Термопривод клапана Советский патент 1982 года по МПК F16K17/38 

(54) ТЕРМОПРИВОД КЛАПАНА

1

, Изобретение относится к трубопро.водной арматуре и может найти применение в системах регулирования расхода рабочей среды с переменной температурой.

Известен термопривод клапана, в корпусе которого образована газовая полость, ограниченная с одной стороны диафрагмой, соединенной со штоком запорного органа, а в газовой полости размещены нагревательные элементы 1.

Недостатком этого термопривода являются ограниченные функциональные возможности, так как при рабочем ходе используется лишь расширение газообразного рабочего тела при повышении температуры.

Известен также термопривод клапана, чувствительный элемент которого выполнен в виде гибкой мембраны, ограничивающей в корпусе полость, заполненную жидким рабочим телом, и соединенной со штоком запорного органа 2.

Недостаток такого термопривода клапана заключается в том, что вследствие однофазного превращения рабочего тела «жидкость - газ расход рабочей среды можно регулировать лишь по величине максимально допустимой температуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей клапана.

Поставленная цель достигается тем, что стенки корпуса, ограничивающие полость, выполнены в виде двух конусов, первый из

5 которых усечен, а вершина второго обращена в сторону гибкой мембраны, причем меньшее основание первого конуса и основание второго совмещены.

На чертеже представлен предлагаемый

,Q термопривод клапана, общий вид.

Термопривод состоит из чувствительного элемента, выполненного в виде гибкой мемббраны 1, ограничивающей в корпусе 2 полость 3, заполненную жидким рабочим телом и соединенной со штоком 4 запорного

15 органа 5 при помощи рычага 6, подпружиненного пружиной 7. Стенки корпуса 2 выполнены в виде двух конусов 8 и 9. Конус 8 усечен, а вершина конуса 9 обращена в сторону гибкого элемента 1, причем меньшее основание конуса 8 и основание конуса 9 совмещены. Корпус 1 термопривода размещается во внутренней полости клапана 10.

Термопривод работает следующим образом.

При использовании в качестве рабочего тела воды, термопривод отслеживает диапазон температур от О до +100°С. В рабочем положении, когда подаваемая под давлением рабочая среда имеет промежуточную температуру 0°C t«100°C и протекает через открытый запорный орган 5, омывая корпус 2, рабочее тело (вода) находится в жидком состоянии. В этом случае гибкая мембрана 1 находится в крайнем правом положении, а запорный орган 5 соответственно в открытом состоянии. При повышении температуры рабочей среды, которая протекает во внутренней полости клапана 10 выше температуры фазового превращения, жидкое рабочее тело в полости 3 превращается в парообразное состояние, давление в корпусе 2 увеличивается, в результате чего мембрана 1 перемещается влево, воздействуя на рычаг 6, а последний через шток 4 перемещает запорный орган 5 в закрытое положение (в крайнее правое положение), поступление рабочей среды, нагретой выше температуры фазового превращения жидкого рабочего тела в полости 3 прекращается. При Тюнижении температуры рабочее тело, находящееся в корпусе 2 в парообразном состоянии, конденсируется, превращаясь в жидкую фазу и сокращается в объеме, в результате чего давление в полости 3 падает и под действием пружины 7 запорный орган 5 перемещается в открытое положение. При понижении температуры рабочей среды ниже температуры фазового перехода «жидкость - твердое тело рабочее тело, заключенное в цолости 3, превращается в твердую фазу,, увеличиваясь в объеме, перемещает гибкую мембрану влево, которая в свою очередь через рычаг 6 и щток 4 перемещает запорный орган 5 в закрытое положение. В данном случае осуществляется второй рабочий ход запорного органа 5 при фазовом превращении рабочего тела «жидкость - твердое тело, что в свою очередь обуславливает ограничение

нижней границы температуры рабочей среды. При повышении температуры вследствие перехода рабочего, тела из твердого состояния в жидкое с уменьщением объема запорный орган под действием пружины 7 возвращается в открытое положение.

Выполнение стенок корпуса 1 в виде двух конусов 8 и 9, один из которых усечен, а вершина второго обращена в сторону гибкой мембраны 7 и совмещение меньшего основания первого конуса с основанием второго позволяет уменьшить потери энергии на деформацию корпуса при температуре, соответствующей твердому фазовому состоянию рабочего тела, заключенного в корпусе. Уменьщение энергии, затрачиваемой

на деформацию корпуса существенно расширяет функциональные возможности предложенного термопривода клапана за счет более полного использования энергии фазового превращения рабочего тела.

Формула изобретения

Термопривод клапана, чувствительный элемент которого выполнен в виде гибкой

мембраны, ограничивающей в корпусе полость, заполненную жидким рабочим телом, и соединенной со штоком запорного органа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, стенки корпуса, ограничивающие полость, выполнены в виде двух конусов, первый из которых усечен, а вершина второго обращена в сторону гибкой мембраны, причем меньшее основание первого конуса и основание второго конуса совмешены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ № 1450628, кл. 47 9i 15/14, 1964.