Предохранительный клапан Советский патент 1983 года по МПК F16K17/06 

Изобретение относится к трубопроводной .арматуре-, может быть использовано в пневматических и гидравлических системах в различных отраслях промышленности и транспорта для предохранения трубопроводов и емкостей от чрезмерного повышения в них давления. По основному авт. св. -918621 известен предохранительный клапан, в корпусе которого размещен запорный орган, связанный с нагруженным рабочей пружиной посредством опорной тарелки и узла настройки поршнем. Между рабочей пружиной и поршнем размещен дополнительный поршень, при чем полость между поршнями заполнена жидкостью и подключена к прибору для замера давления, проградуированному в делениях настройки клапана Cl Недостатком известного клапана является сравнительно невысокая точность работы при большом рабочем давлении в системе и большом расходе Точность работы известного клапана может быть повышена за счет увеличения площади порщня. Но при этом увеличивается сила давления на поршень, что требует для уравновешивания этой силы более мощной пружины. Коэффициент жесткости пружины повышается, а выигрыш в точности оказывается незначительным, особенно при большом давлении настройки клапана. Увеличение расхода в известном клапане обеспечивается увеличением подъема запорного органа над седлом, т.е. увеличением хода поршня. Погрешность работы известного клапана есть не что иное, как превышение давления в системе (под поршнем), обуславлива ющее подъем запорного органа от седла (с момента начала -его разгерметизации) до полного, открытия. Это превышение пропорционально жесткости нагружающей поршень пружины и резко увеличивается при повышении рабочего давления в предохраняемой системе. Целью, изобретения является повышение точности работы предохранитель ного клапана. Поставленная цель достигается тем что предохранительный клапан снабжен распределителем и цилиндром с подпру жиненным плунжером, рабочая полость которого сообщена через распределитель с полостью между основным и дополнительным поршнями. При таком исполнении клапана подъ ем над седлом запорного органа проис ходит не только за счет подъема порш ня, но и за счет перемещения поршня дополнительного цилиндра. Это эквива лентно или увеличению суммарной эффективной площади поршня клапана или уменьшению жесткости нагружающей поршень пружины. Одинаковый с извест ным клапаном подъем над седлом запорного органа вызывается меньшим превышением давления в системе. Точность работы клапана повьшается. На чертеже показан предлагаекелй предохранительный клапан, разрез. , Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 каналами и седлом 4, контактирующим с запорным органом 5, связанным с чувствительным элементом - основным поршнем 6. В корпусе размещен дополнительный поршень 7, нагруженный рабочей пружиной 8 посредством опорной тарели 9 и регулировочного винта 10. Полость между поршнями 6 и 7 заполнена жидкостью 11 и сообщена с прибором 12 для замера давления. В качестве прибора 12 может быть манометр, датчик давления и т.п. Клапан снабжен цилиндром 13 с под-; пружиненным посредством пружины 14, тарели 15 и винта 16 плунжера 17, рабочая полость 18 которого сообщена магистралью 19 с распределителем 20 с полостью между поршнями 6 и 7. Дополнительных цилиндров может быть несколько, условно показан дополнительный цилиндр 21. Предохранительными клапан работает следующим образом. В исходном положении рабочая пружина 8 сжата винтом 10-через тарель9, а пружина 14 сжата винтом 16 через тарель 15. Под воздействием пружин 8 и 14 поршень 7 и плунжер 17 соответственно воздействуют.на жидкость 11, создавая в ней давление. Под действием силы давления жидкости 11 поршень б опущен вниз до упора в корпусе. Запорный, орган 5 своей пружиной- прижат к седлу 4, прибор 12 показывает давление, при котором предохранительный клапан откроется (давление настройки). При подаче через входной канал 2 рабочей среды она воздействует -снизу на поршень 6 и на запорный орган 5, увеличивая силу прижатия последнего к седлу 4. При чрезмерном повышении давления в предохраняемой системе величиШа его становится больше давления жидкости 11, поршень б поднимается вверх, увеличивая давление жидкости 11 и поднимая вверх поршень 7 и плунжер 17, сжимая при этом пружины 8 и 14. Поднимаясь вверх под действием давления среды в защищаемой системе, поршень б открывает от седла 4 запорный орган 5, между которыми образуется проходное сечение, через которое избыточное давление сбрасывается в выходной канал 3. При восстановлении рабочего давления в системе лоршни б и 7 и плунжер 17 г опускаются вниз, запорный орган 5 садится на седло 4, перекрывая выходной канал 3, Так как реакция поршня б на изменения давления в предохраняемой системе сопровождается одновременным перемещением дополнительного поршня 7 и плунжером 17, то перемещение элемента 6 больше, чем вызван ное им перемещение дополнительного поршня 7, т.е. одинаковое с известным решением перемещение чувствител ного элемента вызывается меньшим превышением давления в системе. Это обусловливает или повышение точности работы предохранительного клапан при одинаковой с известным устройством производительности (подъема; над седлом 4 запорного органа 5) или увеличение расхода при неизменной точности. Для повышения давления срабатыва ния предохранительного клапана вворачивают винты 10 и 16, при этом пружины 8 и 14 сжимаются, давление жидкости 11 повышается, прибор 12 показывает давление открытия клапана, так как давление жидкости 11 есть то давление в защищаемой системе, при котором поршень б начнет подниматься вверх при чрезмерном повышении его величины. Распределитель 20 дает возможность (если не требуется высокая работа) отключать цилиндр 13 от пр лости между, поршнями б и 7, или подключать к работе другой цилиндр 21, или включать в работу все цилиндры. В Последнем случае будет обеспечена наибольшая точность и чувствительность работы предохранительного клапана. Комплектацией предохранительного клапана различными цилиндргсми можно обеспечить изменение его точностных характеристик в широком диапазоне. Это же достигается также и установкой распределителя между собственно предохранительным клапаном и цилиндрами. Все это дает возможность ис-/ пользовать один и тот же клапан в системах с различными рабочими давлениями, т.е. даапазон рабочих давлений предлагаемого устройства расширен, что создает более благоприятные условия и возможности для широкой унификации и стандартизации -предо-хранительной и регулирующей армату-, ры. Предохранительный клапан имеет более высокие точность, чувствительность и расход, что обеспечивает му широкую область возможного использования. Цилиндры могут быть выполнены как в общем с клапаном корпусе, так и в виде отдельных узлов. „последнем случае улучшаются услоия монтажа клапана

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН по авт. св. 918621, отличающийся тем, что, с целью повышения точности клапана, он снабжен распределителем и цилиндром с подпружиненным плунжером, рабочая полость которого сообщена через распределитель с полостью между основным и дополнительным поршнями. (Л с с сд