ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2003 года по МПК F16K17/14 

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройствам для предохранения магистралей и емкостей пневмогидросистем от избыточного давления криогенных компонентов подводных аппаратов.

Известно запорно-пусковое устройство, применяемое в установках пожаротушения и содержащее корпус с входным и выходным каналами, разрывную мембрану, перекрывающую входной канал, средство разрушения мембраны, кинематически связанное с мембраной и снабженное пиропатронным зарядом (см., например, RU 2092204 C1, F 62 С 37/40, 10.10.97).

К недостатку этого устройства следует отнести возможность замораживания магистралей при дренаже криогенных компонентов в воду.

Известен запорно-пусковой пироклапан, установленный на емкости (модуле) с огнегасящим веществом, находящимся под давлением. Указанный пироклапан приведен в патенте ЕР 0383368, F 16 К 17/40, 22.08.90. Он содержит корпус с входным и выходным каналами, камеру с пиропатроном, разрывной запорный орган с ослабляющей кольцевой выточкой, расположенной между двумя его частями с одинаковыми наружными диаметрами. Одна часть запорного органа выполнена в виде втулки, закрепленной на корпусе, а другая его часть - в виде поршня с полым хвостовиком. Полость, окружающая выточку, загерметизирована и соединена с камерой пиропатрона.

К недостатку этого устройства следует отнести возможность замораживания магистралей при дренаже криогенных компонентов в воду.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является мембранное предохранительное устройство (см. патент RU 2043561, кл. F 16 К 17/14, 10.09.1995), содержащее корпус с входной и выходной камерами, которые разделяет разрывная мембрана и сообщенный с входной камерой подпружиненный управляющий элемент в виде наконечника, который выполнен раздельно от выходной камеры, в корпусе соосно с разрывной мембраной выполнена пирокамера с подпружиненным ударником, взаимодействующим с перпендикулярным его оси наконечником и тугоэлементом, причем в пирокамере установлен исполнительный элемент в виде поршня, жестко закрепленного с разрывной мембраной, а выходная камера выполнена между разрывной мембраной и поршнем.

К недостатку этого устройства следует отнести возможность замораживания магистралей при дренаже криогенных компонентов в воду.

Задачей настоящего изобретения является исключение возможности замерзания дренажной магистрали при дренаже криогенных компонентов в воду.

Задача достигается тем, что в предохранительном устройстве, включающем корпус с входной камерой, трубопровод, пирокамеру с исполнительным механизмом и воспламенителем и разрывной элемент, в трубопроводе, соединяющем входную емкость с пирокамерой, установлен обратный клапан, а со стороны выхода пирокамеры герметично установлена заглушка, герметично соединенная с воспламенителем, который связан с пороховым зарядом, расположенным между заглушкой и разрывным элементом, при этом исполнительный механизм выполнен в виде хлопающей мембраны, герметично закрепленной на заглушке.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид предохранительного устройства.

Предохранительное устройство содержит корпус 1 с входной емкостью 2, трубопровод 3, пирокамеру 4 с исполнительным механизмом 5 и воспламенителем 6 и разрывной элемент 7. В трубопроводе 3, соединяющем входную емкость 2 с пирокамерой 4, установлены обратный клапан 8, а со стороны выхода пирокамеры 4 герметично установлена заглушка 9, герметично соединенная с воспламенителем 6, который связан с пороховым зарядом 10, расположенным между заглушкой 9 и разрывным элементом 7. Исполнительный механизм 5 выполнен в виде хлопающей мембраны 11, герметично закрепленной на заглушке 9, которая при помощи герметизирующей прокладки 12 связана с корпусом 1. Исполнительный механизм 5 имеет ударник 13, герметично связанный с ним при помощи фиксатора 14.

Предохранительное устройство работает следующим образом.

При увеличении давления во входной емкости 2 до значения, превышающего рабочее давление, криогенный компонент через трубопровод 3 и обратный клапан 8 воздействует на хлопающую мембрану 5, которая при превышении величины давления во входной камере над давлением в герметичной полости пирокамеры 5 переходит в другое устойчивое положение, изображенное на фиг. 1 и 2 пунктиром. При этом хлопающая мембрана 11 ударяет по ударнику 12, который, преодолевая сопротивление фиксатора 13, удерживающего ударник 12 в заданном положении при воздействии вибраций и ударов, ударяет по воспламенителю 6 и подрывает заряд 10. Заряд 10 воздействует на разрывной элемент 7, который разрушается или отбрасывается.

Когда давление воды превышает давление во входной емкости 2, то заглушка 9 не выталкивается, предотвращая попадание воды в трубопровод 3 и предохраняя обратный клапан 8 от замораживания. В этот момент в трубопроводе 3 находится криогенный компонент. Это происходит до тех пор, пока давление во входной емкости 2 не превысит давление воды.

Когда давление воды станет меньше давления криогенного компонента во входной емкости 2, то заглушка 9 вместе с хлопающей мембраной 11, воспламенителем 6 и ударником 13 удалится и криогенный компонент будет стравливаться в воду.

При удалении указанных элементов корпус 1 не содержит острых кромок, способствующих образованию льда. Это позволит избежать замораживания дренажной магистрали при дренаже криогенного компонента в воду.

Если же давление воды после удаления заглушки 9 опять станет больше давления криогенного компонента во входной емкости 2, то находящаяся в трубопроводе 3 газовая подушка не позволит замерзнуть обратному клапану 8.

Таким образом, введение в дренажную магистраль обратного клапана и заглушки, на которой установлен исполнительный механизм в виде хлопающей мембраны и пирокамера с воспламенителем и пороховым зарядом, и которые удаляются вместе с заглушкой в начале дренажа криогенного компонента и не образуют острых деталей, являющихся местом образования льда, что позволит избежать замораживания дренажной магистрали при дренаже криогенного компонента в воду.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройствам для предохранения магистралей и емкостей пневмогидросистем от избыточного давления или для исполнения пневмокоманд, например для отсоединения аварийных буев. Предохранительное устройство содержит корпус с входной камерой, трубопровод, пирокамеру с исполнительным механизмом и воспламенителем и разрывной элемент. В трубопроводе, соединяющем входную емкость с пирокамерой, установлены обратный клапан, а со стороны выхода пирокамеры герметично установлена заглушка. Заглушка герметично соединена с воспламенителем, который связан с пороховым зарядом, расположенным между заглушкой и разрывным элементом. Исполнительный механизм выполнен в виде хлопающей мембраны, герметично закрепленной на заглушке. Изобретение позволяет повысить надежность конструкции устройства. 2 ил.

Предохранительное устройство, включающее корпус с входной камерой, трубопровод, пирокамеру с исполнительным механизмом и воспламенителем и разрывной элемент, отличающееся тем, что в трубопроводе, соединяющем входную емкость с пирокамерой, установлены обратный клапан, а со стороны выхода пирокамеры герметично установлена заглушка, герметично соединенная с воспламенителем, который связан с пороховым зарядом, расположенным между заглушкой и разрывным элементом, при этом исполнительный механизм выполнен в виде хлопающей мембраны, герметично закрепленной на заглушке.