Предохранительный пружинный клапан

Настоящее техническое решение относится к арматуростроению, в частности, к предохранительным пружинным клапанам и может быть использовано для защиты от недопустимого превышения давления в резервуарах, котлах, емкостях, сосудах трубопроводах. Задачей данного технического решения является повышение надежности и долговечности предохранительного клапана. Задача решается за счет конструктивного решения запорного органа, выполненного в виде втулки с конусообразным козырьком, торец которого в закрытом положении клапана расположен ниже уровня затвора, а нижняя его часть имеет сложную форму: коническую с углом 120° усеченного конуса, трапецеидального кольцевого выступа, козырька, сформированного обратной конической поверхностью с углом конуса равным 60° а максимальный диаметр конической поверхности с углом конуса на торце регулировочной втулки совпадают Техническим результатом данного технического решения является увеличение хода золотника запорного органа за счет повышения реактивной силы, действующей на золотник со стороны струи сбрасываемой рабочей среды, а также увеличение коэффициента расхода газа на 25%, а коэффициента расхода жидкости - более чем в 2 раза.

Полезная модель относится к арматуростроению, в частности, к предохранительным пружинным клапанам и может быть использована для защиты от недопустимого превышения давления в резервуарах, котлах, емкостях, сосудах, трубопроводах.

Известен предохранительный клапан [1], в полости корпуса которого, сообщенной с входным и выходным каналами, размещен запорный орган, взаимодействующий своим торцом с седлом и нагруженный пружиной с регулируемым посредством настроечного винта усилием затяжки, причем, седло выполнено в виде двух сильфонов, концентрично установленных и закрепленных своими торцами на корпусе, а другие торцы сильфонов герметично соединены между собой перемычками, клапан снабжен источником переменного давления с запорным устройством, сообщенным с полостью между сильфонами и в корпусе установлен сигнализатор полного хода запорного органа.

Известен предохранительный клапан [2], содержащий выходной патрубок, расположенный под углом к входному и размещенный в корпусе подпружиненный запорный орган, снабженный подъемным колпаком с охватывающей седло юбкой, на которой выполнены пазы, причем в нем установлена с возможностью поворота обойма, своей внутренней поверхностью сопряженная с наружной поверхностью колпака и зафиксированная от осевого перемещения, в стенке обоймы выполнены сопряженные с пазами юбки колпака окна.

Известен предохранительный пружинный клапан [3], включающий корпус с входным и выходным каналами, размещенный в корпусе подпружиненный запорный орган, примыкающий к герметизирующему элементу, взаимодействующему под усилием пружины с седлом входного канала. Герметизирующий элемент выполнен в виде втулки, снабженной конусообразным козырьком. Диаметр герметизирующего элемента составляет 1,6-1,8 внутреннего диаметра седла.

Недостатком известного технического решения являются:

- невозможность точного открытия и закрытия клапана и, следовательно, наличие пульсации, биения, приводящих к смятию седла, снижению надежности работы, долговечности и срока службы клапана;

-невозможность обеспечения полной герметичности.

Задачей настоящего технического решения является повышение расхода рабочей среды а также повышение надежности и долговечности предохранительного пружинного клапана.

Технический результат достигается тем, что в известном предохранительном пружинном клапане, включающем корпус 1 с входным 8 и выходным 9 каналами, в его полости размещен запорный орган, состоящий из подпружиненного запирающего элемента (золотника) 3, выполненного в виде втулки, снабженной конусообразным козырьком и взаимодействующего с седлом 2 входного канала 8. Диаметр запирающего элемента D составляет 1,4-1,5 внутреннего диаметра седла 2. Торец запирающего элемента при закрытом положении клапана расположен ниже уровня затвора (поверхности герметизации) на величину 0,08-0,09. Нижняя часть запирающего элемента (золотника) 3 со стороны действия струи рабочей среды имеет сложную форму, состоящую из конической поверхности с усеченным конусом, трапецеидального кольцевого выступа и козырька, сформированного обратной конической поверхностью с углом конуса 90°, свисающего ниже уровня затвора. Регулировочная втулка 4, имеющая резьбовое соединение с седлом 2 выполнена с фасонным углублением, сформированным обратной конической поверхностью с углом конуса 60°. Максимальные диаметры конических поверхностей на торце запирающего элемента (золотника) 3 и на торце регулировочной втулки 4 совпадают.

Предлагаемая полезная модель представлена на Фиг.1 и Фиг.2, где

Фиг.1 - общий вид предлагаемого пружинного клапана

Фиг.2 - запорный орган предохранительного пружинного клапана

Полезная модель поясняется конкретным примером его реализации со ссылками на Фиг.1 и фиг.2

Пример конкретного исполнения

Предохранительный пружинный клапан (Фиг.1) содержит корпус 1, седло 2, запирающий элемент(золотник) 3, регулировочную втулку 4, в корпусе размещен запорный орган в виде втулки с конусообразным козырьком, составляющим 1,4-1,5 dc.(внутреннего диаметра седла). Торец запирающего элемента при закрытом положении клапана расположен ниже уровня затвора на величину b=0,08-0,09 dc. Нижняя часть запирающего элемента со стороны действия струи рабочей среды имеет сложную форму, скомбинированную из конической поверхности с углом конуса =120°, усеченным на диаметре D1=0,5-0,6 dc; трапецеидального кольцевого выступа, обеспечивающего уплотнение затвора; козырька, сформированного обратной конической поверхностью с углом конуса =90°, начинающегося на диаметре D2=1,3-1,4 dc. В регулировочной втулке 4 выполнено фасонное углубление, сформированное обратной конической поверхностью с углом =60°. Максимальный диаметр конической поверхности с углом конуса на торце золотника 3 и максимальный диаметр конической поверхности с углом конуса а на торце регулировочной втулки 4 совпадают, (величина D3 на Фиг.2).

Высота пространства, образованная коническими поверхностями запирающего элемента 3 и регулировочной втулкой 4 составляет a=0,1-0,11 dc. Зазор между торцами запирающего элемента 3 и регулировочной втулкой 4 на диаметре D составляет h=0,5-1,0 мм.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является: увеличение хода золотника клапана (запорного органа) за счет повышения реактивной силы, действующей на золотник со стороны струи сбрасываемой рабочей среды, а также - увеличение коэффициента расхода для газа (на 25%) и коэффициента расхода для жидкости (более, чем в 2 раза) и, как следствие, увеличение расхода рабочей среды через полностью открытый предохранительный пружинный клапан.

Источники информации:

1. А.С. 1090951 от 07,05,84 г. F16K 17/04.

2. А.С. 1010376 от 07,04,63 г. F16K 17/08

3. RU 9038 от 16,01.1999 г. F16K 17/06

1. Предохранительный пружинный клапан, включающий корпус с входным и выходным каналами, в полости которого размещен запорный орган, состоящий из подпружиненного запирающего элемента, взаимодействующего с седлом входного канала, отличающийся тем, что запирающий элемент (золотник) выполнен в виде втулки с конусообразным козырьком, торец которого в закрытом положении клапана расположен ниже уровня затвора (поверхности герметизации), а нижняя его часть со стороны действия струи рабочей среды имеет сложную форму: усеченного конуса с углом 120°, трапецеидального кольцевого выступа и козырька, сформированного обратной конической поверхностью с углом конуса 90° и свисающего ниже уровня затвора, причем в регулировочной втулке выполнено фасонное углубление, сформированное обратной конической поверхностью с углом конуса 60°, а максимальные диаметры конических поверхностей запирающего элемента (золотника) и регулировочной втулки совпадают.

2. Предохранительный пружинный клапан по п.1, отличающийся тем, что диаметр запирающего элемента в виде втулки с козырьком составляет 1,4-1,5 внутреннего диаметра седла.

3. Предохранительный пружинный клапан по п.1, отличающийся тем, что торец запирающего элемента при закрытом положении клапана расположен ниже уровня затвора на величину 0,08-0,09 диаметра седла.

4. Предохранительный пружинный клапан по п.1, отличающийся тем, что торец запирающего элемента усечен на диаметре 0,5-0,6 диаметра седла.

5. Предохранительный пружинный клапан по п.1, отличающийся тем, что свисание козырька ниже уровня затвора (поверхности герметизации) составляет 0,04-0,05 диаметра седла.

6. Предохранительный пружинный клапан, отличающийся тем, что высота пространства, образованная коническими поверхностями запирающего элемента и регулировочной втулкой, составляет 0,10-0,11 диаметра седла.

7. Предохранительный клапан по п.1, отличающийся тем, что зазор между торцами запирающего элемента и регулировочной втулкой на диаметре D составляет 0,5-1,0 мм.