КРАНОВЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЯ Российский патент 1994 года по МПК F16K11/00 

Изобретение относится к устройствам трубопроводной арматуры, в частности к арматуре водоподогревателей летательных аппаратов, взаимодействующих с демпфирующей питающей емкостью и дозатором слива в условиях отсутствия гравитации.

Известны крановые распределители водоподогревателя, содержащие размещенную в корпусе цилиндрическую обечайку, в верхней части которой по оси выполнено центральное отверстие, в корпусе и обечайке выполнены соосные отверстия для подвода и отвода среды с образованием сквозного цилиндрического канала, при этом обечайка установлена подвижно и снабжена запорным элементом в виде сегментного клапана, установленного в сквозном канале со стороны одного из отверстий.

Недостатком таких крановых распределителей является низкая эксплуатационная надежность, т.к. в процессе нагрева в замкнутом объеме выделяется растворенный в воде воздух и образуется воздушная подушка, частично вытесняющая воду из резервуара, что приводит к ухудшению условий теплопередачи.

Техническим результатом, создаваемым изобретением, является улучшение эксплуатационных характеристик, этот результат достигается тем, что крановый распределитель водоподогревателя, содержащий размещенную в корпусе цилиндрическую обечайку, в верхней части которой по оси выполнено центральное отверстие, в корпусе и обечайке выполнены соосные отверстия для подвода и отвода среды с образованием сквозного цилиндрического канала, при этом обечайка установлена подвижно и снабжена запорным элементом в виде сегментного клапана, установленного в сквозном канале со стороны одного из отверстий, снабжен пружиной и опорой, в корпусе и цилиндрической обечайке выполнены дополнительные соосные отверстия, при этом дополнительное отверстие, выполненное в корпусе, соединено с демпфирующей емкостью, а дополнительные отверстия, выполненные в обечайке, расположены диаметрально одно относительно другого, на внешней стороне обечайки выполнены пазы у каждого из отверстий для подвода и отвода среды симметрично их оси и перпендикулярно образующей обечайки, причем в одном пазу установлена указанная опора, связанная с клапаном посредством пружины, сегментный клапан расположен со стороны другого паза, выполненного ступенчатым, с образованием гарантированного зазора с клапаном.

На фиг. 1 изображен крановый распределитель водоподогревателя в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 2.

Распределитель состоит из корпуса 1 с размещенной в нем цилиндрической обечайкой 2 с запорным элементом, выполненным в виде сегментного клапана 3, связанного с пружиной 4 и опорой 5, установленными в сквозном канале, образованном отверстиями 6, 7, сообщающимися с соосными отверстиями 8, 9 в корпусе.

В верхней части обечайки по оси выполнено центральное отверстие 10, в корпусе и обечайке выполнены соосные отверстия 11, 12, 13 для подвода и отвода среды, при этом отверстие 11 в корпусе соединено с демпфирующей емкостью. Обечайка установлена подвижно с возможностью вращения относительно центральной оси, на внешней стороне обечайки у каждого из отверстий 6, 7 выполнены пазы 14, 15, причем со стороны отверстия 6 паз 14 выполнен ступенчатым.

Клапан 3 имеет отверстие 16 для фиксации пружины 4 и симметричные фиксирующие выступы 17, 18 для фиксации клапана от радиального перемещения. Цилиндрической поверхностью 19, перекрывающей каналы в корпусе, клапан притирается по цилиндрической поверхности 20 корпуса, а плоской поверхностью 21 при перемещении к центру клапан упирается в плоские поверхности 22 ступенчатого паза 14, образуя при этом с плоской поверхностью 23 ступенчатого паза 14 гарантированный зазор 24.

Опора 5 имеет симметричные выступы 25, 26, 27 для фиксации пружины 4 от радиального перемещения, цилиндрической поверхностью 28 опора поджимается к цилиндрической поверхностью 20 корпуса, между плоской поверхностью 29 паза 15 и плоской поверхностью 30 опоры 5 имеется гарантированный монтажный зазор 31.

Герметизация обечайки 2 в корпусе осуществляется резиновым уплотнительным кольцом 32, а ее фиксация в корпусе выполнена штифтом 33, входящим в канавку 34, обеспечивающую угол поворота 180^о. Ввиду наличия подпружиненного клапана обечайка может устанавливаться в корпусе с зазором 35 или без зазора.

Распределитель работает следующим образом.

В штатном положении обечайка 2 установлена так, что отверстие 7 совпадает с отверстием 9 в корпусе 1, а отверстие 8 в корпусе перекрыто клапаном 3.

При подаче воды дозатором слива вода от демпфирующей емкости, подключенной к отверстию 11 в корпусе, через отверстия 12, 10, 7 в обечайке поступает в отверстие 9 в корпусе, подключенное на вход дозатора слива, и оттуда на вход водоподогревателя.

Система заполняется полностью.

При нагрузке воды в резервуаре водоподогревателя выделяется растворенный в воде воздух и возникает давление образовавшейся воздушной подушки, воздействующее на систему, но т. к. выход водоподогревателя при нагреве закрыт, а на выходе дозатора имеются обратные клапана, то вода под давлением со стороны отверстия 8 воздействует на клапан 3, который открывается только при давлении, соответствующем допустимой прочности конструкции в пределах упругих деформаций, так что давление от образовавшейся воздушной подушки недостаточно для открытия клапана, что предотвращает вытеснение воды из резервуара водоподогревателя. При дальнейшем нагреве за счет несжимаемости воды и увеличения объема воды от расширения возникает давление, достаточное для открытия клапана, при этом клапан перемещается к центру до упора плоской поверхности 21 в плоскую поверхность 22 обечайки, сжимая пружину 4 и образуя гарантированные зазоры 24, через которые вытекают излишки воды из резервуара водоподогревателя, которая поступает через отверстие 12 в обечайке и через отверстие 11 в корпусе на вход демпфирующей питающей емкости. В отверстие 9 в корпусе обратно на вход дозатора слива вода не поступает из-за отсутствия перепада давлений.

По окончании нагрева расширение воды прекращается и клапан закрывается под воздействием пружины 4, перекрывая отверстие 8.

В случае порыва мембраны дозатора слива обечайка 2 устанавливается клапаном 3 к отверстию 9, перекрывая линию дозатора со стороны входа для предотвращения слива воды под давлением в системе из демпфирующей питающей емкости.

Таким образом, за счет предотвращения вытеснения воды из резервуара водоподогревателя при нагреве от расширения воздуха, растворенного в воде, и принудительного слива излишков воды, образованной при ее расширении от нагрева, улучшаются эксплуатационные характеристики кранового распределителя водоподогревателя.

Использование: в водоподогревателях летательных аппаратов, взаимодействующих с демпфирующей питающей емкостью и дозатором слива в условиях отсутствия гравитации. Сущность изобретения: распределитель содержит размещенную в корпусе цилиндрическую обечайку, пружину и опору. В верхней части цилиндрической обечайки по оси выполнено центральное отверстие. В корпусе и обечайке выполнены соосно отверстия для подвода и отвода среды с образованием сквозного цилиндрического канала. Обечайка установлена подвижно и снабжена запорным элементом. Запорный элемент выполнен в виде сегментного клапана. Клапан установлен в сквозном канале со стороны одного из отверстий обечайки. В корпусе и цилиндрической обечайке выполнены соосно дополнительные отверстия. Дополнительное отверстие, выполненное в корпусе, соединено с демпфирующей емкостью. Дополнительные отверстия, выполненные в обечайке, расположены диаметрально одно относительно другого. На внешней стороне обечайки выполнены пазы у каждого из отверстий симметрично их оси и перпендикулярно образующей обечайки. В одном из пазов установлена опора, связанная с клапаном посредством пружины. Другой паз выполнен ступенчатым с образованием гарантированного зазора относительно клапана. 4 ил.

КРАНОВЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЯ, содержащий размещенную в корпусе цилиндрическую обечайку, в верхней части которой по оси выполнено центральное отверстие, в корпусе и в обечайке выполнены соосные отверстия для подвода и отвода среды с образованием сквозного цилиндрического канала, при этом обечайка установлена подвижно и снабжена запорным элементом в виде сегментного клапана, установленного в сквозном канале со стороны одного из отверстий, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен пружиной и опорой, в корпусе и в цилиндрической обечайке выполнены дополнительные соосные отверстия, при этом дополнительное отверстие, выполненное в корпусе, соединено с демпфирующей емкостью, а дополнительные отверстия, выполненные в обечайке, расположены диаметрально одно относительно другого, на внешней стороне обечайки выполнены пазы у каждого из отверстий для подвода и отвода среды симметрично их оси и перпендикулярно к образующей обечайки, причем в одном пазу установлена указанная опора, связанная с клапаном посредством пружины, сегментный клапан расположен со стороны другого паза, выполненного ступенчатым с образованием гарантированного зазора с клапаном.