Предохранительный клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K17/10 

(5) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к арматуростроению и может быть применено в системах пневмогидроавтоматики. Известны предохранительные клапаны, отсекающие подачу газа при аварийных знамениях давления, включающие исполнительный запорный орган с пневмоусилителем 1 . К их недостаткам можно отнести гро моздкость конструкции, включающей шар миры, рычаги собачки и падающи под собственным весом молоточки, а также необходимость после каждого срабатывания на отключение взвода в исходное состояние. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее разобщающий напорную и сливную магистрали и взаимодействующий с седлом запорный орган, связанный с чувствительным элементов, управляющая полость над которым сообщена импульсным каналом с напорной магистралью и с атмосферой через управляемый трехходовый клапан I 21. Недостатком этого устройства явлйются ограниченные функциональные возможности связанные с его неспособностью регулировать давление рабочей среды как по верхнему, так и по нижнему пределам. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей предохранительного клапана. Цель достигается тем, что в упра вляющей полости со стороны, противоположной седлз запорного органа, на корпусе установлено сопло, канал ко-, торого сообщен с импульсным каналом, в- корпусе образована дополнительная полость, сообщенная с импульсным каналом, и выполнен управляющий канал, сообщающий дополнительную полость с управляющей полостью, причем в дополнительной полости установлена мембрана с тарелью, перекрывающая управляющий канал, причем в корпусе выполема полость пневматического детекторе, в которой установлена дополнительная мембрана, полость по одну сторону которой сообщена дроссельным каналом с управляющей по- s остью и непосредственно с атмосферой, а полость по другую сторону - с управляющей полостью, причем на мембране установлен дополнительный запорный орган, перекрывающий дроссель- 10 ный канал.

На фиг. 1 изображен предохранительный клапан без дополнительной полосы пневматического детектора, общий вид; на фиг. 2 - то же с до- 15 полнительной полостью.

В -корпусе 1 предохранительного клапана установлен связанный с чувствительным элементом, выполненным в виде мембраны 2, запорный орган 3. м взаимодействующий с седлом и разобающий напорную 5 и сливную 6 магистрали . Запорный орган 3- нагружен грузовыми дисками 7 Управляющая поость 8 над мe 1бpaнoй 2 сообщена им- 25 пульсным каналом 9 с напорной магистралью 5 и с атмосферой через управяемый трехходовый клапан 10. В управляющей полости на корпусе установено сопло 11, канал 12 которого со- 30 бщен с импульсным каналом 9 а в корпусе образована дополнительная поость 13, сообщенная с импульсным каналом 9, и выполнен управляющий канал I, сообщающий дополнительную по- 35 лость с управляющей полостью 8. В дополнительной полости установлена мембрана 15 с тарелью 16, перекрывающей управляющий канал 1. В предохранительном клапане (фиг. 2) дополни- 40 тельно выполнена полость пневматического детектора, в которой установлена дополнительная мембрана 17, полость 18 по одну сторону которой сообщена дроссельным каналом 19 с уп- 45 равляющей полостью 8 и непосредственно с атмосферой, а полость 20 по другую сторону сообщена с управляющей полостью бездроссельным каналом. На дополнительной мембране 17 установ- $0 лён дополнительный запорный орган 21 перекрывающий дроссельный канал.

Предохранительный клапан работает следующим образом.

В исходном состоянии в управляю- 55 щую полость 8 через импульсный канал 9, трехходовой клапан 10, сопло 12 натекает газ, давлением которого и весом грузовых дисков 7 запорный орган 3 садится на седло Ц, разобщая напорную 5 и сливную 6 магистрали. При этом тарель 16 под действием пружины перекрывает управляющий канал . Усилие затяжки пружины рассчитывается на максимальное (аварийное) значение давления газа, при котором предохранительный клапан должен отсечь подачу газа.

При нажатии на пусковую кнопку трехходовый клапан 10 разобщает управляющую полость 8 от напорной магистрали и сообщает ее с атмосферой. Под давлением газа мембрана с запорным органом отойдет от седла и прижмете } к соплу 11, перерывшего канал 12. Предохранительный клапан открыт. После этого освобождают пусковую кнопку трехходового клапана 10 Клапан при этом остается открытым, так как каналы 12 и закрыты и газ в управляющую полость не поступает. При аварийных повышениях давления газа в магистрали и соответственно в связанной с ней дополнительной полости 13 открывается мембрана 15 с тарелью 16, сжимая пружину перемещаются, открывая управляющий канал I и обеспечивая поступление газа в управляющую полость 8, что вызывает закрытие клапана. Возобновление подачи газа в газовой магистрали возможно при снижении давления газа до допустимых значений только после нажатия на пусковую кнопку трехходового клапана 10. Это исключает внезапное возобновление подачи газа клапаном, что отвечает требованиям безопасности. Подбором веса грузовых дисков 7 на мембране 2 можно реализовать выключение подачи газа предохранительным клапаном на аварийно малых значениях давления. При снижении давления газа ниже допустимого значения, мембрана 2 под действием веса опустится вниз, канал 12 откроется, управляющая полость 8 наполнится газом описанным-образом, обеспечивая надежное закрытие седла 1.

Работа предохранительного клапана с полостью пневматического детектора (фиг. 2) в основном полностью совпадает с работой клапана, изображенного на фиг. 1. Отличие составляет лишь то, что в рабочем положении случайные натекания газа в управляющую полость 8 через возможные микронеровности отводятся в атмосферу через дроссельный канал 19 и полость 18. , Что предотвращает ложные срабатывания клапана. При закрытии клапана, то есть при заполнении управляющей по- 5 лости 8 на дополнительной мембране 17 благодаря наличию дроссельного канала 19, создаедся перепад давлений, что приводит к перекрытию этого канала дополнительным запорным органом и разобщению управляющей полости 8 от атмосферы. Предлагаемое устройство обладает за счет исключения фрикционных элементов и узлов высоким быстродействием и надежностью. Формула изобретения 1. Предохранительный клапан, содержащий разобщающий напорную и сли ную магистрали и взаимодействующий с седлом запорный орган, связанный с чувствительным элементом, управляющая полость над которым сообщена импульсным каналом с напорной магис ралью и с атмосферой через управляе мый трехходовый клапан, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью рас ширения .функциональных возможностей в управляющей полости со стороны, противоположной седлу запорного органа, на корпусе установлено сопло, ;канал которого сообщен с импульсным каналом, а в корпусе образована дополнительная полость, сообщенная с импульсным каналом, и выполнен управляющий канал, сообщающий дополнительную полость с управляющей полостью, причем в дополнительной полости установлена мембрана с тарелью. перекрывающая управляющий канал, 2. Клапан по п. 1, отличающий с я тем, что в корпусе выполнена полость пневматического детектора, в которой установлена дополнительная мембрана, полость по одну сторону которой сообщена дроссельным каналом с управляющей полостью и непосредственно с атмосферой, а полость по другую сторону - с управляющей полостью, причем на мембране установлен дополнительный запорный орган, перекрывающий дроссельный канал. Приоритет п ,0 пунктам:31.12.80 п. 2, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гришков А.А. Справочник слесаря-газовика. Московский рабочий, 1977, с, lO, рис. А. 2.Авторское свидетельство СССР № б2955, кл. F 16 К 31/02, 1973 (прототип).