Обратный клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K15/03 

(54) (ЖРАТНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение относится к трубопровод ной арматуре, в частности к обратным кпананам, предназначенным для трубопроводных систем с принудительной пярку- тшцией, прежде всего для ядерных энер- S гетических предгфиятий.

На адерных энергетических пред1фиятиях требуется, чтобы у циркуляционных . контуров с принудительной циркуляцией, Q которые в случае аварии должны. обеспе чить также и естественную цщзкуляцию, потери давления в условиях ограниченного течения рабочей среды через обратный клапан были мшшмальньоии, обеспечиваю- |5 шими таким образе. естественную циркуляцию, причем допускается ограниченное обратное течение через обратный клапан, закрывающийся при определенном-ограниченном обратном тече- 20 НИИ, т.е. при определенном перепаде давления на тарели клапана в направлении обратного течеашя.

Известна конструкция обратного клапана, когда в основном положении тарель

клапана не прижата к седлу, уплотннтельные поверхности седла и тарели в этом положении находятся параллельно друг другу и между ними находится соответствующий зазор, образующий площадь сечения потока, которая, в свою очередь, офазует часть площади сечения потока полностью открытого клапана. Это полоЖжение определяется упором. Чтобы произошло полное закриытие течения, т.е. взаимное соприкосновение уплотнительных поверхностей седла и тарели клапана, тарель расположена при помощи направляющей цапфы толкающим образом в рычаге тарели и его осевое движение ограничено жесткостью эластичного элемента, расположенного вокруг направляющей цапфы тарели. При достижении величины давления обратного течения, которая преодолевает настроенную величину эластичного элемента, тарель клапана высовывается таким образом, чтб произойдет полное закрытие течения. Это ропение трудно осушествктЬ( и оно становится источнике повреждений унхаяй клалена, прежде всего при повьшенньтх температурах или при изменетш эксплуатадаокных условий. Цепью изобретения является повьше1Ше надежности обратного клапана, предназначенного дйя трубопроводных систем с принудительной циркуляцией, особенно на ядерных энергетических предприятиях, содержащего тарепь, установленную на рычаге, поворотно расположенном В9круг подвесной цапфы, размещенной над тарель клапана, и седло, расположенное соосно проходному каналу и образующее с тарел уплотнительлую пару. Указанная цель достигается тем, что расположение уплотни тельных поверхност седла и тарепи определяется перпёндикул$фным расстоянием а между вертикально медианой t , проходящей через -центр под весной цапфы и через центр тяжести Т узла тарели и рычага и верхней грани уплотнительной поверхности седпа, и углом /2) , образованным уплотнительными поверхностями в горизонтальном положении тарели, причем свободная площадь сече1Шя потока А в этом положении та- рели равна 5-8О% величины максимальпой площади сечения потока В, ограниченной внутренним диаметром D седла. Рычаг в месте, противолежащем упору, снабжен штифтом для установки в отверстие, расположенным на задней сто роне тарели. Более высокий эффект обратного клапана Б соответствии с изобретением заключается в простоте и, следовательно, в недорогостоящей его конструкции, из которой исключены все толкающие элементы, которые могли бы служить источ ником повреждений функции, что в резул тате принесет существенное повышение функциональной надежности и срока служ бы клапана в эксплуатации при повышенных температурах. На фиг. 1 изображен обратный клапан в горизонтальном положетии, осевое сеч ние; на фиг. 2 - деталь, которая предот вращает от поворота тарель клапана. Обратный клапан состоит из корпуса в проточной оси которого расположено седло 2 с ущютнительной поверхностью 21. В верхней части поверхности седла корпуса 1 расположена консоль 3, в кот рой на подвесной цапфе 4 расположен рычаг 5 клапана. Рабочее положение об ратного клапана - горизонтальное. Сам запорный элемент клапана образован тарелью 6 и уплотнительной поверхностью 01 и соединен с рычагом 5 клапана при помощи цапфы 7, снабженной в месте установки в подшипнике 8 скопьже1гая рычага 5 клапана буртиком 9 с шаровой периметрической поверхностью, которая предоставляет возможность абсогаотного 1джлегания уплотнительных поверхностей 21 и 61. Осевое положение тарели 6 обеспечивается установочной гайкой 10, причем устойчивость положения тарели 6 обеспечивается штифтом 51, расположенным в рычаге 5 в месте размещения (напротив упора 11) и впадаюацим в отверстие 62 тарели 6. Положение лодвес- ной цапфы 4 по отнсяиенйю к уплотнительной поверхности 21 седла 2 определяется гopизoнтaльньnv рассто5шием а между вертикальной медианой t , проходящей через центр тяжести Т тарели 6 клапана, рычага 5 клапана и остальных откидш:.1х деталей с осью подвесной цапфь1 4 от верхней грани уплотнительной поверхности 21 седла 2, и выбрано таким образом, что уплотнительная поверхность 61 тарели 6 клапана и уплотнительная поверхность 21 седла 2 образуют в основном положении угол fb ; освобождается площадь сечения пот-ока -А , которая составляет 5-8О% величтчы максимальной площади сечения потока В , определенной шаровой поверх1 остью, ограниченной внутренним диаметром D седла 2. Площадь сечения потока А в основном горизонтальном положе от клапана гаранТ1фует малые потери давления при ограниченном потоке в нормальном направле- 1ШИ. При потоке среды через площадь сечения корпуса 1 обратного клапана в на- правлешш стрелки Р этот поток оказывает влияние своими силовыми воздействиями на торцовую поверхность тарели 6 клапана, который вместе с поворотно расположе1шым рычагом 5 клапана, отклошггся таким образом, чтобы своим упором 11 мог бы опираться на ограниченную поверхность 12 корпуса 1 клапана. При прекращении потока опустится тарель 6 вместе с рычагом 5 под собственным весом в положение, обозначенное на чертеже, т.е. в положение, при котором центр тяжести Т лежит на перпендикуляре, проходящем через подвесную цапфу 4, причем уплотнительные поверхности 21 седла 2 и уплотнительные поверхности 61 тарели 6 образуют угол Ь . Это положение тарели 6 ограничивает плош.адь по1юка Д , ее велпШца соответствует размеру для нулевого пспчжа.

Обратное течение своими силовыми воздействиями будет действовать на эац ,нюю сторону тарепи 6 и рычага 5 клапана в направлении к седлу 2. При достижении определенного значения силового воздействия данного обратного течения, которому соответствует и расстояние а размещения подвесной цапфы 4, щюизойдет полное закрытие обратнскго клапана, а значит произойдет взаимное соприкосновение уплотнительных поверхностей :21 седла 2 и уплотнительных поверхноо|тей 61 тарели 6 клапана.

Как только пройдут силовые воздействия обратного течения и перепада давления на тарель 6 клапана, тарель 6 вместе с рычагом 5 клапана вернется в первоначальное положение, при котором центр тяжести -Т снова будет лежать на перпендикутшре, проходящем через центр подвесной цапфы 4 на расстоянии С от верхней грани уплотшггельной поверхности 21 седла 2 и тем самым восстановится ограниченная площадь сечения А для нулевого течения.

Формула изобретения

1. Обратный клапан, предназначенный зо для трубопроводных систем с принудительной дирйуляцией, в частности на ядерных энергетических предприятиях, содержащий тарель, установленную на рычаге, noBqpoTHo расположенном вокруг подвесной цапфы, размеихенной над тарелью, и седло, расположенное соосно проходному каналу и образующее с тарелью уплотнительную пару, отличающийся тегл, что, с целью повьшения надежности, расположение уплотнительных поверхностей 21 и 61 сед 2 и тарели 6 определяется перпендикулярным рассто5шием О между вертикальной медианой t , проход5пцей через центр подвесной цапфы 4 и через центр тяжести Т узла тарехш 6 и рычага 5 и верхней грани уппотнительной поверхности 21 седла 2, и углом fb , образованным уплотнительными поверхностями 21, 61 в горизонтальном положении тарели 6, причем свободная площадь сечения потока А в этом псжожении тарели 6 равна 5-8О% величины максимальной площади сечения потока В, ограниченной внутренним диаметром D седла 2.

2. Клапан по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что рычаг 5 в месте, противолежащем упору 11, снабжен щтифтом 51 для установки в отверстие 62, расположённым на задней стороне тарели.