Предохранительный клапан Советский патент 1992 года по МПК F16K49/00 F16K17/04 

Изобретение относится к арматурост- роению и предназначено для защиты систем, работающих на криогенных средах, от повышения в них давлений сверх допустимого.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации при работе на криоген- ных средах путем интенсификации процесса отогрева уплотняющих поверхностей.

На чертеже представлен предохранительный клапан, ра зрез.

Клапан состоит из корпуса 1, в котором размещен запорный орган 2, контактирующий с седлом 3 благодаря усилию пружины 4. Герметизация клапана осуществляется посредством мягкого уплотнения 5, закрепленного в запорном органе 2. В запорном органе 2 выполнена глухой осевая цилиндрическая расточка 6, в которой в начале и в районе глухого конца укреплены ограничители 7 и 8 хода. В расточке 6 между ограничителями 7 и 8 хода установлен с возможностью осевого перемещения теплоемкий плунжер 9, выполненный из материала с высокой теплоемкостью. Открытый торец и глухой конец расточки 6 посредством дроссельного канала 10 сообщены с входным каналом 11. Расточка б и канал 10 снабжены тепловой изоляцией 12. Корпус 1 , и запорный орган 2 выполнены из материалов, обладающих высокой температуропроводностью.

Предохранительный клапан работает следующим образом.

При нормальном режиме работы криогенной системы, когда давление во входном канале 11 не превышает давления срабатывания, предохранительный клапан закрыт, При этом за счет деформации мягкого уплотнителя 5 усилием пружины 4 создается заданная герметичность в седле 3 клапана. Плунжер 9 под действием силы тяжести контактирует с ограничителем 7 хода. Вследствие малой теплопроводности рабочей среды и материала подводящего трубопровода, а также высокой теплопроводности корпуса 1, запорного органа 2 и плунжера 9 температура в любой точке клапана равна или близка к температуре окружающей среды. При повышении давления в системе больше рабочего, предохранительный клапан открывается. При этом усилие от давления среды во входном канале 11, приложенное к запорному органу 2, превышает усилие от пружины 4. Запорный оран 2 перемещается вверх, открывая проход в седле 3 для выпуска криогенной среды, в результате чего температура основных деталей клапана уменьшится. Плунжер 9 под действием усилия, обусловленного разностью полного и статического давлений, действующих на поверхности А и В, перемещается вверх до соприкосновения с ограничителем 8 хода. В расточке б генерируется волновой процесс, результатом которого является разогрев поверхности А плунжера 9 и аккумулирование в нем тепла. Потери тепла в окружающее пространство незначительны вследствие наличия теплоизоляции 12. Плунжер 9 является аккумулятором тепла. При уменьшении давления рабочей среды во входной полости до расчетной величины под действием пружины 4 запорный орган 2 перемещается до соприкосновения с седлом 3. Причем вследствие изменения физико-механических свойств при охлаждении мягкий уплотнитель 5 не обеспечивает требуемую степень

герметичности. Давление в канале 11 и полости 13 выравнивается. Под действием силы тяжести плунжер 9 перемещается до контакта с ограничителем. Количество тепла, подведенного от плунжера 9 и из атмосферы по корпусу 1, запорному органу 2 и седлу 3 к уплотнителю 5, значительно превышает теплосъем за счет протечки при закрытом запорном органе. Это приводит к интенсивному изменению температуры

мягкого уплотнителя 5, улучшение его герметизирующей способности и обеспечению требуемой герметичности в седле 3 клапана в течение короткого промежутка времени.

Формула изобретения

Предохранительный клапан, содержащий корпус с входным каналом и выходным каналом, в котором размещен взаимодействующий с седлом подпружиненный запорный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации при работе на криогенных средах, в запорном органе выполнена глухая осевая цилиндрическая расточка, сообщенная открытым торцом с входным каналом и в ней установлен теплоемкий плунжер и укреплены ограничители его хода, причем в запорном органе выполнен дроссельный канал, сообщающий входной канал с расточкой со

стороны ее глухого торца.

Изобретение относится к арматуростро- ению и предназначено для защиты систем, работающих на криогенных средах, от повышения в них давлений сверх допустимого. Целью изобретения является повышение надежности герметизации при работе на криогенных средах путем интенсификации процесса отогрева уплбтняющих поверхностей. Отогрев запорного органа 2 предохранительного клапана осуществляется за счет тепла, аккумулированного в тепловом аккумуляторе - плунжере 9 в процессе срабатывания, а также тепла окружающей среды. Количество тепла, подводимое к клапану из окружающей среды и теплового аккумулятора - плунжер 9, существенно больше тепла, отбираемого за счет утечки криогенной среды. 1 ил. bff ё VJ ел со ел о