Предохранительный клапан Советский патент 1977 года по МПК F16K17/02 

1

Изобретение относится к области арматуростроения.

Известен предохранительный клапан, в котором запорный орган нагружен давлением заключенного в камеру сжатого газа через подвижную, уплотненную по наружному диаметру втулку.

Однако такой кланан имеет низкую чувствительность. Кроме того, невозможно применять его в агрессивных средах.

Известен также предохранительный клапан, во входной полости корпуса которого расположен запорный орган с основным и дополнительным приводными элементами, например сильфонами, образующими между собой герметичную полость, в которой между приводными элементами установлена пружина.

Однако этот канал имеет низкую пропускную способность, особенно при повышенном рабочем давлении.

Целью изобретения является повышение пропускной способности клапана.

Это достигается тем, что в полости, образованной основным и дополнительным приводными элементами, установлены поршень, жестко соединенный с дополнительным приводным элементом и герметично разделяюш,ий полость на две части, причем одна часть полости, заключенная между поршнем и основным приводным элементом, заполнена сжатым газом, а другая сообщена с атмосферой.

На чертеже изображен предохранительный клапан.

В корпусе 1 выполнено седло 2 и входной 3 и выходной 4 патрубки. На седле установлен запорный орган 5, связанный с сильфоном 6. В крышке 7 с упором 8 установлен сильфон 9 большего диаметра, чем сильфон 6.

Сильфон 9 соединен с днищем 10, соединенным с поршнем И, помещенным подвижно во втулку 12 и уплотненным относительно нее кольцом 13. Поршень 11 с втулкой 12 и сильфон 6 образуют соответственно полости А и

Б, в которые через канал а подан сжатый газ. При этом обеспечено такое давление газа, которое в случае перемещения днища 10 до упора во втулку 12 повышается за счет сжатия этого газа до величины, обеснечивающей требуемую настройку клапана.

Полость В крыщки сообщена с входом клапана через канал б и трехходовой клапан 14, содержащий седло 15 и седло 16, перекрытое золотником 17, прижатым к нему

усилием пружины 18. Золотник 17 соединен кинематически с якорем 19 электромагнита 20. При запуске системы в эксплуатацию рабочая среда под давлением поступает во входной патрубок 3 и через канал б и клапан 14

в полость в. Давление действует на днище 10 и перемещает его до упора во втулку 12. При этом поршень 11 дополнительно сжимает газ, содержащийся в полостях А и Б, до давления, обеспечивающего требуемую настройку клапана. Воздействие на стенки сильфона 6 образовавшегося внутри него дополнительного давления компенсируется наружным входным давлением рабочей среды, вследствие чего напряжения на стенках сильфона не превышают допустимых.

При повышении входного давления выше допустимого в системе сильфон 6 сжимается и поднимает запорный орган 5 над седлом 2. Через открывшийся клапан происходит сброс среды.

После сброса избытка давления усилие сжатого газа закрывает клапан, сажая запорный орган 5 на седло 2.

Для принудительного открытия клапана с целью продувки его включают электромагнит 20. Сердечник 19 перемещается и прижимает золотник 17 к седлу 15. Давление из полости В сбрасывается через седло 16. Сжатый газ поднимает порщень 11 н днище 10 до касания последним упора 8. Давление в полостях А и Б снижается, и входное давление рабочей среды, действуя на сильфон 6, поднимает запорный орган 5 над седлом 2. Происходит продувка предохранительного клапана. Затем отключают подачу тока в электромагнит, и детали трехходового клапана 14, а затем и предохранительного клапана возвращаются в исходное положение. Клапан закрывается.

Такое выполнение клапана обеспечивает возможность использования в основном приводе сильфона, связанного с запорным органом, с меньшей толщиной стенки и, следовательно, с меньшей жесткостью. А это позволяет увеличить открытие клапана при том же превышении давления. В рабочих условиях,

т. е. при наличии давления рабочей среды, стенки сильфона разгружены от наружного давления, так как изнутри на них действует давление газа, заключенного в сильфоне. При отсутствии входного давления рабочей среды

порщень отходит вверх, увеличивается общий объем камеры, в которую заключен газ, и снижает тем самым внутренне давление газа, действующего на сильфон. Сильфон частично разгружается.

Обеспеченная таким образом в сильфонно.м клапане возможность нагружения запорного органа давлением сжатого газа вместо пружины, кроме того, уменьщает вес клапана, так как энергоемкость на единицу веса сжатого газа во много раз превышает тот же показатель для металла, из которого изготавливаются обычные пружины.

Фор.мула изобретения

Предохранительный клапан с основным и дополнительным приводными элементами запорного органа, например в виде сильфонов, образующими в корпусе герметичную полость, отличающийся тем, что, с целью повышения пропускной способности клапана, в герметичной полости установлен поршень, жестко соединенный с дополнительным приводным элементом и герметично разделяющий полость на две части, одна из которых, ограниченная

порщнем и основным приводным элементом, заполнена сжатым газом, а другая сообщена с атмосферой.

12

5