Устройство для регулирования расхода жидкости Советский патент 1982 года по МПК G05D7/01 

(5 УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

1

: Изобретение относится к автоматике и предназначено для регулирования расхода жидкости (рабочей среды) в гидравлических или пневматических се; тях, в частности в газопроводах первых контуров газоохлаждаемых реакторов.

При наличии нескольких параллель; ных петель в первом контуре газоохлаждаемого реактора необходимо при эксплуатации обеспечение одинаковых нагрузок на нагнетатели, включенные в эти петли и прокачивающие по ним рабочую среду. Для этого необходимо регулировать гидравлическое сопротивление в каждой из петель. При выходе из строя одной из петель необходимо прекращение циркуляции рабочей среды через эту петлю во избежание байпассирования активной зоны реактора и ухудшения ее охлаждения. Газоходы реакторной установки большой мощности имеют большое

проходное сечение и доступ к оборудо ванию первого контура при эксплуататации АЭС отсутствует.

Известно устройство для регулирования расхода среды, в котором регулирующий клапан совмещен с поршнем сервопривода, а регулирование величины открытия клапана осуществляется перемещением штока управляющего клапана, установленного на регулируtoющем клапане l .

Наиболее близким по технической сущности :к предлагаемому является устройство для регулирования расхода рабочего тела, содержащее корпус с входной и выходной полостями и регулирующим органом, выполненным в виде полого цилиндра, в котором установлен подпружиненный поршень 2 .

20

Такие устройства обеспечивают плавное регулирование проходного сечения, но обладают недостатками. В этих устройствах в положениях частичного открытия клапан не фиксируется, а находится во взвешенном состоянии за счет разности гидростатического давления по обе стороны клапана, что ведет в условиях газоходов большого диаметра и при сжимаемой рабочей среде к возможности колебаний клапана, пульсации давления среды и выходу клапана из строя. Это может повести к серьезной аварии реакторной установки. В условиях реакторной установки перемещение штока управляющего клапана должно обеспечиваться дополнительным сервоприводом с дистанционным управлением,, что усложняет эти устройства и понижает их надежность. Цель изобретения - повышение надеж ности устройства для регулирования расхода жидкости. Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования расхода рабочего тела, содержащее корпус с входной и выходной полостями и регулирующим органом, выполненным в виде полого цилиндра, в котором установлен подпружиненный поршень , содержит трехходовой кран, стакан с выполненным в нем обратным клапаном и фрикционный тормоз цангового типа, установленный в полом цилиндре и связанный с подпружиненным поршнем, концентрично которому установлен стакан, а трехходовой кран связан с входной полостью, полостью, образованной цилиндром и стаканом, и полостью, образованной стаканом и подпружиненным поршнем. На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство для регулирования расхода жидкости содержит корпус 1, в котором расположен регулирующий ор..ган (клапан), 2, установленный подвиж но во втулке стакана 3, с уплотнение ем зазора между клапаном и стаканом на внешнем диаметре стакана 3- На конусной части стакана, имеющей, аксиальные прорези, установлен фрикционный тормоз цангового типа 4, (тормозной поршень с конусом цангово го зажима), уплотненный относительно корпуса клапана двумя сильфонами. Ме ду корпусом и тормозным поршнем k ус тановлена пружина 5 цанговогэ зажима (тормоза).Внутри оси 6 в полости рас положена возвратная пружина 7 клапан со штоком 8, зафиксированная в полос ЭБ 4 и оси стопорным кольцом 9- Управляюий трехходовой кран 10 соединен труопроводом 11 с входной полостью 12, также трубопроводами с полостями 13 (между стаканом 3 и тормозным порнем 4) и 1 (между стаканом 3 и регулирующим клапаном 2).В стакане 3 установлен обратный клапан 15. В полости оси 6 клапана для индикации на пульте управления степени открытия клапана 2 установлен реостат 16, закрепленный к клапану, с движком 17, закрепленным к штоку 8, проводник от реостата выводится через корпус наружу, другим проводником может служить масса. В корпусе 1 расположены входная 12 и выходная 18 полости. На чертеже регулирующий клапан показан в открытэм положении, направление потока газа показано стрелкой. Пунктиром показано положение клапана в закрытом состоянии. Устройство работает следующим образом. В положении Открыто регулирующий клапан 2 находится в крайнем нижнем положении (до упора по поверхности А), трехходовой управляющий кран 10 соединен трубопроводом 11 с полостью 13 между стаканом 3 и тормозным поршнем k или может быть закрыт . При закрытом кране 10 давление по обе стороны стакана и за клапаном постепенно выравнивается вследствие перетечек газа через зазоры между осью б клапана и стаканом 3, а также по наружному диаметру стакана. При отсутствии перепада давления на тормозном поршне k тормозная пружина 5 зажимает тормоз и стопорит клапан 2. При соединении через кран 10 трубопровода 11 с полостью давление в полости 1 становится выше, чем в окружающем клапан пространстве на величину потери давления в трубопроводе регулируемой среды между точкой присоединения, трубопровода 11 и пространством перед клапаном, Место отбора газа (присоединение трубопрово да 11) необходимо выбирать с учетом требуемой разности давления. За счет этого возникает осевая сила, закрывающая клапан. Одновременно, за счет открытия обратного клапана 15 повышается давление в полости 13, возникает перепад давления на тормозном поршне k и этот поршень смещается, сжимая тормозную пружину 5. При уменьшении силы трения до величины осевой- силы, прилагаемой к клапану, это клапан смещается ё сторону закрытия, при этом увеличивается объем полости Н, в ней соответственно понижается давление, что ведет к затормаживанию клапана вновь. Непрерывная подача га за в полость И через управляющий клапан 10 позволяет перемещать регулирующий клапан с постоянной силой трения в тормозе. При закрывании крана 10 давление в полостях 13, It и в окружающем пространстве выравнивается за счет перетечек газа по зазорам и клапан стопорится силой нажатия пружины 5 на тормоз в любом положении клапана 2 . При соединении через кран 10.трубопровода 11 с полостью ГЗ обратный клапан 15 закрыт, давление в полости 14 близко к давлению за клапаном, поскольку гидравлическое сопротивление уплотнения по внешнему диаметру стакана значительно меньше, чем в ще ли между втулкой стакана и осью 6 клапана. При этом тормозной поршень сжимает пружину 5, уменьшает тормозное усилие и регулирующий клапан 2 под действием возвратной пружины 7, скоростного напора газа на входе в клапан, перепада давления в газоходе регулируемой среды на участке клапана, а также собственного веса клапа на (при вертикальном его расположеНИИ, как показано на чертеже) переме щается в сторону открытия проходного сечения для газа. Стопорение клапана производится закрытием крана 10. В положении клапана 2.Закрыто при открытом кране 10 (соединении трубопровода 11 с полостью И) клапа 2 упруго прижимается к седлу корпуса по кольцевой поверхности Б (за счет упругости седла) ,при этом диаметр d 7 уплотняющей поверхности меньше, чем диаметр D уплотнения между клапаном 2 и стаканом 3, за счет чего, несмотря на возможный большой перепад давления на клапане 2, клагшн плотно прижимается к седлу. При закрытом кране 10, как это было изложено выше, происходит стопорение клёпана 2 тормозом. Экономический эффект от создания клапана предлагаемого типа выражается в повышении надежности предлагаемого устройства для регулирования расхода жидкости реакторной установки с газоохлаждаемым реактором е целом. Формула изобретения Устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее корпус с входной и выходной полостями и регулирующим органом, выполненным в виде полого цилиндра, в котором установи лен подпружиненный поршень, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит трехходовой кран, стакан с выполненным б нем обратным клапаном и фрикционный тормоз цангового типа, установленный в полом цилиндре и связанный с подпружиненным поршнем, концентрично которому установлен стакан, а трехходовой кран связан с входной полостью, полостью образованной цилиндром и стаканом, и полостью,образованной стаканом и подпружиненным поршнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельствоСССР If 591829, кл. G 05 D 7/01. 197. 2.Авторское свидетельство СССР If , кл. G 05 D 7/00, 1976 (прототип)i