РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН Российский патент 1997 года по МПК F16K17/04 F16K31/12 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для понижения давления газа, отбираемого от источника сжатого газа через магистраль высокого давления и для поддержания пониженного давления в магистрали низкого давления постоянным независимо от давления газа в магистрали высокого давления.

Известен редукционный клапан, содержащий корпус, между входным и выходным каналами которого расположено седло, выполненное в виде дросселирующих отверстий, оси которых расположены на одинаковом расстоянии от седла, и затвор, выполненный из упругого материала, связанный с чувствительным элементом, имеющим узел настройки и соединенным с выходным каналом, причем затвор и седло выполнены с коническими поверхностями /1/.

К недостаткам данного редукционного клапана следует отнести наличие мощной нажимной пружины, особенно, когда необходимо обеспечить достаточно высокий уровень понижения давления газа, что приводит к увеличению габаритов, а, соответственно, и расхода материалов на изготовление редукционного клапана. Наличие сильфонов также усложняет и удорожает конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является редукционный клапан, содержащий корпус с выходным патрубком и выходным отверстием, перекрытым отсекателем, расположенном на нагруженном пружиной толкатель, к которому с помощью нажимных дисков присоединены две упругие мембраны, наружные края которых жестко закреплены между корпусом, кольцом и прижимом с образованием трех полостей, причем полость между двумя мембранами герметично изолирована от надмембранной и подмембранной полостей /2/.

Данной конструкции присущи вышеперечисленные недостатки. Задача изобретения состоит в снижении габаритов редуктора, снижении расходов на его изготовление, а также повышении надежности и моторесурса.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном редукционном клапане подмембранная полость совмещена с полостью выходного патрубка, мембраны выполнены с различной эффективной площадью, причем мембрана с меньшей эффективной площадью расположена со стороны совмещенной полости, а в толкателе выполнен канал, соединяющий совместную полость с надмембранной полостью.

Изобретение поясняется чертежом.

В корпусе 1 редукционного клапана соосно расположен толкатель 2, в котором закреплен клапан 3. На толкателе 2 с помощью нажимных дисков 4 и 5 закреплены мембраны 6 и 7. Наружные края мембран зажаты между корпусом 1, кольцом 8 и прижимом 9, в который упирается концом прижимная пружина 10, передающая усилие пружины толкателю 2 через гайку 11, с помощью которой обеспечивается необходимое усилие сжатия нажимной пружины.

Таким образом, между мембранами образуется замкнутая полость 12, которая герметически изолирована от полостей 13, 14, соединенных между собой каналом 15 в толкателе 2. Наружный диаметр поверхности нажимного диска 4 и толкателя 2, примыкающих к мембране 6, меньше наружных диаметров поверхностей нажимных дисков 4 и 5, примыкающих к мембране 7, а внутренние диаметры поверхностей корпуса 1 и кольца 8, примыкающих к мембране 6, тоже меньше внутренних диаметров поверхности кольца 8 и прижима 9, примыкающих к мембране 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении расположение всех узлов соответствует чертежу. При подаче газа от источника высокого давления на вход устройства газ поступает в полость 14 и далее на выход. Одновременно через канал 15, выполненный в толкателе 2, газ заполняет полость 13, при этом давление газа в полостях 13 и 14 одинаково, в результате чего из-за разности эффективных площадей мембран 6 и 7 появляется результирующая сил давления, действующая на вышеупомянутые мембраны 6 и 7, которая приложена к толкателю в направлении ко входу устройства /к седлу/.

При достижении заданного уровня давления на входе, определяемого первоначальным поджатием пружины 10, с помощью гайки 11 клапан 3, связанный с толкателем 2, перекрывает вход устройства /седло/.

Использование: в арматуростроении. Сущность изобретения: входное отверстие корпуса перекрыто отсекателем, расположенным на нагруженном пружиной толкателе, к которому нажимными дисками присоединены упругие мембраны. Наружные края мембраны жестко закреплены между корпусом, кольцом и прижимом с образованием трех полостей. Полость между двумя мембранами герметично изолирована от надмембранной и подмембранной полостей. Подмембранная полость совмещена с полостью выходного патрубка. Мембраны выполнены с различной эффективной площадью. Мембрана с меньшей площадью расположена со стороны совмещенной полости. В толкателе выполнен канал, соединяющий совмещенную полость с надмембранной. 1 ил.

Редукционный клапан для сжатия газов, содержащий корпус с выходным патрубком и входным отверстием, перекрытым отсекателем, расположенным на нагруженном пружиной толкателе, к которому с помощью нажимных дисков присоединены две упругие мембраны, наружные края которых жестко закреплены между корпусом, кольцом и прижимом с образованием трех полостей, причем полость между двумя мембранами герметично изолирована от надмембранной и подмембранной полостей, отличающийся тем, что подмембранная полость совмещена с полостью выходного патрубка, мембраны выполнены с различной эффективной площадью, причем мембрана с меньшей эффективной площадью расположена со стороны совмещенной полости, а в толкателе выполнен канал, соединяющий совмещенную полость с надмембранной полостью.