Изобретение относится к энергетике и может быть применено на тепловых и атомных электростанцияx для защиты деаэраторов всех давлений от повышения давления и от переполнения баков деаэраторов.
Известно предохранительное устройство от повышения давления, содержащее корпус, тарелку клапана, выполненную в виде поршня, размещенную в направляющей втулке, пружину, посредством штока прижимающую тарелку клапана к седлу [1]
Недостатком этого устройства является конструктивная сложность, ненадежность, так как узел поршень клапана и его направляющая втулка является уплотняющим, с весьма малыми зазорами, эта пара может отказать в работе как в результате заклинивания, так и в результате незначительной термической деформации одной из деталей, высокая стоимость, так как детали требуют точной обработки.
Известно предохранительное устройство, содержащее корпус, тарелку клапана, образующую поршень в своей верхней части, запирающую пружину, соединенную с клапаном с помощью штока, импульсный клапан [2]
Недостатком этого устройства является ненадежность, так как имеется ряд сопряженных (трущихся) поверхностей (между золотником и буксой, между поршнем и корпусом, между буксой и штоком запирающей пружины), могущих стать причиной отказа в работе, высокая стоимость.
Известно устройство для перелива, содержащее корпус, размещенные в нем поплавок, регулирующий орган в виде разгруженного золотника, соединенный с поплавком с помощью системы рычагов [3]
Недостатком этого устройства является ненадежность (возможная неплотность поплавка, заклинивание золотника), неэкономичность (неплотность золотника и, как следствие, постоянные протечки).
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является устройство для защиты бака от переполнения, содержащее установленную в баке и прикрепленную к нему отводящую трубу, выпускной клапан с седлом, выполненным в виде первого опрокинутого сосуда, в дне которого выполнено отверстие, являющееся седлом разгрузочного клапана, затвор которого закреплен на поплавке, являющимся датчиком уровня воды в баке [4]
Недостатком прототипа является ненадежность работы ввиду отсутствия защиты устройства от повышения давления, а также неэкономичность.
Цель изобретения повышение надежности и экономичности.
Указанная цель решается следующим образом.
Устройство для защиты бака от повышения давления и переполнения содержит корпус, в котором размещен выпускной клапан с ответным седлом, импульсные устройства давления и уровня, корпус выполнен в виде открытого сосуда, верхняя кромка которого размещена на максимально допустимом уровне воды в баке, днище сосуда снабжено центральным отверстием, к которому примкнута отводящая среду (пар, воду) труба, прикрепленная к баку, выпускной клапан выполнен в виде открытого опрокинутого сосуда, имеющего в месте его к седлу клапана сужение, причем в днище упомянутого сосуда выполнено центральное отверстие с установленными вокруг него направляющими планками, при этом внутри сосуда клапана размещено устройство гидравлической разгрузки, состоящее из ряда дистанционно расположенных дисков, насаженных на шток и прикрепленных к нему, шток прикреплен к выходному патрубку; импульсное устройство уровня выполнено в виде открытого опрокинутого сосуда (поплавка), размещенного в корпусе, к поплавку прикреплен разгрузочный клапан, опертый на отверстие в крышке выпускного клапана; импульсное устройство давления выполнено в виде прижатого к седлу пружиной плунжера, размещенного в своем корпусе, прикрепленном к баку, плунжер шарнирно с помощью штока соединен с разгрузочным клапаном; корпус устройства снабжен эрлифтом, днище корпуса снабжено отверстием для подвода пара в поплавок.
Сущность изобретения состоит в том, что повышение надежности достигается за счет применения гидравлически разгруженного клапана, для перестановки которого требуется незначительное усилие, обуславливаемое диаметром отверстия в крышке клапана, зазорами между дисками и корпусом (сосудом) клапана, а также степенью сужения сосуда возле седла клапана. По сути предлагаемое устройство является регулятором максимального давления и уровня. Ход его является плавным, без ударов. Повышение экономичности достигается за счет того обстоятельства, что уплотнительная поверхность клапана находится под большим усилием, равным произведению давления в деаэраторе на площадь сечения суженной части клапана, а также за счет того, что уплотнительная поверхность находится под уровнем воды. Уровень поддерживается с помощью эрлифта. Залив уплотнительной поверхности исключает температурные деформации седла и клапана.
Повышение надежности и экономичности достигается также за счет уменьшения количества клапанов, простоты устройства, отсутствия малых зазоров между движущимися поверхностями.
На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.
Возможность осуществления изобретения подтверждается описанием устройства в статическом состоянии и в работе.
Устройство содержит открытый сосуд 1, прикрепленный к баку доэатора (крепление не показано) с патрубком 2 выхода рабочей среды (пара или воды), в днище 3 сосуда имеется центральное отверстие 4, вокруг которого размещено седло, на него опирается суженная часть клапана 5, выполненного в виде открытого, опрокинутого сосуда, внутри которого размещено устройство гидравлической разгрузки клапана во время его подъема. Это устройство состоит из штока 6, опирающегося на крестовину 7, прикрепленную к патрубку 2, дисков 8, насаженных на шток и дистанционированных с помощью втулок 9. Между дисками и внутренней цилиндрической поверхностью клапана имеются дроссельные щели, с помощью которых при работе устройства в камере 10 создается давление. Диски 8 выполняют роль направляющих при движении клапана. Отверстие 11 в крышке 12 клапана и разгрузочный клапан 13 являются частью устройства гидравлической разгрузки. Разгрузочный клапан 13 прикреплен в верхней части к поплавку 14 импульсному устройству уровня, в нижней части размещен среди направляющих планок 15, прикрепленных к крышке 12. Поплавок выполнен в виде открытого опрокинутого сосуда. Поплавок посредством планки 16, штока 17 с головкой шарнирно соединен с плунжером 18, прижатым пружиной 19, размещенным в своем корпусе 20. Имеется возможность регулировать величину сжатия пружины 19. Корпус 20 крепится к баку 21, имеет отверстие 22 для связи полости корпуса с атмосферой. Корпус 20, плунжер 18, пружина 19 являются импульсным устройством давления. В днище размещен эрлифт 23, к нему подведена паровая трубка 24 через дроссельную шайбу 25. Верхний торец опускного участка 26 эрлифта обуславливает уровень воды в устройстве. В днище 3 также имеется отверстие 27 для подвода пара под поплавок через шайбу 28.
Работает устройство следующим образом.
Рассмотрим сначала силы, действующие на клапан 5, разгрузочный клапан 13 и плунжер 18 при номинальном давлении Рн в деаэраторе. Определим силы на клапан 5. Они равны Рн˙Fк Рн (Fк Fс), где Рн номинальное избыточное давление, Fк площадь поперечного сечения по верхней части клапана, Fк площадь поперечного сечения клапана по суженной (нижней) части клапана. Указанная разница сил прижимает клапан 5 к седлу. На разгрузочный клапан 13 действует сила Рн˙Fр, где Fр площадь отверстия 11.
Отметим, что эта сила является частью силы Рн˙Fк. На плунжер действует сила Рн Fпл Gпр, где Fпл площадь плунжера, Gпр сила сжатой пружины. Отметим, что должно быть Fпл > Fр.
При достижении уровня воды в деаэраторе до максимального значения, вода переливается через верхнюю кромку сосуда 1, последний заполняется и поплавок 14 начинает подниматься, при этом разгрузочный клапан открывает отверстие 11 и полость 10 заполняется и в ней образуется давление. При достаточном открытии отверстия 11 сила Рн˙Fк уменьшается на столько, что разность Рн˙Fк Рн (Fк Fс) становится отрицательной, так как сила Рн(Fк Fс), остается постоянной. Отметим два обстоятельства: шток 17 при этом неподвижен; клапан 5 следует за клапаном 13.
При увеличении давления в деаэраторе до определенной величины разность Рн˙Fр + Gпр Рн˙Fпл становится отрицательный, при этом поплавок 14 вместе с разгрузочным клапаном 13 с помощью штока 17 за счет силы, действующей на плунжер 18, поднимается и открывает отверстие 11. Далее все происходит так, как описано выше.
Для повышения надежности поплавка под него постоянно подается незначительное количество пара через отверстие 27. Для повышения плотности клапана 5 в сосуде 1 поддерживается уровень такой, что уплотнительная поверхность находится под заливом (под уровнем), поступление воды может быть обеспечено, например, по трубке, забирающей воду из-под деаэрационной колонки. Для исключения переполнения сосуда 1 постоянно работает эрлифт 23 и уровень воды поддерживается на высоте верхней кромки спускного участка 26 эрлифта. Верхняя часть трубы 26 выполняет функ- цию для перелива.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ | 1993 |
|
RU2037183C1 |
ПОПЛАВКОВЫЙ КОНДЕНСАТООТВОДЧИК | 1995 |
|
RU2104441C1 |
КОНДЕНСАТООТВОДЧИК | 1992 |
|
RU2090799C1 |
УСТРОЙСТВО ЗАПОРНОЕ ПОПУТНОГО ДАВЛЕНИЯ | 1995 |
|
RU2105225C1 |
ЭЛЕКТРОВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 1995 |
|
RU2090399C1 |
РЕГУЛЯТОР РАСХОДА | 1993 |
|
RU2018906C1 |
НАКОНЕЧНИК ШЛАНГА | 1995 |
|
RU2085446C1 |
СПОСОБ ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С НЕРАЗДЕЛЕННОЙ КАМЕРОЙ СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1994 |
|
RU2069787C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ | 2001 |
|
RU2196738C1 |
СЛИВНОЙ КРАН | 1993 |
|
RU2092397C1 |
Изобретение относится к энергетике и может быть применено на топливных и атомных электростанциях для защиты деаэраторов с давлением 1, 2, 6, 7 кгс/см2 от повышения давления и от переполнения баков деаэраторов. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности. Устройство содержит открытый сосуд 1, размещенный в баке деаэратора, выходной патрубок 2, размещенный в сосуде, выпускной клапан 5, устройство гидравличекой разгрузки клапана 5, состоящее из штока 6, прикрепленного к выходному патрубку с насаженными на него дисками 8, дистанционированными втулками 9, разгрузочный клапан 13, соединенный с поплавком 14 (чувствительным устройством уровня) и с плунжером 18, прижатым пружиной 19, размещенными в корпусе 20 (чувствительном элементе давления), эрлифт 23 для поддержания заданного уровня воды в сосуде 1, отверстие 27 для подвода пара в поплавок 14. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
Устройство для защиты бака-аккумулятора от переполнения | 1986 |
|
SU1343395A2 |
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Авторы
Даты
1995-06-09—Публикация
1993-01-18—Подача