором выполнена камера 4, образующая в корпусе 1 напорную 5 и сливную 6 полости, Соосно с выходным каналом 3 в

25 сливной полости 6 размещен запорный орган 7, шток 8 которого пропущен в камеру 4 и соединен с установленным в ней поршнем

9, нагруженным пружиной 10 со стороны запорного органа 7. Торцом со стороны

30 входного канала 2 поршень 9 образует в камере 4 полость 11. Штоковая полость 12 камеры 4 сообщена со сливной полостью 6 через отверстие 13. Напорная 5 и сливная 6 полости корпуса 1 сообщены между собой

35 через дроссельные отверстия 14, Во вспомогательной камере 15, размещенной радиально на внешней поверхности корпуса .1, установлен дополнительный поршень 16, шток 17 которого пропущен в камеру 4 пер40 пендикулярно оси поршня 9. Штоковая полость 18 вспомогательной камеры 15 сообщена со сливной полостью 6 через регулируемый дроссель 19, регулировочный винт 20 которого ввинчен через корпус 1

45 соосно отверстию регулируемого дросселя

19 и зафиксирован контргайкой 21. Напорная полость 5 и штоковая полость 18 вспомогательной камеры 15 сообщаются через обратный клапан 22, расположенный в кор50 пусе 1, и далее через сливное отверстие 23 обратного клапана 22. Шарик 24 обратного

1758326 клапана 22 нагружен пружиной 25 и отверстиемм 26 канала штоковой полости 18 вспомогательной камеры 15. Торцом дополнительного поршня 16, который нагружен пружиной 27 во вспомогательной камере 15 образована полость 28, которая сообщена с внешней средой через отверстие 29, выполненное в торцевой части вспомогательной камеры 15.

B профильных канавках дополнительного поршня 16 расположены уплотнения

30, взаимодействующие с внутренней поверхностью вспомогательной камеры 15.

Устройство работает следующим образом.

Во время подачи рабочей среды из напорной магистрали через входной канал 2 а напорную полость 5 резко повышается давление в полости 11 камеры 4. При этом давление в штоковой полости 18 вспомогательной камеры 15 незначительно и дополнительный поршень 16 находится в положении, ограниченном профилем корпуса 1, когда шток 17 дополнительного поршня 16 пропущен в камеру 4 так, что боковая поверхность штока 17 препятствует движению поршня 9 в сторону выходного канала

3. Рабочая среда из напорной пслости 5 через дроссельные отверстия 16 поступает в сливную полость 6 и далее через выходной канал 3 в выходную магистраль. При повышении давления в выходной магистрали рабочая среда через регулируемый дроссель

19 поступает в штоковую полость 18 вспомогательной камеры 15 и воздействует на дополнительный поршень 16 и шарик 24 обратного клапана 22. Шарик 24 остается в исходном положении, так как с противоположной стороны на него воздействует более высокое входное давление и пружина 25, а дополнительный поршень 16 при все более возрастающем давлении в штоковой полости 18, преодолевая усилие пружины 27, начинает движение в сторону отверстия 29.

При этом вместе с дополнительным поршнем 16 движется и его шток 17, При достижении требуемого значения давления в выходном трубопроводе шток 17 продвигается настолько, что делает возможным движение поршня 9 в камере 4. а следовательно, и соединенного с последним посредством штока 8 запорного органа 7 в сторону выходного канала 3, так как происходит расфиксация запорного органа. Но, так как на поршень 9 со стороны полости 11 действует входное давление. а с0 стороны штоковой полости 12 — сила пружины 10 и давление рабочей среды в сливной полости

6. с которой штоковая полость 12 сообщена отверстием 13, причем входное давление в

1.5

40 это время практически равно выходному, о поршень 9 остается в исходном положении.

При аварийном разрушении трубопровода давление в сливной 6 и штоковой 12 полостях резко падает, Скорость нарастания и падения давления в штоковой полости 18 ограничена регулируемым дросселем 19, поэтому при резком снижении давления в выходной магистрали шток 17 дополнительного поршня 16 не успевает воспрепятство.вать при определенном перепаде давлений на поршне 9 движению последнего в сторону выходного канала 3. При достих:ении такого перепада давлений выходной канал 3 перекрывается запорным органом 7, давление в выходном трубопроводе падает, утечка рабочей среды прекращается.

После прекоащения подачи рабочей среды во входной канал 2, а следовательно, при снижении давления в напорной полости 5 происходит постепенное снижение давления в сливной полости 6, сообщенной с напорнoA полостью 5 дроссельным отверстием 14, и в штоковой полости 12, сообщенной со сливной полостью отверстием 13. Из штоковой полости 18 рабочая среда поступает через обратный клапан 22 в напорную полость 5 и частично через регулируемый дроссель 19 в сливную полость 6. При этом дополнительный поршень 16 со штоком 17 стремится под действием пружины 27 занять положение, когда шток 17 препятствует движению поршня 9. В то же время поршень 9 и соединенный с ним посредством штока 8 запорный орган 7 движутся в сторону напорной полости 5. Поршень 9 и шток 17 дополнительного поршня 16 занимают по отношению друг к другу исходное положение, Уплотнения 30 предназначены для герметичного разделения внешней среды с рабочей средой внутри предохранительного клапана.

Формула изобретения

Предохранительный клапан, в снабженном входным и выходным каналами корпусе которого выполнена камера и размешен запорный орган, шток кОторого пропущен в камеру и соединен с установленным в ней поршнем, нагруженным со стороны запорного органа пружиной, причем полость камеры со стороны штока сообщена с выходным каналом, а с противоположной стороны — с входным каналом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен вспомогательной камерой, размещенной радиально на вм шней поверхности корпуса, а в корпусе выполнены каналы, сообщающие полость вспомогательной камеры соответ1758326

Составитель Л. Фокин, Техред ММоргентал Корректор C. ®ИО

Редактор H. Швыдкая

Заказ 2985 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ственно с входным и выходным каналами, при этом в полости вспомогательной камеры размещен снабженный штоком дополнительный поршень, нагруженный пружиной в сторону оси клапана, в каналах, сообщающих полость вспомогательной камеры с выходным и входным каналами, установлены соответственно регулируемый дроссель и обратный клапан, а шток дополнительного поршня пропущен в камеру и

5 контактирует с торцом поршня со стороны его штока.