СРЕДСТВО ДЛЯ ПРОМЫВАНИЯ КЛАПАНА Российский патент 2018 года по МПК F16K5/20 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к клапану перепада давления, имеющему клапанную часть, содержащую корпус клапана с проточным каналом от впускного отверстия для текучей среды до выпускного отверстия для потока, седло клапана, расположенное внутри указанного проточного канала, и конус клапана, выполненный с возможностью изменения положения для изменения отверстия клапана, представляющего собой отверстие между седлом клапана и конусом клапана. Указанная клапанная часть дополнительно содержит мембрану, выполненную с возможностью прогиба под действием перепада давления на указанной мембране, и средства для передачи давлений на противоположные стороны мембраны, причем на данные средства может воздействовать вспомогательный клапан, присоединенный к клапану перепада давления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Хорошо известно использование клапанов выравнивания давления в проточных системах с колебаниями давления изменяющихся потоков, например, в области техники, связанной с центральным отоплением или в целом с отоплением жилых зданий. Типичный клапан выравнивания давления содержит мембрану, прогибающуюся в соответствии с перепадом давления на ней, который посредством этого прогиба регулирует размер канала, проходящего через седло клапана, путем изменения положения конуса клапана относительно седла клапана. Обычно мембрана поджимается, например, пружиной в регулировочной части клапана, причем данная регулировочная часть может содержать средство, обеспечивающее возможность регулировки поджима так, чтобы регулировать уставку давления.

Иногда систему необходимо промывать, например, при установке клапана в системы передачи потока, такие как трубопроводы, радиаторы и т.д. При этом во время промывания предпочтительно, чтобы клапан создавал малое сопротивление потоку, и, таким образом, чтобы клапан мог сохранять открытое положение.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к клапану, имеющему клапанную часть, выполненную в корпусе клапана, имеющем проточный канал от впускного отверстия для текучей среды до выпускного отверстия для потока, с седлом клапана, расположенным внутри указанного проточного канала, и конусом клапана, выполненным с возможностью изменения положения, причем указанное положение задает отверстие клапана, представляющее собой отверстие между седлом клапана и конусом клапана, при этом клапан дополнительно содержит мембрану, выполненную с возможностью прогиба под действием перепада давления на указанной мембране, первое средство и второе средство, выполненные для передачи давлений на противоположные стороны мембраны, причем к указанному клапану присоединен вспомогательный клапан, соединенный с возможностью открытия и закрытия с одним из указанных первого средства и второго средства.

При закрытии вспомогательного клапана давление может передаваться только на одну из двух противоположных сторон мембраны, например от положения и контура потока, к которому присоединен клапан, что, соответственно гарантирует полный прогиб в одном направлении мембраны и тем самым конуса клапана. Таким образом, если данное направление установлено в качестве направления открытия клапана, то при промывании давление промывающей текучей среды гарантирует сохранение клапана открытым.

Для выполнения соединения с передачей давления одно или оба из первого средства и второго средства, предназначенные для передачи давлений, соединяются с контуром потока через средства передачи, такие как импульсные трубы, при этом в одном варианте осуществления со средством передачи потока соединен вспомогательный клапан. Таким образом, использование стандартного клапана, такого как, например, шаровой клапан, соединенный с секцией средства передачи (например, импульсной трубы), которое может быть прикреплено к одному из первого или второго средства передачи, обеспечивает дешевый и простой способ выполнения средства для сохранения клапана открытым во время промывания.

В одном варианте осуществления изобретения указанный вспомогательный клапан по меньшей мере частично встроен в корпус клапана, что обеспечивает возможность создания компактного клапана. При этом вспомогательный клапан также может представлять собой простой стандартный клапан, например шаровой клапан.

В одном варианте осуществления изобретения, с целью получения компактного клапана, мембрана располагается внутри корпуса клапана. В одном варианте осуществления изобретения с указанной клапанной частью соединена регулировочная часть, содержащая поджимающее средство, действующее на мембрану, причем в одном из вариантов осуществления регулировочная часть содержит средство для изменения силы, с которой поджимающее средство действует на мембрану. Этим обеспечивается возможность герметизировать регулировочную часть от указанной клапанной части, а также возможность выполнения данных двух частей отсоединяемыми друг от друга, даже когда клапан установлен в контуре потока. Кроме того, регулировочная часть может быть выполнена из дешевых материалов, поскольку данная часть не входит в контакт с текучими средами в контуре потока.

Согласно другому варианту осуществления изобретения предложен способ управления клапаном во время промывания, в котором используют клапан, содержащий мембрану, выполненную с возможностью прогиба под действием перепада давления на указанной мембране, а также первое средство и второе средство, выполненные для передачи давлений на противоположные стороны мембраны, причем способ заключается в закрывании одного из первого средства и второго средства, которое передает давление на мембрану в направлении закрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 показан клапан перепада давления;

на фиг. 2 показан клапан перепада давления, соединенный с контуром потока;

на фиг. 3 показан клапан перепада давления со вспомогательным клапаном.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 показан схематичный вид в разрезе клапана (1) перепада давления в одном варианте осуществления. Данный клапан имеет клапанную часть (2), содержащую корпус (3) клапана, образующий канал для потока между впускным отверстием и выпускным отверстием. При этом внутри канала для потока расположено седло (4) клапана, взаимодействующее с конусом (5) клапана таким образом, что прохождение потока через канал для потока может быть полностью или частично блокировано.

Указанный конус (5) клапана взаимодействует с мембраной (6) таким образом, что перепад давления на данной мембране вызывает ее прогиб. При этом конус (4) клапана прикреплен к шпинделю (8), поджимаемому элементом любого типа, выполненным с возможностью поджимания мембраны. Далее в качестве примера, данный элемент представлен пружиной (7), расположенной в регулировочной части (9) и соединенной с корпусом клапана клапанной части (2). В показанном варианте осуществления регулировочная часть (9) по меньшей мере частично образована корпусом (10) пружины и установочным корпусом (11), а также средствами в данных корпусах, такими как пружина (7), направляющая (12) пружины и т.д., за исключением шпинделя (8).

Клапанная часть (2) содержит корпус (3) клапана, седло (4) клапана, конус (5) клапана, мембрану (6), шпиндель (8) и т.д.

Клапанная часть (2) содержит части, входящие в контакт с рабочей средой системы, такой как текучая среда, текущая от впускного отверстия к выпускному отверстию, которая контактирует с одной стороной мембраны (6), проходя через первое отверстие (13) давления, и с рабочей средой, необходимой для выравнивания давления, которая контактирует со второй стороной мембраны (6), проходя через второе отверстие (14) давления.

В показанном варианте осуществления изобретения регулировочная часть, управляемая путем перемещения, такого как поворот, установочного корпуса (11) относительно корпуса (3) клапана, инициирует изменение поджимающего усилия, такого как напряжение поджимающего элемента (7), например пружины. В показанном варианте осуществления это реализовано наличием корпуса (10) пружины, представляющего собой часть, закрепленную на корпусе (3) клапана, причем уставку, то есть изменение напряжения поджимающего элемента (7), выполняют путем перемещения, такого как поворот, установочного корпуса (11) относительно корпуса (10) пружины. Дополнительным признаком в соответствии с показанным вариантом осуществления является подъемник (18) пружины, образующий преобразователь перемещения установочного корпуса (11) в изменение поджимающего усилия поджимающего элемента (7), например, но без ограничения, посредством резьбового взаимного соединения.

Более подробно, в показанном предпочтительном варианте осуществления часть пружины (7) окружена и находится в соединении с нижним положением подъемника (18) пружины. Кроме того, подъемник (18) пружины расположен с соединением с корпусом (11) пружины, причем корпус (10) пружины выполнен таким образом, что наружная часть корпуса пружины окружает часть подъемника (18) пружины, и, таким образом, пружина (7) и внутренняя часть корпуса пружины окружены подъемником (18) пружины и, таким образом, окружена часть пружины (7). В показанном варианте осуществления подъемник (18) пружины и корпус (10) пружины имеют резьбовое взаимное соединение так, что поворот подъемника (18) пружины смещает его в направлении вниз или вверх относительно пружины для изменения напряжения пружины и, таким образом, поджимающей силы, возникающей вследствие соединения в нижнем положении. Указанное резьбовое взаимное соединение в показанном варианте осуществления выполнено на внутренней части корпуса пружины, но может быть равным образом выполнено на наружной части корпуса пружины.

Торцевая поверхность наружной части корпуса пружины упирается в торцевую поверхность установочного корпуса (11), частично окружающего пружину (7), внутреннюю часть корпуса пружины и подъемник (18) пружины. При этом установочный корпус (11) и подъемник (18) пружины соединены друг с другом таким образом, что поворот установочного корпуса (10) вызывает поворот пружины (7), но оставляет возможность смещения пружины вверх и вниз, например, но без ограничения, по принципу паразитного колеса, основанного на выступах, выполненных соответственно на внутренней и наружной поверхностях частей (11, 18), которые соединены друг с другом, или же выступах, выполненных на одной из частей (11, 18), которые входят в пазы на другой части.

Шпиндель (8) проходит из корпуса клапана (1) во внутренний канал внутренней части корпуса пружины, где он крепится к направляющей (12) пружины любым способом, с помощью которого они могут прикрепляться и отсоединяться друг от друга, например, но без ограничения, через соединение посредством штифта и канавки.

В показанном варианте осуществления первое отверстие (13) давления непосредственно соединено с каналом потока, выполненным внутри корпуса (3) клапана, причем второе отверстие (14) давления выполнено для соединения с внешним средством, таким как импульсная труба, представляющим собой канал для текучей среды, ведущий к другому местоположению в контуре потока. В других вариантах осуществления изобретения первое отверстие (13) давления также сообщается с другим положением в контуре потока, например, через импульсную трубу. В еще одном варианте осуществления второе отверстие (14) давления также непосредственно соединено с каналом потока, выполненным внутри корпуса (3) клапана, например, на противоположной стороне седла (4) клапана относительно первого отверстия (13) давления.

Таким образом, часть клапана (1), сопряженная с передачей текучей среды с контуром потока, должна быть выполнена из материалов, устойчивых к условиям текучих сред и давлениям, поэтому как правило она выполнена из металла.

Регулировочная часть (9) прикреплена к клапанной части (2), например, к переходному выступу (16) корпуса клапана, однако ее внутреннее пространство герметизировано от этой части, например, при помощи Сообразного кольца (17), выполненного внутри переходного выступа (16). Посредством этого предотвращается вхождение текучих сред в контакт с регулировочной частью (9) или с внутренним пространством данной части, что позволяет выполнить некоторые части или каждую из частей регулировочной части (9) из более дешевых материалов по сравнению с клапанной частью (2), например, из пластиков, хотя данные материалы не являются подходящими в качестве материалов клапанной части (2). Это также позволяет выполнить регулировочную часть (9) прикрепляемой и отсоединяемой относительно клапанной части (2) или корпуса (3) клапана.

На фиг. 2 показано одно положение клапана (20) перепада давления, соединенного с контуром текучей среды, таким как отопительная система, содержащим теплообменник (21) с прямой линией (22) и обратной линией (23) первого контура. В показанном варианте осуществления клапан (20) расположен на обратной линии (23), но имеет импульсную трубу (24), соединяющую второе отверстие (14) давления с прямой линией (22). При этом, как показано на фиг. 1, верхняя сторона мембраны (5) сообщается с передачей давления с прямой линией (22) через второе отверстие (14) давления, а нижняя сторона мембраны (5) сообщается с передачей давления с обратной линией (23) через первое отверстие (13) давления. Перепад давления на мембране приводит к прогибу мембраны с изменением отверстия клапана, образованного конусом (4) клапана и седлом (3) клапана, что изменяет расход через клапан и обеспечивает регулирование давления. Однако местоположение соединения клапана полностью зависит от необходимого управления клапаном (20).

Предпочтительно, чтобы во время промывания контура потока и, таким образом, клапана (1), клапан (1) оставался более или менее полностью открытым или по меньшей мере создавал малое сопротивление промывочным текучим средам. Это может быть реализовано путем использования средства для сохранения конуса (5) клапана в его открытом положении относительно седла (4) клапана, однако на фиг. 3 показано другое решение.

На фиг. 3 показан клапан (1), в котором вспомогательный клапан (15) соединен с возможностью открытия и закрытия со вторым отверстием (14) давления. На данном чертеже вспомогательный клапан (15) соединен с секцией импульсной трубы (24), присоединенной ко второму отверстию (14) давления. Таким образом, вспомогательный клапан (15) выполнен с возможностью перекрывания любой передачи текучей среды и давления ко второму отверстию (14) давления и опционально может представлять собой шаровой клапан или клапан любого другого типа, выполненный для закрытия всей передачи текучей среды и давления. Данный клапан может управляться вручную или управляться при помощи исполнительного механизма, или, опционально, может управляться дистанционно.

Как вариант, вспомогательный клапан (15) может быть расположен частично или полностью внутри корпуса клапана клапанной части (2), по существу не входя в состав регулировочной части (9). Это особенно важно в случае, когда регулировочная часть (9) выполнена из более хрупких частей, и средство для закрытия доступа через второе отверстие (14) давления, т.е. средство для закрытия доступа для давления и потока ко второму отверстию (14) давления, такое как второй клапан (15), не входит в состав регулировочной части (9) и не соединено с ней.

Работа клапана (1) при промывании происходит при закрытом вспомогательном клапане (15), так что перекрыта передача текучей среды и давления через второе отверстие (14) давления. Таким образом, на мембрану (6) действует только давление через первое отверстие (13) давления, которое является отверстием, воздействующим на мембрану в направлении открытия. Этим гарантируется, что клапан (1) остается открытым во время промывания под давлением промывочной текучей среды.

Изобретение относится к клапанам перепада давления. Клапан, имеющий клапанную часть в корпусе, содержащем проточный канал от впускного отверстия для текучей среды до выпускного отверстия для потока, седло клапана, расположенное внутри указанного проточного канала, и конус клапана, выполненный с возможностью изменения положения. Указанное положение задает отверстие клапана, представляющее собой отверстие между седлом клапана и конусом клапана. Клапан дополнительно содержит мембрану, выполненную с возможностью прогиба под действием перепада давления на мембране, первое средство и второе средство для передачи давлений на противоположные стороны мембраны. К клапану присоединен вспомогательный клапан, соединенный с возможностью открытия и закрытия с одним из указанных первого средства и второго средства. Когда вспомогательный клапан закрыт, давление передается только на одну из двух противоположных сторон мембраны. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Клапан (1), имеющий клапанную часть (2) в корпусе (3) клапана, содержащем проточный канал от впускного отверстия для текучей среды до выпускного отверстия для потока, седло (4) клапана, расположенное внутри указанного проточного канала, и конус (5) клапана, выполненный с возможностью изменения положения, причем указанное положение задает отверстие клапана, представляющее собой отверстие между седлом (4) клапана и конусом (5) клапана, при этом клапан (1) дополнительно содержит мембрану (6), выполненную с возможностью прогиба под действием перепада давления на указанной мембране (6), первое средство (13) и второе средство (14) для передачи давлений на противоположные стороны мембраны (6), причем к клапану (1) присоединен вспомогательный клапан (15), соединенный с возможностью открытия и закрытия с одним из указанных первого средства (13) и второго средства (14), отличающийся тем, что когда вспомогательный клапан закрыт, давление передается только на одну из двух противоположных сторон мембраны.

2. Клапан (1) по п. 1, в котором первое средство (13) выполнено с возможностью воздействия на мембрану (6) в направлении открытия клапана (1) путем перемещения конуса (5) клапана от седла (4) клапана, при этом вспомогательный клапан (15) соединен со вторым средством (14).

3. Клапан (1) по п. 2, в котором с указанным вторым средством (14) соединено средство (24) передачи потока, при этом со средством (24) передачи потока соединен вспомогательный клапан (15).

4. Клапан (1) по п. 2, в котором вспомогательный клапан (15) по меньшей мере частично встроен в корпус (3) клапана.

5. Клапан (1) по любому из пп. 1-4, в котором мембрана (6) расположена внутри корпуса (3) клапана.

6. Клапан (1) по любому из пп. 1-4, в котором с клапанной частью (2) соединена регулировочная часть (9), содержащая поджимающее средство (7), действующее на мембрану (6).

7. Клапан (1) по п. 6, в котором регулировочная часть (9) содержит средство для изменения силы, с которой поджимающее средство (7) действует на мембрану (6).

8. Клапан (1) по п. 6, в котором регулировочная часть (9) выполнена герметизированной и отсоединяемой от клапанной части (2).

9. Способ сохранения клапана (1) открытым во время промывания, причем клапан содержит мембрану (6), выполненную с возможностью прогиба под действием перепада давления на указанной мембране (6), первое средство (13) и второе средство (14) для передачи давлений на противоположные стороны мембраны (6), причем к клапану присоединен вспомогательный клапан (15), соединенный с возможностью открытия и закрытия с одним из указанных первого средства (13) и второго средства (14), при этом способ заключается в закрывании одного из первого средства (13) и второго средства (14), которое передает давление на мембрану (6) в направлении закрытия, и отличается тем, что при закрывании вспомогательного клапана давление передают только на одну из двух противоположных сторон мембраны.

10. Способ по п. 9, в котором указанный клапан дополнительно содержит средства клапана по любому из пп. 1-8.

.