Клапан для отвода выхлопных газов из двигателя Советский патент 1987 года по МПК G05D23/08 

112

Изобретение откосится к судостроению, а именно к арматуре для трубопроводов, и служит для отвода выхлопных газов из двигателя.

Цель изобретения - снижение аэро- динамического сопротивления клапана, сокращение времени закрытия запорного органа путем ускорения его остывания и повьпиение надежности клапана.

На. фиг,1 показан клапан, продоль- вый разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (лабиринтное уплотнение); на фиг.З - сечение А-Ана фиг.1 (шарнирное крепление тарелки )/

Клапан для отвода выхлопных газов из двигателя содержит корпус 1, имеющий плоские стенки 2 и 3, гнутые стенки 4 и 5, переходник 6 с прямоугольным и кругльм концами, входной патрубок 7, прямоугольную крышку 8 и уплотнительный фланец 9, установленный на входном патрубке 7. Тарель 10, состоящая из уплотнительного кольца 11 и донышка 12, снабжена скобой

13из сплава, обладающего эффектом памяти формы. Скоба 13 и кронштейн

14с грузом 15 установлены посредством шарнира 16 на валике 17, расположенном на опоре 18, закрепленной на стенке 2, снабженной в этом месте на- ружными ребрами 19, предназначенными для сокращения времени остывания скобы 13 после прекращения протекания горячей рабочей среды (при объединении газоотводных трубопроводов судо-

. вых дизелей клапаны, установленные на их горизонтальные участки, препятствуют попаданию выхлопных газов от работаюш.их двигателей в трубопровод неработающего двигателя и далее чере двигатель - в машинное отделение судна) . Шарнир 16 снабжен ограничителем 20 поворота скобы 13, контактирующим с опорой 18, Валик 17 предотвращен от выпадания упругим разрезным коль- цом 21. Уплотнительное кольцо 11 имеет кольцевые проточки 22, в них входят до контакта с их дном шипы 23 уплотнительного фланца 9, образуя кольцевые камеры 24, торцовая поверх ность фланца 9 также контактирует с торцовой поверхностью кольца 11. Клапан покрыт изоляцией 25 кроме участка, где расположены ребра 19. Этот участок защищен кожухом 26, установ- ленным на крышке 8, и снабжен трубко 27 для слива атмосферной влаги при попадании ее в газоотводный трубопровод 28, что исключает дополнительную

5

5/4

0

5 0

ЗО 5

40 45 50 55

V

установку на нем вла1 осГ)орт1ика, Позицией 29 обозначена тарелка в открытом положении. Трубопровод 28, как и трубопроводы (не показаны) от других двигателей, подсоединяется к общему трубопроводу (не показан),отводящему выхлопные газы в атмосферу.

Предлагаемые клапаны, установленные на горизонтальные участки газоотводных трубопроводов, например судовых двигателей до их объединения в общий трубопровод, работают следующим образом. При пуске двигателя тарель 10 открывается силой давления выхлопных газов, преодолевающей момент создаваемый силой тяжести груза 15 и тарели 10, отходящей от вертикального положения на некоторый угол и оказывающей при этом некоторое аэродинамическое сопротивление, неприемлемое при его постоянном действии. Но скоба 13, выполненная из сплава, облад,а- ющего эффектом памяти, за несколько секунд нагревается до температуры, при которой она восстанавливает свою форму, при этом тарель 10 занимает положение 29, а груз 15 находится в том же положении, что и при закрытой тарели 10. При полностью поднятой тарели 10 аэродинамическое сопротивление клапана резко снижается и является незначительным, практически не влияющим на мощность двигателя. При прекращении работы двигателя температура тарели (ее скобы 13) падает ниже области мартенситных превращений,- скоба 13 принимает прямолинейную форму, при этом тарель 10 герметично закрывает патрубок 7. Ребра 19, омываемые наружным относительно холодным воздухом, способствзгют отводу тепла через стенку 2, опору 18 и шарнир 16 от скобы -13, сокращая время ее охлаждения до температур ы лижа области мартенситных превращений. При температуре восстановления формы ниже температуры выхлопных газов на незначительную величину время от момента прекращения работы двигатзля до закрытия тарели 10 незначительно, и то малое количество выхлопных газов, которое проходит за это время через неработающий двигатель Хлишь в случае одновременного открытия его впускных и выпускных клапанов) в машинное отделение судна, имеющего мощную приточную вентиляцию, практически не влияет на состав воздуха в нем. Введением в сплав палладия температура восстановления формы

3

1.К1)бы 1.} может быть поднята и,о , а температура выхлопных газов 400- . Тарель 10 прижимается к уплот- нительному фланцу 9 моментом силы веса груза 15 и силой давления выхлоп- ных газов в общем трубопроводе в случае работы одного или нескольких остальных двигателей, газоотводные трубопроводы которых объединены и также сообщаются с общим трубопроводом. Шипы 23 фланца tO 9 контактируют с дном кольцевых проточек 22, зазор между ними определяется степенью точности их обработки и незначителен. Это допускается благодаря допустимости указанного контакта 15 вследствие отсутсвия относительного движения уплотняемых поверхностей. Также незначителен зазор в месте контакта торцов кольца 11 и фланца 9.

Газы в корпусе 1 клапана, имеющие дав 20 та скобы.

которое может совершить скоба, значительно меньше числа пусков двигателя яа все время его эксплуатации.

Формула изобретения

1. Клапан для отвода выхлопных газов из двигателя, содержащий кор- пус, в котором на входном патрубке установлен тарельчатый запорный орган, у которого тарель жестко закреплена на первом конце скобы, второй конец которой шарнирно связан с корпусом, о тличающийся тем, что, -с целью снижения аэродинамического сопротивления, скоба вьшолнена из сплава с эффектом памяти формы, на втором конце скобы закреплен крон штейн с грузом и ограничитель повороление, равное давлению в общем трубопроводе (не более 50 мм вод.ст), проникая в первую кольцевую камеру 24, расширяется, происходит дросселирование, давление газа падает, затем газы 25 еще проходят пять камер 24 с падением давления в каждой, имея в последней камере давление практически равное атмосферному, т.е. расход газа через данное уплотнение практически равен 30 нулю. При новом пуске двигателя цикл повторяется. Число обратных циклов, I

28

2.Клапан поп.1, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени закрытия запорного органа путем ускорения его остьшания, на внешней стороне корпуса, напротив крепления скобы, размещены ребра.

3.Клапан поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности клапана, на контактирующих поверхностях тарели и входного патрубка выполнено лабиринтное уплотнение.

3 27

Фиг. 2

bzh

17

218.

z

Ю

/

, л

Щ

m

J621

Редактор Н.Рогулич

Составитель И.Мирная Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 7642/49Тираж 862Подписное

. ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Фмг.З

Изобретение относится к арматуре для объединенных газоотводных трубопроводов судовых дизелей. Цель изобретения состоит в снижении аэродинамического сопротивления за счет обеспечения полного открытия тарели клапана. Скоба, шарнирно связывакяцйя тарель с корпусом, вьтолненная кз сплава с эффектом памятиформы. На конце скобы, соединенном шарнирно с корпусом, размещен груз и установлен ограничитель поворота скобы. При прохождении выхлопных газов от работающего двигателя- дизеля через клапан температура скобы повышается и она принимает (вспоминает) другую форму, обеспечивая, полное открытие тарели. После прекрав(ения работы двигателя-дизеля выхолопные газы из общего трубопровода движутся через захлопку в обратном направлении, имея меньшую температуру вследствие охлаждения на пути от работакнцего двигателя-дизеля к неработающему и значительно меньшую скорость, что ведет к падению температуры скобы. Теплообменник в виде ребер, охлаждаемых наружным воздухом, уменьшает время снижения температуры скобы до температуры, при которой скоба выравнивается, прижимая тарель к корпусу клапана. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л с К9 00 СД 4 | СД