КЛАПАН ДЛЯ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 1998 года по МПК A62C35/00 

Изобретение касается клапана для противопожарной установки, в частности для такой противопожарной установки, которая может работать при высоком рабочем давлении, под которым находится огнетушащая жидкость. Под высоким давлением здесь понимается давление в диапазоне от около 30 до около 300 бар (30,6 - 306 кгс/см²), в то время как известные установки низкого давления имеют рабочее давление около 5-10 бар (5,1- 10,2 кгс/см²).

В качестве источника для огнетушащей жидкости может использоваться по меньшей мере один гидравлический аккумулятор, с выходной линией которого соединяется ряд автоматически срабатывающих распылительных головок.

Известные клапаны высокого давления являются дорогими и в большинстве случаев управляются с применением электроэнергии, что является недостатком в ситуациях, связанных с тушением пожара.

Известен клапан для противопожарной установки, содержащей источник для подачи огнетушащей жидкости под высоким давлением к ряду автоматически срабатывающих распылительных головок, включающий вход, выполненный с возможностью соединения с источником высокого давления, выход, выполненный с возможностью перемещения между положением готовности клапана, в котором шток перекрывает связь между входом и выходом, и положением срабатывания клапана, в котором шток открывает связь между входом и выходом (Патент США N 4109726). Этому клапану также присущи вышеуказанные недостатки.

В основу изобретения положена задача создания клапана, который надежно работает без подвода электрического тока, имеет простую конструкцию и является дешевым.

Данная задача решается посредством клапана для противопожарной установки, содержащей источник для подачи огнетушащей жидкости под высоким давлением к ряду автоматически срабатывающих распылительных головок, включающего вход, выполненный с возможностью соединения с источником высокого давления, выход, выполненный с возможностью соединения с выходной линией, и шток, выполненный с возможностью перемещения между положением готовности клапана, в котором шток перекрывает связь между входом и выходом, и положением срабатывания клапана, в котором шток открывает связь между входом и выходом, в котором согласно изобретению корпус клапана содержит канал, соединяющий выход клапана с жидкостным пространством, находящимся под действием вспомогательного источника жидкости с давлением более низким, чем высокое давление в источнике, шток клапана выполнен с возможностью взаимодействия с пружиной, действующей в направлении, противоположном направлению действия на шток давления жидкостного пространства, причем давление вспомогательного источника и усилие пружины подобраны с возможностью удержания штока в положении готовности клапана при воздействии вспомогательного источника жидкости полным давлением на шток через жидкостное пространство и с возможностью перемещения штока в положение срабатывания клапана посредством пружины при уменьшении давления во вспомогательном источнике жидкости до заданного значения вследствие подачи из него жидкости в распылительную головку.

Предпочтительно, чтобы в канале корпуса клапана был расположен невозвратный клапан, выполненный с возможностью предотвращения распространения высокого давления от первичного источника в жидкостное пространство при нахождении клапана в положении срабатывания.

Целесообразно, чтобы шток при нахождении клапана в положении готовности был размещен с возможностью закрытия его одним концом входа клапана, причем этот конец находился бы под действием давления, существующего на входе, и шток имел осевой канал, начинающийся от этого конца и идущий к кольцевому пространству, образованному между штоком и окружающим его корпусом клапана, при этом площадь поперечного сечения этого пространства была равна площади поперечного сечения конца штока, который находится под прямым действием давления на входе, благодаря чему компенсируется или уравновешивается действие давления на входе на шток противоположно направленным давлением, оказываемым в кольцевом пространстве на поршнеобразную часть штока.

Желательно, чтобы винтовая пружина была расположена вокруг части штока, содержащей осевой канал, причем пружина с одной стороны упирается во вход, а с другой стороны упирается в поршнеобразную часть штока.

Возможно, чтобы концевая часть штока, противоположная концу штока, расположенному у входа клапана, была выполнена с возможностью скольжения через опорный элемент, закрепленный в корпусе клапана, до упора в головку, выполненную подобно поршню, с возможностью перемещений в жидкостном пространстве.

Полезно, чтобы вспомогательным источником жидкости являлся гидравлический акумулятор.

Изобретение будет описано ниже в качестве неограничивающего его примера выполнения изобретения, проиллюстрированного на приложенных фигурах чертежей.

На фиг. 1 показан клапан в состоянии готовности; на фиг. 2 - клапан в состоянии срабатывания.

Гидравлический аккумулятор с высоким давлением, например, 200 бар (204 кгс/см²) обозначен позицией 1. Аккумулятор 1, который далее будет называться первичным аккумулятором, содержит выпускную трубу 2, которая предпочтительно снабжена рядом отверстий в стенке для того, чтобы подавать жидкость, смесь жидкости и рабочего газа из аккумулятора соответственно. Соединенный с выпускной трубой 2 клапан обозначен общей позицией 3, вход клапана - позицией 4 и его выход - позицией 5.

Выход 5 через выходную линию 6 сообщается с рядом автоматически срабатывающих распылительных головок, которые не показаны.

В положении готовности клапана 3 в соответствии с фиг. 1 связь между входом 4 клапана и его выводом 5 перекрыта штоком 7 клапана.

Шток 7 имеет осевой клапан 8, начинающийся от входа 4 и идущий к кольцевому пространству 9 между штоком и окружающим его корпусом клапана. Площадь поперечного сечения кольцевого пространства 9 равна площади поперечного сечения штока 7, которая находится под действием давления гидравлического аккумулятора 1.

Действие давления аккумулятора на шток таким образом скомпенсировано или уравновешено действием в кольцевом пространстве 9 в противоположном направлении на торцевую поверхность поршнеобразной части 10 штока, поскольку противоположная концевая часть 11 штока может перемещаться вдоль оси в герметичном контакте, скользя через опорный элемент 12, закрепленный в корпусе клапана. Таким образом, давление, существующее в первичном аккумуляторе, не может переместить шток 7.

Вокруг штока 7 расположена винтовая пружина 13, которая с одной стороны упирается во вход 4 клапана, а с другой стороны - в поршневую часть 10 штока; таким образом, пружина 13 поджимает, т.е. стремится переместить шток 7 вверх, как показано на фиг. 1, из положения готовности клапана, в котором шток 7 перекрывает связь входа с выходом 5.

Корпус клапана 3 содержит канал 14, который связывает выход 5 с жидкостным пространством 15, которое, в свою очередь, сообщается с небольшим, например объемом около 0,3 л, гидравлическим аккумулятором 16 с низким начальным давлением, например, 6-10 бар (6,12-10,2 кгс/см²), называемым далее вспомогательным аккумулятором.

Концевая часть 11 штока 7 имеет или по меньшей мере расположена против головки 17, которая подобно поршню может перемещаться в жидкостном пространстве 15 между положением по фиг. 1, в котором головка 17 прижата к опорному элементу 12, закрепленному в корпусе клапана 3, через который (т.е. элемент 12) концевая часть 11 штока может скользить в осевом направлении при уплотненном контакте в месте скольжения и в котором сообщение между входом 4 и выходом 5 перекрыто, между положением по фиг. 2, в котором головка 17 прижата к противоположной стопорной поверхности 18, а сообщение между входом 4 и выходом 5 открыто.

Шток 7 удерживается в позиции по фиг. 1 давлением в жидкостном пространстве 15, которое действует на головку 17 штока. Пружина 13 действует в противоположном направлении, в то время как высокое давление из первичного аккумулятора 1, как ранее упомянуто, благодаря компенсации или уравновешиванию посредством давления в кольцевом пространстве 9, не может переместить шток 7.

Когда распылительная головка, связанная с выходом 5, открывается, вспомогательный аккумулятор 16 начинает подавать жидкость к этой распылительной головке. Вследствие этого давление в жидкостном пространстве 15 быстро падает, пружина 13 высвобождается и под ее нажимным действием шток 7 начинает перемещаться вверх из положения по фиг. 1 в концевую позицию по фиг. 2 до стопорной поверхности 18.

В положении штока по фиг. 2 невозвратный клапан 19, расположенный в канале 14 корпуса клапана, предотвращает распространение высокого давления от первичного аккумулятора 1 в жидкостное пространство 15. Управляемые вручную резервные средства 20 срабатывания в положении по фиг. 1 закрыты, а в положении по фиг. 2 открыты.

Для более крупных установок изобретение, конечно, может применяться с произвольным числом гидравлических аккумулятором и/или насосов высокого давления. Что касается расппылительных головок, сопел, их групповой работы и других конструкций, в каждом случае могут применяться их конструкции, описанные, например, в патентных заявках PCT/FI 92/00060, 92/00122, 92/00155, 92/00156, 92/00193, 92/00213, 92/00316, 92/00317 и 92/00330.

Изобретение предназначено для противопожарной установки. Клапан содержит шток, который может перемещаться между положением готовности клапана и положением срабатывания клапана. На шток сверху действует низкое давление жидкости из вспомогательного источника, удерживая его в положении готовности клапана, а снизу на него действует в противоположном направлении пружина. Когда давление во вспомогательном источнике падает до заданного значения вследствие подачи жидкости из него к распылительной головке в установке, пружина перемещает шток в положение срабатывания клапана, благодаря чему открывается сообщение между входом клапана и его выходом. Технический результат заключается в обеспечении для противопожарной установки нового клапана, надежно работающего под высоким давлением без подвода электрического тока и имеющего простую конструкцию. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Клапан для противопожарной установки, содержащей источник для подачи огнетушащей жидкости под высоким давлением к ряду автоматически срабатывающих распылительных головок, включающий вход, выполненный с возможностью соединения с источником высокого давления, выход, выполненный с возможностью соединения с выходной линией, и шток, выполненный с возможностью перемещения между положением готовности клапана, в котором шток перекрывает связь между входом и выходом, и положением срабатывания клапана, в котором шток открывает связь между входом и выходом, отличающийся тем, что корпус клапана содержит канал, соединяющий выход клапана с жидкостным пространством, находящимся под действием вспомогательного источника жидкости с давлением более низким, чем высокое давление в источнике, шток клапана выполнен с возможностью взаимодействия с пружиной, действующей в направлении, противоположном направлению действия на шток давления жидкостного пространства, причем давление вспомогательного источника жидкости и усилие пружины подобраны с возможностью удержания штока в положении готовности клапана при воздействии вспомогательного источника жидкости полным давлением на шток через жидкостное пространство и с возможностью перемещения штока в положение срабатывания клапана посредством пружины при уменьшении давления во вспомогательном источнике жидкости до заданного значения вследствие подачи из него жидкости в распылительную головку. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в канале корпуса клапана расположен невозвратный клапан, выполненный с возможностью предотвращения распространения высокого давления от первичного источника в жидкостное пространство при нахождении клапана в положении срабатывания. 3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что шток при нахождении клапана в положении готовности размещен с возможностью закрытия его одним концом входа клапана, причем этот конец находится под действием давления, существующего на входе, и шток имеет осевой канал, начинающийся от этого конца и идущий к кольцевому пространству, образованному между штоком и окружающим его корпусом клапана, при этом площадь поперечного сечения этого пространства равна площади поперечного сечения конца штока, который находится под прямым действием давления на входе, благодаря чему компенсируется или уравновешивается действие давления на входе на шток противоположно направленным давлением, оказываемым в кольцевом пространстве на поршнеобразную часть штока. 4. Клапан по п. 3, отличающийся тем, что винтовая пружина расположена вокруг части штока, содержащей осевой канал, причем пружина с одной стороны упирается во вход, а с другой стороны упирается в поршнеобразную часть штока. 5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что концевая часть штока, противоположная концу штока, расположенному у входа клапана, выполнена с возможностью скольжения через опорный элемент, закрепленный в корпусе клапана, до упора в головку, выполненную подобно поршню, с возможностью перемещений в жидкостном пространстве. 6. Клапан по п.1, отличающийся тем, что вспомогательным источником жидкости является гидравлический аккумулятор.