Предохранительное клапанное устройство для паропроводов Советский патент 1936 года по МПК F16K17/02 

Предлагаемое предохранительное клапанное устройство, устанавливаемое на паропроводе, отделяет последний от котла и выпускает пар из паропровода в ртмосферу как при повышении давления в нем сверх нормы, так и при падении ниже известного предела. Достигается это применением в устройстве, согласно изобретению, особого подпружиненного клапана, служащего для открывания собственно предохранительного клапана и для прекращения притока пара из котла в паропровод, в случае повышения или понижения давления пара в последнем против установленных пределов.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают в разрезе предлагаемое устройство по основной форме выполнения в двух различных положениях; фиг. 3-устройство в другой форме выполнения; фиг. 4 и 5- в третьей форме выполнения, причем фиг. 4 показывает устройство при закрытом клапане, а фиг. 5--при открытом.

Имеющий вид змеевика корпус устройства, присоединяемого к котлу концом D, разделен на отделения, сообщающиеся отверстиями К и N, закрываемые клапанами А и Е, а в среднем отделении имеется отверстие L в атмо(348)

сферу, прикрываемое собственно предохранительным клапаном В. Все клапаны-тарельчатые, причем клапан А, по диаметру меньший отверстия L клапана JB, может плотно прилегать к нижней стороне последнего своею верхнею поверхностью. Этот клапан А жестко связан со штоком G поршня Sf перемещающегося в цилиндре /, соединенном с корпусом. Поршень 5 нагружен пружиной Q, сила которой равняется или больше давления пара на площадь отверстия К при наибольшем допускаемом пределе этого давления. Клапан В нажимает пружиной Р с силой, равной (или меньшей) давлению пара, с наибольшим предельным давлением на кольцеобразную разность площадей клапанов В и А. Клапан , управляемый от руки, имеет лишь вспомогательное значение при подготовке прибора для работы, а шпиндель // этого клапана служит упором, ограничивающим подъем клапана Б.

Чтобы привести прибор в состояние готовности, надо закрыть клапан В и прижать к нему снизу клапан А. С этой целью в TipocTpaHCTBo цилиндра У под поршень S пускается из котла пар, отчего поршень поднимается и связанный с ним клапан А приходит в,соприкосновение с клапаном fi, который в это время прижимается к своему седлу ввертываемым от руки шпинделем Н клапана Е, причем последний прикрывает свое отверстие N. Затем пар из-под поршня 5 выпускают в атмосферу, а шпиндель Н вывертывают обратно, причем клапан Е откроется, а клапан В останется прижатым действием пружины Р. Теперь для приведения прибора в действие достаточно сообщить с котлом пространство над поршнем S в дилиндре У (для впуска пара в ту или иную полость цилиндра / и выпускания его оттуда или приспособлен какой-либо многоходовой парораспределительный кран известного типа или же шпиндель Н выполняется в виде цилиндрического распределительного золотника, перемещающегося в соответственной золотниковой коробке при ввертывании или вывертывании шпинделя).

При нормальном давлении пара в котле и в паропроводе все клапаны и отверстия останутся в том положении, в котором они были поставлены при подготовке, т. е. отверстия К vi N открыты, а отверстие L в атмосферу закрыто клапаном 5, и пар свободно проходит через прибор.

При понижении давления в паропроводе ниже допустимого, пружина Q, действуя на поршень S, преодолевает давление пара на клапан А, опускает его вниз, так что клапан закрывает отверстие/С и отключает таким образом паропровод от котла. В то же время, как только клапан А оторвется от клапана В, последний, под действием давления пара на всю его площадь, хотя и пониженного, но все же ббльшего против сопротивления пружины Р, поднимается до упора в шпиндель Н и выпускает пар из паропровода в атмосферу.

При повышенном давлении до максимально допускаемого пар, действуя на кольцевую часть клапана В, которая не закрывается прилегающим к нему клапаном А, преодолевает напряжение пружины Р и поднимает клапан S, причем клапан А, удерживаемый буртиком U его штока О, не может следовать за клапаном В. Произойдет далее то же самое, -что и в первом случае: оторвавшись от клапана В, клапан А опустится

и, закрыв отверстие Л, отключит котел, а через открывшееся клапаном В отверстие L пар будет выходить из паропровода в атмосферу. Таким образом устройство производит одинаковый эффект при повышении и при понижении давления до установленных пределов.

Очевидно, что прибор будет исправно работать лишь при соблюдении следующих условий:

Р 4- Qss«S3s:Q3 «.A; (В -А),

где Р и Q-силы нажатия в килограммах пружин Р и Q; S-площадь поршня 5 в А и jB- площади клапанов А ц В в см и К-площадь отверстия К , т-наибольшее предельное давление пара в кг/слс и п-наименьшее предельное давление.

По другой форме выполнения предлагаемого устройства (фиг. 3) клапаны А v( В сделаны не тарельчатыми, а в виде стаканов, вставленных один в другой, днищами в разные стороны. Внутри первого клапана А, в пространстве V, помещен добавочный нагруженный пружиной Т клапан С, закрывающий отверстие /, сообщающее через окна F пространство V с паропроводом. Этот клапан С служит дополнительной гарантией исправности действия прибора на случай отказа от работы системы клапанов вследствие заедания их от накипи и т. п., и назначается для впуска в таком случае пара, при повышении давления, в пространство V, тогда вся система клапанов А и В придет в действие.

На фиг. 4 и 5 показано устройство по третьей форме выполнения. От предыдущей формы оно отличается главным образом тем, что клапан В представляет собою с наружной стороны поршень, расположенный в неподвижном цилиндре М, в котором помещены также и его пружина Р и открытый цилиндр / с поршнем S, и тем, что добавочный клапан С, будучи непосредственно связан со штоком G, функционирует совместно с клапаном А и составляет как бы одно целое с ним.

Для. приведения в исходное положение устройства по этой форме достаточно впустить пар в цилиндр М, и тогда этот пар сдвинет вниз клапан Б и прижмет его к седлу, и в то же время, действуя

на поршень 5 в открытом цилиндре У, поднимет при посредстве штока G клапана С и пружины Т-клапан Л до соприкосновения его верхнего ребра с седлом на дне стаканообразноГо .клапана В фиг. 4).

Предмет изобретения.

1.Предохранительное клапанное устройство для паропроводов, отличающееся применением подпружиненного «лапана А, служащего в случае повышения давления пара в трубопроводе свыше нормы, равно как и при падений давления пара там ниже нормы, для открывания предохранительного клапана В и, кроме того, для перекрывания отверстия /С с целью прекращения впуска пара в трубопровод из котла.

2.Форма выполнения предохранительного клапанного устройства по п. 1, отличающаяся тем, что тарелки клапанов 5 и А выполнены различных диаметров и плотно соприкасаются между

собою, образуя кольцевую рабочую поверхность, находящуюся под давлением поступающего из котла пара через отверстие К.

3.Форма выполнения предохранительного клапанного устройства по п. 1, Отличающаяся применением находящегося под действием пружины Т (фиг. 3) вспомогательного клапана С, помещенного в пространстве V между клапанами В и А и служащего для перекрывания отверстия /, сообщающегося упомянутое пространство V с паровым пространством паропровода.

4.Форма выполнения предохранительного клапана по п. 3, отличающаяся тем, что стаканообразный пружинный клапан В, заключающий составной клапан А, С, помещен в неподвижном цилиндре М, при выпуске пара в который клапан В опускается, прикрывая выход в атмосферу, а клапаны А, С поднимаются, открывая доступ пара из котла в трубопровод.

}