САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ ДИСКОВЫЙ КЛАПАН Советский патент 1973 года по МПК F16K31/122 

1

Изобретение отн-осится к устройствам, регулирующим расход жидкой иди газообразной среды, на.ходящейся под давлением, -и может применяться, например, на тепловых электричес-ких станциях для регулирования питания .водой бара-банных паровых котлов.

Известны самоуплотняющиеся дисковые клапаны с гидравлической разгрузкой, в корпусе которого установлен плоский регулирующий элемент, кинематически связанный с разгрузочным ллунжеро.м, расположенным в камере, соединенной обводным -каналом с трубопроводом.

При применении агрессивной или имеющей высокую темшературу среды усложняется ко-нструкция известного клапана и снижается надежность и долговечность уплотнения между поршнем и камерой, так как уплотнение контактирует непосредственно с протекающей средой. Кроме того, невозможен осмотр уплотнения ВО время работы клапана; усложнена конструкция корпуса (наличие вспомогательного разъема), и для осмотра и замены уплотнения требуется полная разборка клапана; необходим подшипник (или другой элемент), воспринимающий осевое усилие, которое действует на шпиндель, иначе момент сопротивления повороту шпинделя увеличивается; - нри отсутствии перепада давлений нарушается герметичность клапана.

Целью настоящего изобретения я-вляется упрощение конструкции, повышение надежности и облегчение обслуживания кланана, обеспечение его герметичности при сниже}1ии перепада давлений до нуля.

Достигается она тем, что кинематическая связь между разгрузочным плунжером и регулирующим элементом выполнена в виде проставочного шпинделя, воспринимающего действие плунжера, перемещаемого давлением рабочей среды, подаваемой в камеру по обводному каналу, соединяющему ее со сливной частью трубопровода.

Для соединения камеры с напорной частью трубопровода и повышения герметичности клапана, когда он полиостью закрыт, клапан снабжен дополнительным обводным каналом, соединяющим напор1 ую часть трубопровода с камерой через переключающий элемент.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый кла.пан с разгрузкой, обпщй вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

В корпусе / клапана установлено плоское седло 2 со сквозными окнами. С ним взаимодействует новоротный регулирующий элемент (золотник) 3, который в осевом направлении сочленен со шпинделем 4 пальцем 5 (возможны другие варианты сочленения). Шпиндель, служащий для передачи крутяшего момеита от сервопривода (на чертеже не показан) к

золотнику, снабжен уллотнением 6. Вне корпуса расположена вспомогательная камера 7, которая укреплена на стойках В и содержат разгрузочный плунжер 9, уплотненный эластичным кольцом 10 круглого сечения. Обводн.ой канал // соединяет камеру со сливным трубопроводом. {В случае агрессн-впой среды в обводном канале может быть установлен сосуд с разделительной жидкостью). Клапан может быть снабжен .вспомогательным тре.хходовым .краном 7.2 с нробкой ГЗ и обводны.м каналом 14 (на фиг. 1 эти элементы показаны пунктиром), которые ноочередно соединяют камеру 7 со сливным или naiiopiibiM грубонроВО.ДОМ.

Регулируемая среда, напр.имер вода, Нод да-злеп.ием .поступает внутрь корпуса / ,н проходит через отверстия. образу1он1,иеся нри совпаден.ии окон седла 2 с выреза-мя .в золотнике ,. Поворотом золотц.ика вокруг своей оои (с помощью шпинделя 4 можно .изменять площадь этих отверстий, регул.ируя расход среды. Праф.иль окон определяет расходную характеристику 1клапа а. Б закрытом полол ен.пн клапана золотник полностью перекрывает окна в седл-е.

Плоские уплотн.ительпые .хностй золотн.нка .и седла пр.итерты друг .к другу. Перепалом давлений на .кла.пане золотп.ик нриж,имается к седлу с большой силой, которая пропорциональна перепаду и зависит от площади уплотплтельных поверхностей .и п,poxoдt ыx отверстий. О.дновременно к золотн, олагодаря его сочленению со шпинделем нрило кено , действующее на П1п.индель в осевом на.правлен.ия. .Это действие служит .для у.меньшения контактного давления между золотн.иком и се.длом (гидравлическая разгрузка золоти};ка) .и слагается да двух .встречно направленных сил: силы ipa-зг.рузки золотника, выталкивающей цш««дель 4 ;из корлуса и пропорциональной давлен.ию в напорной магистрали .и площади сечен.ия шпинделя, .и силы нагрузк,и, выталкивающей ллунж.ер Р .из камеры 7, пр.опорциональной дЭВлен.ию в сллвной магистрали .и сечен.ию лоршня.

Результи.рующая сила прижатия зол.отни.ка к седлу может быть задана путем выбора диа.метров щпин.д-еля 4 и 9. Есл.и их диаметры равны, то суммарное действие на

шплидель оказывается .нронорц.ио1гальным ие.ренаду давлений на клапане.

Дл-я обеснечения герметичности клапана нри сниженаи лереиада давлений до нуля достаточно, чтобы диаметр разгрузочного плунжера 9 был больше .диаметра щп.инделя 4. Тогда :прн отсутств.Ч|И перепада (т. е. нр.и равенстве .давлений в сливпо.м и напорном трубопроводах) сила нагрузки превышает силу

разгруз.ки .и поджимает золотп.ик к седлу. Прл больших перепадах давлен-ий клапан работает с разгрузкой золотника, как давление в нанорно.м трубо.проводе значительно больше да.вления в сли.виом трубоирово.де. Суплествует также иекоторое соотноше1ше .давлений, пр.и которо.м силы разгрузки и нагрузки взаимно уравпове п.иваются.

Чтобы увеличить илотлость клапана на время, когда польостью , разгрузку

можно отключить с помон1ью всномогательного трехходового крана /2. Для этого достаточно -поворотом .пробки /Л крана соединить камеру 7 через обводной канал 14 с напорной магистралью.

.-,

11 р е .д м е т и 3 о б р е т е п :и я

1.Са.моунлотняюиипЪя .д.исковый клапан с разгрузкой, в .корпусе которого установлен .плоский регулирующий элеме)т, клнемат.ически связанный с разгрузочным плунжером, расположенным в камере, соединенной обводным каналом с трубопро.водом, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности, облегчения обслуживан.ия и обесн-еченля герметичности клапана пр.и снижении перепада давлений, К11нем:атическая связь между ра.зпрузочным плунжером и регул.ирующ.им элементом выполнена в В:И.де проставоч-вого шп 1нделя, воснринимающего действ.ие нл Нжера, :нер.е.мещаемого да.влением рабочей среды, подаваемой в камеру по обво.дному каналу, соединяющему ее со сливной ч.астыо трубопровода.

2.Клапан г(о п. 1, отличающийся тем, что, с целью соед.иненля кам.еры с напорной частью трубопровода и повышения герметичности (Клапана, когда он полностью закрыт, он снабжен дополнительным обводным каналом, соеди-няющим напорную часть трубопровода с

камерой через переключающий элемент.

т