КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК F16K31/12 

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанным устройствам, служащим для подачи импульсов в системе очистки элементов рукавного фильтра.

Известно клапанное устройство для подачи импульсов сжатого воздуха в элементы рукавного фильтра в фильтровальной станции для очистки загрязненных газов. Импульсы сжатого воздуха подаются во внутреннюю часть элементов рукавного фильтра для очистки этих элементов путем выбивания или встряхивания рыхлой пыли, которая при очистке загрязненных газов оседает на стенках элементов фильтра. В этом случае клапанное устройство устанавливается на баллоне со сжатым воздухом. Стенка баллона со сжатым воздухом выполняется со сквозным отверстием, через которое клапанный элемент основного клапана в закрывающем положении входит в уплотняющий контакт с седлом клапана, установленный в баллоне сжатого воздуха на одном конце напорного патрубка. Этот патрубок выходит из баллона сжатого воздуха с тем, чтобы в тот момент, когда клапанный элемент временно сместился в свое внутреннее открывающее положение, передать импульс сжатого воздуха во внутреннюю часть элемента фильтра [1]
В клапанном устройстве по предшествующему техническому уровню основной клапан имеет круговую мембрану, зажатую между корпусом клапана и стенкой баллона сжатого воздуха и закрывающую отверстие в стенке баллона. Клапанный элемент закрепляется на наружной стороне мембраны. Он окружен кольцевым участком мембраны, который имеет переточные сквозные отверстия, образующие вход в клапанную камеру и обеспечивающие соединение между баллоном сжатого воздуха и клапанной камерой.

В известном клапанном устройстве выход клапанной камеры выполнен в виде кольцевой щели, которая открывается снаружи корпуса клапана. Эта щель закрыта, когда управляющий клапан находится в своем закрытом положении, и открыта, когда он находится в открытом положении.

Недостатком известного устройства является большое количество деталей, возможность разрушения мембраны в месте выполнения переточных отверстий, а также подверженность коррозии некоторых элементов конструкции в среде, в которой используется известное клапанное устройство.

Также известно клапанное устройство, содержащее управляющий и основной клапаны с запорным органом в виде поршня, перемещающегося во входной части корпуса, выполненной в виде цилиндрической втулки [2] В известном устройстве длина части корпуса, окружающей поршень, не обеспечивает достаточно точного направления его перемещения, что не исключает возможности заклинивания поршня во время его движения.

Задача изобретения заключается в повышении надежности и долговечности клапанного устройства при одновременном упрощении его конструкции.

Технический результат обеспечивается за счет того, что в клапанном устройстве, содержащем корпус с клапанной камерой, имеющей выход и вход для соединения с источником рабочей среды, управляющий клапан, обеспечивающий его открытие в открытом положении, и основной клапан с запорным органом, выполненным в виде поршня, расположенного во входной кольцеобразно-цилиндрической части корпуса, выполненной в виде цилиндрической втулки, соосно с ней и с образованием кольцевого зазора с ее внутренней поверхностью, при этом вход клапанной камеры образован упомянутым зазором, а поршень размещен с возможностью перемещения в клапанной камере, между наружным закрытым и внутренним открытым положениями, согласно изобретению, поршень выполнен с возможностью свободного перемещения в кольцеобразно-цилиндрической части корпуса, при этом кольцеобразно-цилиндрическая часть корпуса выполнена длиной, обеспечивающей возможность охвата по меньшей мере большей части поршня в его закрытом положении. Кроме того, длина упомянутой части корпуса может обеспечивать возможность охвата поршня по всей его длине. Также, согласно изобретению, в стенке цилиндрической втулки на ее концевом участке могут быть выполнены входные отверстия для рабочей среды.

На фиг. 1 изображено предлагаемое клапанное устройство в закрытом положении, разрез; на фиг. 2 то же, в открытом положении, разрез.

Клапанное устройство, показанное на фиг. 1 и 2, используется для подачи импульсов сжатого воздуха в вертикально установленные элементы рукавного фильтра (не показаны) в фильтровальной станции для очистки загрязненных газов. Клапанное устройство установлено на баллоне 1 с рабочей средой в отверстии 2, выполненном в верхней части баллона. В данном случае баллон 1 представляет собой баллон сжатого воздуха.

Вертикальный напорный патрубок 3, соосный с отверстием 2, проходит через нижнюю стенку баллона сжатого воздуха в баллон и открывается на определенном расстоянии ниже отверстия 2. Верхний конец напорного патрубка 3 образует седло 4 клапана, а его нижний конец 5 открыт снаружи баллона 1 с тем, чтобы соединяться с отверстиями элементов рукавного фильтра.

Клапанное устройство имеет корпус 6 клапана, выполненный из алюминия, который состоит из двух кольцеобразных соосных деталей, а именно верхней детали 7 и трубчатой, имеющей наружную резьбу нижней детали 8, которые свинчены вместе с помощью промежуточных распорных элементов (не показаны). Втулка 9 с внутренней резьбой, в которую ввинчивается нижняя деталь 8, приварена по окружности отверстия 2. Нижняя деталь 8 имеет кольцевой верхний фланец 10, контактирующий с верхним концом втулки 9, когда нижняя деталь полностью ввинчена во втулку. Между нижней деталью 8 и втулкой 9 установлено уплотнительное кольцо 11.

Верхняя деталь 7 на своей нижней стороне имеет чашеобразную круговую выточку 12, а нижняя деталь 8 на своей верхней стороне имеет чашеобразную круговую выточку 13. Плоская круглая пластина или диск 14 из гибкого материала, такого как силиконовый каучук, расположена между двумя деталями 7 и 8, находясь в кольцевом уплотняющем контакте со стенками двух выточек 12 и 13 (фиг. 1). Диск 14 может быть выгнут вверх в положение, показанное на фиг. 2, в котором его уплотняющий контакт со стенкой выточки 13 временно прекращается, и образуется кольцевой проход 15 между внутренней частью нижней детали 8, которая образует клапанную камеру 16 корпуса 6 клапана, и кольцевым зазором 17, образованным с помощью распорных элементов между двумя деталями 7 и 8. Зазор 17 связан с наружной частью корпуса 6 клапана.

Трубчатая нижняя деталь 8 имеет верхнюю часть 18, в которой выполняется выточка 13, и кольцеобразно-цилиндрическую нижнюю часть 19, внутренний диаметр которой больше чем внутренний диаметр верхней части 18. Между двумя частями 18 и 19 нижней детали 8 выполнен кольцевой упор 20. Резиновая прокладка 21 прилегает к упору 20 и удерживается на месте с помощью пластмассовой прокладки 22, установленной с защелкиванием в кольцевую канавку 23 во внутренней стенке части 19. Этот защелкивающий контакт обеспечивается с помощью кольцевой канавки 24, выполненной на нижней стороне пластмассовой прокладки 22 рядом с ее периферией. На нижней стороне пластмассовой прокладки 22 также выполнено множество радиальных канавок 25.

Клапанный элемент в виде кольцеобразно-цилиндрического поршня 26, имеющего в основном U-образное продольное сечение, расположен в нижней части 19. Поршень 26 выполнен из стеклопластика и поэтому имеет хорошие термо- и коррозионную стойкость. Наружный диаметр поршня 26 немного меньше чем внутренний диаметр нижней части 19 для того, чтобы обеспечить кольцевой зазор 27 между поршнем 26 и внутренней стенкой нижней части 19. Зазор 27, который с целью большей ясности показан на чертежах с увеличенной шириной, обеспечивает постоянное соединение между внутренней частью напорного баллона 1 и клапанной камерой 16 и образует вход клапанной камеры. Поршень 26 представляет собой основной клапан клапанного устройства и может свободно перемещаться между наружным закрывающим положением, в котором он герметично прилегает к седлу 4 клапана напорного патрубка 3 (фиг. 1), и внутренним открывающим положением (фиг. 2), в котором он поднимается над седлом 4 клапана и в котором он прилегает своим верхним концом к пластмассовой прокладке 22, образующей вместе с резиновой прокладкой 21 демпфирующий узел.

Верхняя деталь 7 имеет направленное в осевом направлении сквозное отверстие 23, представляющее собой выход из выточки 12. Верхняя деталь 7 на своей верхней стороне имеет радиальную канавку 29. Пневмораспределитель 30 с электромагнитным управлением, показанный лишь схематически, установлен на верхней детали 7 с тем, чтобы в открытом положении соединить отверстие 28 и канавку 29 и в закрытом положении противодействовать этому соединению. При закрытом положении клапанного устройства (фиг. 1) пневмораспределитель 30 с электромагнитным управлением находится в закрытом положении. Диск 14 имеет переточное сквозное отверстие 31, которое обеспечивает соединение между выточкой 12 и клапанной камерой 16. Диск 14 и пневмораспределитель 30 с электромагнитным управлением вместе образуют управляющий клапан клапанного устройства. На нижнем конце части 19 выполнено множество выточек 32, предотвращающих нежелательное дросселирование потока сжатого воздуха из напорного баллона 1 в напорный патрубок 3, когда основной клапан открыт.

Когда нужно открыть клапанное устройство из закрытого положения, показанного на фиг. 1, чтобы подать импульс сжатого воздуха малой продолжительности к элементам рукавного фильтра через напорный патрубок 3, пневмораспределитель 30 с электромагнитным управлением открывается с тем, чтобы соединить выточку 12 с окружающей атмосферой. Тогда диск 14 выгибается в положение, показанное на фиг. 2. В результате открывается выход клапанной камеры 16, образованный проходом 15 и зазором 17. Тем самым давление в клапанной камере 12 уменьшается так, что основной клапан открывается с помощью образующего клапанный элемент поршня 26, перемещаемого в положение, показанное на фиг. 2, в котором он входит в контакт с демпфирующим узлом, состоящим из резиновой прокладки 21 и пластмассовой прокладки 22, и в котором открывается верхнее отверстие напорного патрубка 3.

Когда нужно закрыть клапанное устройство из открытого положения, показанного на фиг. 2, пневмораспределитель 30 с электромагнитным управлением закрывается, так что в выточке 12 нарастает давление через отверстие 31 в диске 14. Затем диск 14 возвращается в свое плоское положение (фиг. 1), в котором выход 15, 17 клапанной камеры 16 закрыт. Через зазор 27 и радиальные канавки 25 на нижней стороне пластмассовой прокладки 22 в клапанной камере 16 давление снова нарастает так, что основной клапан закрывается.

Как следует из чертежей, кольцеобразно-цилиндрическая нижняя часть 19 проходит вниз до верхнего конца напорного патрубка 3, так что поршень 26, как можно видеть в осевом направлении, окружен частью 19 (детали 8) также и тогда, когда поршень находится в своем закрывающем положении. В результате поршень 26 будет точно направляться во время всего перемещения, таким образом избегая риска заклинивания.

Использование: в арматуростроении, в частности для подачи импульсов сжатого воздуха в вертикально установленные элементы рукавного фильтра в фильтровальной станции для очистки загрязненных газов. Сущность изобретения: в корпусе клапанного устройства образована камера. Управляющий клапан в закрытом положении перекрывает выход из камеры, а в открытом открывает его. Запорный орган основного клапана выполнен в виде поршня и расположен с возможностью свободного перемещения во входной кольцеобразно-цилиндрической части корпуса. Вход клапанной камеры образован кольцевым зазором между поверхностями поршня и корпуса. Длина кольцеобразно-цилиндрической части корпуса обеспечивает возможность охвата, по меньшей мере большей части поршня в его закрытом положении. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Клапанное устройство, содержащее корпус с образованной в нем клапанной камерой, имеющей выход и вход для соединения с источником рабочей среды, управляющий клапан, перекрывающий в закрытом положении выход из клапанной камеры и обеспечивающий его открытие в открытом положении, и основной клапан с запорным органом, выполненным в виде поршня, расположенного во входной кольцеобразно-цилиндрической части корпуса, выполненной в виде цилиндрической втулки, соосно с ней и с образованием кольцевого зазора с ее внутренней поверхностью, при этом вход клапанной камеры образован упомянутым зазором, а поршень размещен с возможностью перемещения в клапанной камере в зависимости от давления в ней между наружным закрытым и внутренним открытым положениями, отличающееся тем, что поршень выполнен с возможностью свободного перемещения в кольцеобразно-цилиндрической части корпуса, при этом кольцеобразно-цилиндрическая часть корпуса выполнена длиной, обеспечивающей возможность охвата по меньшей мере большей части поршня в его закрытом положении. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцеобразно-цилиндрическая часть корпуса выполнена длиной, обеспечивающей возможность охвата поршня по всей его длине в закрытом положении. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в стенке цилиндрической втулки на ее концевом участке выполнены входные отверстия для рабочей среды.