Отсечной клапан Советский патент 1993 года по МПК F16K17/04 

Изобретение относится к автоматизированной пневмогидравлической запорной аппаратуре, в частности к отключающим и отсечным клапанам для газопроводов.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей клапана.

На чертеже представлена конструктивная схема отсчетного клапана,

Клапан состоит из корпуса 1 с неподвижной перегородкой 2 и крышками 3 и 4, на которых закреплены уплотнения 5 и. 6 и на которые опираются пружины 7 и 8, поджатые с другой стороны запорными органами в виде плунжеров 9 и 10, опирающимися на упоры перегородки 2 и образующие совместно глухие камеры А и Б. Плунжеры имеют выступающие над торцовой поверхностью сопла 1Т и 12,-направленные к входному 13 и выходному 14 отверстиям в крышках 3 и 4, соответственно образующие проточные камеры В и Г, соединяемые обводным каналом 15.

Устройство работает следующим образом. -. ...- . /

В отверстие 13 подается основной газо- вый поток, который в камере В натекает на сопло 11, при этом в камере А динамический напор осевых струек преобразуется в статическое давление, а сам поток, растекаясь между торцами крышки 3 и плунжера 9, через обводной канал 15 поступает в камеру Г и далее в магистраль через отверстие 14 в крышке 4. В камере Б формируется давление меньшее, чем в камере Г, за счет того, что в сопло 12 попадает динамическое давление потока, направленное от сопла, что вызывает гидродинамическую силу, прижимающую однонаправленно с пружиной 8 плунжер 10 к перегородке 2. При допустимых расходах давление в камере А несколько превышает давление в камере В но сила, реализуемая этим перепадом давлений на площади торца плунжера 9, компенсирует- ся большей силой, развиваемой пружиной 7, и гидродинамической силой набегающего из сопла 13 потока газа, изменяющего свое направление движения. При увеличении расхода газа до заданного критического, происходящего в результате увеличения расхода через отверстие 14, давление динамическое по оси потока, направляемое через сопло 11 в камеру А, повышается до расчетной величины за счет увеличения скорости потока и уменьшения давления в камере В, что приводит к превышению сил на плунжере 9 над противонаправленными силами пружины 7 и гидродинамическими силами потока из отверстия 1.3 и продвижению плунжера 9 к отверстию 13. При этом

происходит уменьшение расстояния между торцами крышки 3 и плунжера 9, что вызывает увеличение скорости потока между ними и, следовательно, согласно уравнению

Бернулли, уменьшение статического давления на торцы плунжера 1.1, уменьшению гидродинамической силы набегающего потока из-за сужения камеры В, что в сумме образует положительную обратную связь,

увеличивает силу перемещаемую плунжер 9 к отверстию 13 и плотному его перекрыванию торцом плунжера 9 по уплотнению 5. Так как площадь торца плунжера 9 существенно больше площади перекрываемого отверстия 13, то, пока присутствует давление поступающего газа, клапан будет плотно закрыт..

В случае разрыва питающего газопровода, потока газа в отверстии 13 поменяет

свое направление и будет поступать из отверстия 14 через канал 15 и уходить в отверстие 13. В этом случае симметричный клапан сработает аналогично вышеописанному, т.е. давление в камере А будет малым

и плунжер 9 будет находиться в крайнем правом (по рисунку) положении, а в камеру В поступит динамическое давление от осевых струек входящего через отверстие 14 потока, где оно преобразуется в статическое, и реализуется на плунжере ТО сила от перепада давлений в камерах Б и Г преодолевает силу натекающего на плунжер 10 потока и силу пружины 8 (которая может быть меньше силы пружины 7), и плунжер 10 начнет перемещаться к отверстию 14. При этом сближение торцов плунжера 10 и крышки4 сузит камеру Г, что вызоветумень- шение в ней статического давления, и, как результат, - положительную обратную сило- вую связь. В итоге торец плунжера 10 плотно перекроет канал 14 по уплотнению 6. Единственное отличие правой половины

клапана от левой будет состоять в том, что усилие пружины 7 должно обеспечивать

расчетный расход газа, а усилие пружины 8/ должно быть минимальным - рассчитанным

только на удержание плунжера 10 от случайных перемещений вправо.

Таким образом, выполнение плунжеров

с соплом и сквозным каналом и расположение сопел в сторону входного и выходного каналов, при неподвижной перегородке позволили, в зависимости от направления потока газа, перекрывать этот поток только

одним элементом, что существенно уменьшило количество самих элементов и поэтому повысило надежность клапана в целом. Кроме того, использование заявляемых элементов позволило получить положительную

обратную связь по силе, способствующей

надежному и быстрому перекрыванию потока газа. Перекрытие потока вне зависимости от его направления существенно расширяет функциональные возможности клапана и уменьшает количество утечки рабочей жидкости (среды) в окружающее пространство.

Формула изобретения Отсечной клапан, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями в торцевых крышках, установленные в корпусе подпружиненные запорные органы в виде плунжеров со сквозными каналами, неподвижную перегородку и обводной канал, от л и ч а ю щи и с я тем, что плунжера снабжены соплами со стороны входного и выходного отверстий крышек, а перегородка выполнена сплошной.

10

Изобретение относится к пневмогидро- автоматике, в частности к устройствам защиты. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей клапана путем перекрытия газовых каналов независимо от направления аварийного потока. В случае разрыва питающего газопровода поток газа в отверстии 13 поменяет свое направление и будет поступать от отверстия 14 через канал 15 и уходить в отверстие 13. При-этом плунжер 10 перемещается к отверстию 14 до его полного перекрытия. 1 ил. /7ff rf fe / ffjff&/ff ло/яак М 00 hO о ю 00