Пневматический клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K7/10 

(5) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛАПАН

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в экспериментальных установках, где требуется подавать газ или пар под давлением и при высокой температуре, например, при имитации течи воды в натрий в трубке парогенератора натрий-вода с целью исследования развития аварийного процесса в парогенера торе. Известна задвижка с упругим расширяющимся затвором, в которой затво выполнен торообразной формы и установлен на втулке, расположенной по оси потока и соединенной с патрубком для подвода управляющей среды СП. Такая задвижка не может использоваться при высокой температуре рабочей среды. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пнев матический клапан, содержащий корпус с крышкой, запорный орган в виде цилиндрической эластичной оболочки, размещенной в корпусе, и стержень, установленный внутри этой оболочки, жестко соединенный с крышкой корпуса, в центре которой выполнено отверстие для подвода управляющего давления 2. Известный клапан не может работать при высокой температуре среды, протекающей через него, в связи с тем, что эластичные материалы, допускающие большое относительное изменение проходного сечения клапана при подаче управляющего давления, не выдерживают высокой температуры. Если изготовить запорный орган из жаропрочного материала, например из стали, то максимальное проходное сечение клапана будет ограничено величиной упругой деформации запорного органа. Целью изобретения является расширение области применения за счет увеличения рабочего температурного диапазона без ограничения проходного сечения пневматического клапана. Поставленная цель достигается тем что в пневматическом клапане в за порный орган параллельно его оси гер метично вставлена сквозная перепуск пая трубка, канал дл.я подачи управляющего давления выполнен в виде спиральной трубки, жестко закрепленной концами на корпусе и запорном органе, а на корпусе и крышке выполнены упоры для ограничения перемещен запорного органа, причем запорный орган выполнен стальным. Кроме того, запорный орган снабжен15 органом фиксатором положения, например жестким стержнем с шариком, входящим в. пружинный захват, расположенный в нижней части корпуса. На чертеже изображен пневматический клапан. Цилиндрический корпус 1 с отверстием 2 для выхода среды снабжен крыш кой 3 с патрубками k и для подвод управляющего давления и среды и флан цем 6 для соединения клапана с экспериментальным устройством. В корпусе 1 расположен цилиндрический тонкостенный запорный орган 7 через который насквозь проходит герметично вставленная в него перепускная трубка 8. Канал 9 для подвода управляющего давления, выполненный в виде спирали, соединяет запорный орган 7 с патрубком k подвода управляющего давления. На крышке 3 и корпусе 1 выполнены упоры 10 и 11, ограничивающие перемещение запорного органа 7. В нижней части к запорному органу крепится жесткий стержень с шариком 12, который входит в пружинный захват 13. Толщина цилиндрической стенки запорного органа 7 и зазор между корпусом и запорным органом 7 выбираются таким образом, чтобы упругая деформация запорного органа 7 ри максимальном значении управляющего давления была больше величины зазора. Пневматический клапан работает следующим образом. Запорный орган 7 устанавливается в нижнем положении на упоре 11, среда поступает в корпус клапана через патрубок 5 и выходит через отверстие 2, давления среды в полостях кла пана выше и ниже запорного органа 7 одинаковы. Когда нужно закрыть клапан, давление среды на входе в клапан резко уменьшают, при этом давление в полости над запорным органом в переходном процессе оказывается ниже давления в полости под запорным органом из-за ограниченного проходного сечения перепускной трубки 8, и запорный орган 7 перемещается под действием разности давлений в верхнее положение до упора 10, стержень с шариком 12 перемещается вместе с запорным 7, и шарик фиксируется в верхнем положении в пру : инном захвате 13, предотвращая опускание запорного органа под действием силы тяжести. Канал 9 для подачи управляющего давления, растягиваясь или сжимаясь, не препятствует перемещению запорного органа. Когда запорный орган 7 находится в верхнем положении, через патрубок 4 и канал 3 во внутреннюю полость запорного органа 7 подают управляющее давление, и цилиндрическая часть запорного органа 7 упруго деформируясь, перекрывает отверстие 2 в цилиндрической части корпуса 1. При открытии клапана давление из внутренней полости запорного органа 7 сбрасывают через патрубок l, резко повышают давление среды на входе в клапан, при этом давление в нижней полости под запорным органом 7 оказывается ниже, чем в верхней полости, и запорный орган перемещается в нижнее положение до упора 10, щарик 12 выходит из пружинного захвата 13. Такой клапан может работать при температуре среды до 773 К, при этом проходное сечение клапана не ограничивается величиной упругой деформации запорного органа, а определяется сечением выходного отверстия клапана. Формула изобретения 1. Пневматический клапан, содержащий корпус с крышкой, в котором размещен запорный орган, выполненный в виде цилиндрической упругой оболочки, внутренняя полость которой сообщена каналом с источником управляю59761

щего давления, отличающийс я тем, что, с целью расширения области применения, в запорный орган параллельно его оси герметично вставлена сквозная перепускная трубка, ка- 5 нал для подачи управляющего давления выполнен в виде спиральной трубки, жестко закрепленной концами на корпусе и запорном органе, а на корпусе и крышке выполнены упоры для ограничения перемещения запорного органа, причем запорный орган выполнен стальным.

826

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 486408, кл. F 16 К 7/02, 197 (прототип).