Предохранительный клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K17/08 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

1 .

Изобретение препназначено аля устаноки на емксютях и трубопроводах, находящихся под избыточным давлением, в качестве предохранительного устройства.

Известны предохранительные клапаны, имекняие корпус с седлом, сгашфон, золотник, прижимаемый к седлу пружиной или грузом, и м санизм ручного подрыва.

Недостатком этих клапанов является малая величина подъемной силы, особенно при низких давлениях, вследствие чего невозможно обеспечить надежную герметичность в затворе при достаточной чувствительности клапана к изменению давления.

Цель изобретения - увеличение подъеной силы для обеспечения полнстолъемности и надежной герметичности в затворе с одновременным повышением чувствительности клапана.

Это достигается тем, что в предлагаемом клапане проточная часть зояоть лптт

-

ФПДЯМКника выполнена в виде сопла Лаваля. Рабочая среда может поцвоаиться в полость над золотником. Для повышения чувствительности клапана сильфон предлагается закрепить на втулке, взаимодействующей с пружиной.

Реакция струи, действующая на золотник, увеличивая подъемную силу, обеспечивает полноподъемность клапана.

На фиг. 1 изображен предлагаемый клапан, о&ций вид} на фиг. 2 - золотник с проточной частью в виде сопла Лаваля.

Предохранительный клапан включает в себя корпус 1, сообщакмцийся с рас5ширительной камерой 2 через седло 3, в котором помещен золотник 4, контактирующий через пружину 5 и упор 6 с втулкой 7, подпружиненной пружиной 8 и соединенной сильфоном 9 с крышкой

0 1О, в которой смонтирован механизм 11 ручного подрьша.

Во втулку 7 с зазором относительно золотника вставлено кольцо 12, обеспечиБв1С5дее независимую подвеску золопгника. В золотнике 4 имеются окна 13, связующие при открытом клапане через проточную часть 14, вьпшпненную в виде сопла Л аваля, внутреннюю полость ко1 пуса 1 с расширительной камерой 2. Рабочая среда подается в корпус 1 и, воздействуя на втупку с сильфоном и золотник, прижимает последний к седлу. Действие рабочей среды на втулку и создает выталкивающую силу, воздействующую на пружину 8, установочное усилие которой, при давлении среды, равном или меньшем рабочего, превъппает эту выталкивакшую силу. Втулка своим упором воздействует на золотник, прижимая его к седлу 3 с , равной превьпиению установочного усилия пружины над выталкивающей силой. Совместное усилие воздействия рабочей среды и втулки на золотник создает удельное давление в зоне контакта золотника и седле,, обеспечивакацее герметичность клапана. При повышении давления рабочей сре ды выталкивающая сила увеличивается и Втулка перемешается вверх, сжимая сильфон и пружину 8. Золотник под действием давления рабочей среды и пружины 5 остается прижатым к седлу до тех пор, пока кольцо 12 не упрется в него. При дальнейшем повьппешш рабочей среды втулка, продолжая перемешаться вверх, увлекает за собой золотник, приподнимая его над седлом и открьгоая окна 13. Рабочая среда через окна устремляется в проточную часть 14. На выходе на сопла скорость рабочей среды достигает сверхкритических значе ний, создавая за счет кинетической энер гии среды реактивную силу, действуклцу на золотник 4. Под действием этой реак тивной силы золотник резко устремляетс вверх, совершая полный рабочий ход. Реактивная сила, действующая на золотник 4, увеличивая общую подъемную силу, обеспечивает полноподъемность клапана. При падении давления рабочей среды в клапане уменьшаются реактивная сила, действующая на золотник, и выталкивакяпая сила, действукшая на втулку. Последняя под действием пружины перемещается вниз, воздействуя на золотник. По мере уменьшения реактивной силы за счет падения давления золотник под действием пружины 5 опускается на седло 3, которое перекрывает окна 13, в результате чего скорость истечения рабочей среды из проточной части золотника резко падает, уменьшая кинематическую энергию среды. При падении давления до величины давления посадки золотник под действием 5 и давления рабочей среды, действуклдего на него , плотно прижимается к уплотнительной поверхности седла, обеспечивая герметичность в затворе. Формула изобретения 1.Предохранительный клапан, содержащий корпус с седлом, сильфон, золотник, прижимаемый к седлу пружиной или грузом, и механизм ручного подрыва, отличающийся тем, что, с целью обеспечения полноподъемностиклапана при уменьшении его габаритов и веса, проточная часть золотника выполнена в виде сопла Лаваля. 2.Клапан по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения в затворе, рабочая среда подводится в полость над золотником. 3.Клапан по п. 1, отли чающийся тем, что, с целью повьпиения чувствительности клапана, сильфон закреплен на втулке,взаимодействующей с прузкиной.

;

f4

Ф1п.г