RU2378556C1

RU2378556C1 - Stop valve with heat-sensitive control

Info

Publication number: RU2378556C1
Application number: RU2008113682/06A
Authority: RU
Inventors: Лидия Парфеновна Фаткуллина (RU); Лидия Парфеновна Фаткуллина; Олег Хикметович Фаткуллин (RU); Олег Хикметович Фаткуллин; Мурад Османович Халов (TM); Мурад Османович Халов; Осман Мурадович Халов (TM); Осман Мурадович Халов; Санджар Мухамедмурадович Сапаров (RU); Санджар Мухамедмурадович Сапаров; Геннадий Иванович Орлов (RU); Геннадий Иванович Орлов; Ренат Галеевич Нургалиев (RU); Ренат Галеевич Нургалиев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК")
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2010-01-10
Also published as: RU2008113682A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention is related to pipeline stop valves and is intended for use as isolating valve in heat and power engineering, chemical and food industry, water supply systems, gas- and oil pipelines. Stop valve with heat-sensitive control comprises control element, actuating mechanism, regulation element. Regulation element is installed on pipeline filled with liquid or gas. Actuating mechanism is arranged in the form of volume action drive. Control element is equipped with two heat insulation chambers with heat-sensitive elements arranged inside, distribution chamber with relief valves, two electric heaters, contact device equipped with time relay and pusher. Walls of heat insulation chambers are arranged as heat-insulated. Heat-sensitive elements are made of material that has shape memory effect. Two relief valves are connected to heat-sensitive elements by their gates. Relief valves are used to connect volume action drive parallel to part of high pressure pipeline arranged upstream valve and zone of lower pressure. Zone of lower pressure is arranged as part of pipeline downstream valve. Inside volume action drive there is a freezer installed. Each of heat-insulated chambers is directly connected to two relief valves.

EFFECT: expanded area of application of stop valve with heat-sensitive control.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и может быть использовано в качестве отсечного клапана в теплоэнергетике, химической и пищевой промышленности, водопроводах, газо- и нефтепроводах.The invention relates to stop valves and can be used as a shut-off valve in the power system, chemical and food industries, water supply systems, gas and oil pipelines.

Известен клапан с использованием эффекта памяти сплавов и антиблокировочная система с таким клапаном, имеющий вид корпуса с впускным и выпускным клапанами (регулирующие органы), каждый из которых своим затвором соединен с двумя приводами (исполнительными механизмами). (Патент РФ № 97102555, 6 В60Т 1/00, опубликован в 1999 г.) Один из этих приводов служит для перемещения затвора соответствующего клапана, а другой, для фиксации местоположения этого затвора. Каждый из четырех приводов выполнен в виде термочувствительного элемента - прямолинейной проволоки, обладающей эффектом памяти формы и растягивающей ее пружины. «Память» каждого элемента выражается в укорачивании при нагреве, вызванном прямым пропусканием через него тока, подаваемого по одной из проводных линий управления четырехканального контактного устройства. При нагреве до аустенитного состояния элемент перемещает соответствующий затвор и взводит противодействующую пружину. При прекращении пропускания тока элемент охлаждается до мартенситного состояния и противодействующая пружина, растягивая его, перемещает затвор в исходное положение.A known valve using the memory effect of alloys and an anti-lock system with such a valve, having the form of a housing with inlet and outlet valves (regulatory bodies), each of which is connected by its own shutter to two actuators (actuators). (RF patent No. 97102555, 6 В60Т 1/00, published in 1999) One of these actuators serves to move the shutter of the corresponding valve, and the other to fix the location of this shutter. Each of the four drives is made in the form of a heat-sensitive element - a rectilinear wire with a shape memory effect and stretching its springs. The "memory" of each element is expressed in a shortening during heating caused by direct transmission of current through it supplied through one of the wire control lines of a four-channel contact device. When heated to an austenitic state, the element moves the corresponding shutter and cockes an opposing spring. When the current transmission ceases, the element is cooled to a martensitic state and the opposing spring, stretching it, moves the shutter to its original position.

Недостатками известного клапана являются его сложность и узкая область его применения. Наличие четырех сложносопряженных друг с другом приводов и неупомянутых приспособлений, обеспечивающих импульсную подачу тормозной жидкости в гидравлические приводы антиблокировочного тормозного устройства, ведет к усложнению клапана. Поскольку термочувствительные элементы открывают соответствующие клапаны путем непосредственного воздействия на их затворы, существует прямая зависимость требуемого рабочего усилия от проходного сечения клапана и перепада давления на его входе и выходе. На практике, особенно при установке клапана на трубопроводах большого сечения и высокого давления, это ведет к непроизводительному увеличению массы, габаритов, и, как следствие, повышению тепловой инерционности и снижению быстродействия дорогостоящих термочувствительных элементов.The disadvantages of the known valve are its complexity and its narrow scope. The presence of four interconnected actuators and non-mentioned devices that provide a pulsed supply of brake fluid to the hydraulic actuators of the anti-lock braking device leads to a complication of the valve. Since the thermosensitive elements open the corresponding valves by directly acting on their valves, there is a direct dependence of the required working force on the flow area of the valve and the pressure drop at its inlet and outlet. In practice, especially when installing the valve on large cross-section and high pressure pipelines, this leads to an unproductive increase in mass, dimensions, and, as a result, an increase in thermal inertia and a decrease in the speed of expensive heat-sensitive elements.

Последнего недостатка лишен выбранный в качестве прототипа запорный клапан с термочувствительным управлением, содержащий установленный на заполненном жидкостью или газом трубопроводе регулирующий орган в виде снабженного корпусом и затвором магистрального клапана, исполнительный механизм в виде привода объемного действия - духпоршневого гидравлического редуктора и орган управления, снабженный камерой с расположенным внутри спиралевидным термочувствительным элементом, изготовленным из материала, обладающего эффектом памяти формы, пружинным возвратным элементом спиралевидного термочувствительного элемента и соединенными со спиралевидным термочувствительным и возвратным элементами своими затворами двумя перепускными клапанами, посредством которых объемный привод периодически поочередно связан то с предклапанной частью трубопровода, то с атмосферой (патент РФ № 2200267, F16K 31/64, F16K 17/38, опубликован в 2003 г.). Термочувствительный элемент реагирует на изменение температуры проходящего через камеру регулируемого потока жидкости или газа. При нагреве до аустенитного состояния термочувствительный элемент совершает работу по сжатию пружинного возвратного элемента и перемещению затворов перепускных клапанов в положение, обеспечивающее перепускание жидкости или газа из цилиндра меньшего поршня гидравлического редуктора в цилиндр большего поршня. Последний перемещает затвор регулирующего органа и тот перекрывает регулируемый поток. При охлаждении термочувствительного элемента до мартенситного состояния он становится более податливым к механическому воздействию. В результате, возвращая накопленную прежде энергию, пружинный возвратный элемент деформирует термочувствительный элемент и перемещает затворы перепускных клапанов таким образом, что содержимое большего из цилиндров редуктора сбрасывается в атмосферу под действием давящего на больший поршень меньшего из поршней гидравлического редуктора, что ведет к открытию магистрального клапана.The last drawback is deprived of a shut-off valve with a heat-sensitive control selected as a prototype, containing a regulating body mounted on a pipeline filled with liquid or gas in the form of a main valve equipped with a body and a shutter, an actuating mechanism in the form of a volumetric actuator — a two-piston hydraulic gearbox and a control element equipped with a camera with located inside a spiral-shaped thermosensitive element made of a material with a shape memory effect s, by a spring return element of a spiral-shaped heat-sensitive element and connected with spiral-shaped heat-sensitive and return elements by their own shut-off valves, two bypass valves, by means of which the volumetric actuator is periodically alternately connected either with the pre-valve part of the pipeline or with the atmosphere (RF patent No. 2200267, F16K 31/64, F16K 17/38, published in 2003). The thermosensitive element responds to changes in temperature of an adjustable liquid or gas flow passing through the chamber. When heated to an austenitic state, the thermosensitive element performs the work of compressing the spring return element and moving the shutters of the bypass valves to a position that allows the transfer of liquid or gas from the cylinder of the smaller piston of the hydraulic gearbox to the cylinder of the larger piston. The latter moves the shutter of the regulatory body and it blocks the regulated flow. When the temperature-sensitive element is cooled to a martensitic state, it becomes more malleable to mechanical stress. As a result, returning previously accumulated energy, the spring return element deforms the heat-sensitive element and moves the valves of the bypass valves in such a way that the contents of the larger gearbox cylinders are discharged into the atmosphere under the action of the smaller hydraulic gearbox, which presses the larger piston, which leads to the opening of the main valve.

Недостатком известного клапана является узкая область его применения. Зависимость работы термочувствительного элемента от температуры регулируемого потока жидкости или газа препятствует применению клапана на трубопроводах с постоянной температурой транспортируемой жидкости или газа.A disadvantage of the known valve is its narrow scope. The dependence of the operation of the temperature-sensitive element on the temperature of the controlled fluid or gas flow prevents the use of the valve in pipelines with a constant temperature of the transported fluid or gas.

Техническим результатом изобретения является расширение области применения запорного клапана с термочувствительным управлением.The technical result of the invention is to expand the scope of the shut-off valve with heat-sensitive control.

Указанный технический результат достигается тем, что в запорном клапане с термочувствительным управлением, содержащем последовательно установленный на заполненном жидкостью или газом трубопроводе регулирующий орган в виде снабженного корпусом и затвором магистрального клапана, исполнительный механизм в виде привода объемного действия и орган управления, снабженный камерой с расположенным внутри термочувствительным элементом, изготовленным из материала, обладающего эффектом памяти формы, возвратный элемент термочувствительного элемента и соединенные с термочувствительным и возвратным элементами своими затворами два перепускных клапана, посредством которых объемный привод параллельно соединен с предклапанной частью трубопровода повышенного давления и зоной пониженного давления, согласно изобретению стенки камеры выполнены теплоизолированными, возвратный элемент выполнен в виде термочувствительного элемента из материала, обладающего эффектом памяти формы, а зона пониженного давления имеет вид заклапанной части труборовода, кроме того, запорный клапан с термочувствительным управлением дополнительно содержит расположенный внутри привода объемного действия холодильник, посредством которого трубопровод соединен с входной частью корпуса магистрального клапана, два электронагревателя, снабженное реле времени контактное устройство, посредством которого оба электронагревателя соединены с источником электропитания, два перепускных клапана, толкатель, соединенный с затворами перепускных клапанов, и две камеры, в одной из которых установлены перепускные клапаны, а стенки второй выполнены теплоизолированными, причем каждая из теплоизолированных камер соединена только с ее двумя перепускными клапанами, один из которых - дополнительный, и содержит внутри по одному из термочувствительных элементов и одному из электронагревателей, а термочувствительные элементы посредством толкателя соединены с затворами перепускных клапанов таким образом, что при закрытом положении магистрального клапана оба перепускных клапана снабженной возвратным элементом камеры открыты и наоборот, при этом объемный привод выполнен в виде сильфонного гидравлического редуктора, сильфоны которого изготовлены из материала, обладающего эффектом памяти формы и эффектом сверхупругости, например из никелида титана, а термочувствительный элемент выполнен в виде, по крайней мере, одной прямолинейной проволоки, обладающей эффектом памяти формы.The specified technical result is achieved by the fact that in the shut-off valve with heat-sensitive control containing a regulating element sequentially mounted on a pipeline filled with liquid or gas in the form of a main valve provided with a housing and a shutter, an actuator in the form of a volumetric actuator and a control element equipped with a chamber located inside thermosensitive element made of a material having a shape memory effect, return element thermosensitive element and two bypass valves connected to the heat-sensitive and return elements with their gates, by means of which the volumetric actuator is connected in parallel with the pre-valve part of the increased pressure pipeline and the reduced pressure zone, according to the invention, the chamber walls are thermally insulated, the return element is made in the form of a heat-sensitive element made of a material having the effect shape memory, and the zone of reduced pressure has the form of the valve part of the pipe, in addition, a shut-off valve with t the thermosensitive control further comprises a refrigerator located inside the surround actuator, by means of which the pipeline is connected to the input part of the main valve body, two electric heaters, a contact device equipped with a time relay, by which both electric heaters are connected to the power supply, two bypass valves, a pusher connected to the bypass valves valves, and two chambers, in one of which bypass valves are installed, and the walls of the second are made thermally insulated, and each of the thermally insulated chambers is connected only with its two bypass valves, one of which is an additional one, and contains inside one of the heat-sensitive elements and one of the electric heaters, and the heat-sensitive elements are connected by means of a pusher to the shutters of the bypass valves in such a way that when closed the position of the main valve, both bypass valves of the chamber equipped with the return element are open and vice versa, while the volumetric actuator is made in the form of bellows a hydraulic gearbox, the bellows of which are made of a material having a shape memory effect and a superelastic effect, for example, titanium nickelide, and the heat-sensitive element is made in the form of at least one rectilinear wire with a shape memory effect.

На фиг.1 представлена схема запорного клапана с термочувствительным управлением при косвенном электрическом нагреве термочувствительных элементов.Figure 1 presents a diagram of a shut-off valve with heat-sensitive control during indirect electrical heating of heat-sensitive elements.

На фиг.2 схематично показан вариант исполнения одного из термочувствительных элементов при прямом нагреве его электрическим током.Figure 2 schematically shows an embodiment of one of the heat-sensitive elements when directly heated by electric current.

На фиг.1, 2: 1 - трубопровод; 2 - магистральный клапан; 3 - объемный привод, 4, 5 - теплоизоляционные камеры; 6 - распределительная камера; 7 - сильфонный гидравлический (пневматический) редуктор; 8 - корпус; 9 - малый сильфон; 10 - большой сильфон; 11 - диск; 12 - шайба; 13 - корпус магистрального клапана 2; 14 - затвор магистрального клапана 2; 15 - холодильник; 16 - направляющая стенка; 17, 18 - термочувствительные элементы из материала, обладающего эффектом памяти формы; 19, 20 - электрические нагреватели; 21 - электрические провода; 22 - реле времени; 23 - двухпозиционное электроконтактное устройство; 24 - источник электрического питания; 25-28 - перепускные клапаны; 29-32 - корпусы соответствующих перепускных клапанов 25-28; 33-36 - затворы соответствующих перепускных клапанов 25-28; 37 - толкатель; 38, 39 - уплотнительные направляющие втулки толкателя; 40 - гидропроводы (пневмопроводы); 41, 42 - электрические изоляторы; 43 - гибкий электрический провод.In figure 1, 2: 1 - pipeline; 2 - main valve; 3 - volumetric drive; 4, 5 - heat-insulating chambers; 6 - distribution chamber; 7 - bellows hydraulic (pneumatic) gearbox; 8 - case; 9 - small bellows; 10 - a large bellows; 11 - disk; 12 - washer; 13 - body of the main valve 2; 14 - shutter of the main valve 2; 15 - refrigerator; 16 - a directing wall; 17, 18 - thermosensitive elements from a material having the shape memory effect; 19, 20 - electric heaters; 21 - electrical wires; 22 - time relay; 23 - two-position electrical contact device; 24 - source of electrical power; 25-28 - bypass valves; 29-32 - bodies of the corresponding bypass valves 25-28; 33-36 - gates of the corresponding bypass valves 25-28; 37 - a pusher; 38, 39 - sealing guide bushings of the pusher; 40 - hydraulic pipes (pneumatic pipes); 41, 42 - electrical insulators; 43 - flexible electrical wire.

Запорный клапан содержит последовательно установленный на заполненном жидкостью или газом трубопроводе 1 регулирующий орган в виде магистрального клапана 2, исполнительный механизм в виде объемного привода 3 и орган управления в виде двух теплоизоляционных камер 4, 5 электромеханического управления приводом 3 и соединенной с ними распределительной камеры 6 (фиг.1). Привод 3 выполнен, например, в виде сильфонного гидравлического редуктора 7, содержащего корпус 8 с двумя концентрично установленными друг в друге сильфонами 9, 10 разного диаметра из материала, обладающего эффектом памяти формы и эффектом сверхупругости, например из никелида титана. Память формы сильфонов 9, 10 выражается в самопроизвольном сжатии при нагреве до аустенитного состояния. Сильфоны 9, 10 герметично закреплены торцами соответственно на диске 11 и шайбе 12. Последняя своей периферийной частью герметично соединена с кромкой корпуса 8 и с корпусом 13 клапана 2. Диск 11 соединен с затвором 14 клапана 2. Внутри корпуса 8 установлен холодильник 15, отделенный от сильфонов 9, 10 негерметичной направляющей стенкой 16. Посредством холодильника 15 предклапанная часть трубопровода 1 соединена с надклапанной частью корпуса 13. Внутри каждой из камер 4, 5 расположен один из термочувствительных элементов 17, 18 и один из электронагревателей 19, 20, соединенных соответствующими электропроводами 21 через снабженное реле 22 времени двухпозиционное электроконтактное устройство 23 с источником 24 электропитания. Каждый из элементов 17, 18 выполнен в виде, по крайней мере, одной прямолинейной проволоки, изготовленной из материала, обладающего эффектом памяти формы, например из никелида титана. Каждый из элементов 17, 18 закреплен одним концом на стенке соответствующей камеры 4, 5. Память формы элементов 17, 18 выражается в уменьшении длины при нагреве до аустенитного состояния. Внутри камеры 6 расположены четыре перепускных клапана 25-28, каждый из которых снабжен соответствующим корпусом 29-32 и затвором 33-36. Последние посредством толкателя 37, установленного в соответствующих уплотнительных направляющих втулках 38, 39, соединены со свободными концами соответствующих элементов 17, 18. Посредством связанных с камерой 5 корпусов 29, 30 и связанных с камерой 6 корпусов 31, 32 корпус 8 параллельно соединен гидропроводами (пневмопроводами) 40 соответственно с предклапанной и заклапанной частями трубопровода 1.The shutoff valve contains a regulating element in the form of a main valve 2, an actuator in the form of a volumetric actuator 3 and a control element in the form of two heat-insulating chambers 4, 5 of the electromechanical control of the actuator 3 and the distribution chamber 6 connected to them, sequentially mounted on a pipeline filled with liquid or gas 1; figure 1). The drive 3 is made, for example, in the form of a bellows hydraulic reducer 7, comprising a housing 8 with two bellows 9, 10 concentrically mounted in each other of different diameters from a material having a shape memory effect and an effect of superelasticity, for example, titanium nickelide. The shape memory of the bellows 9, 10 is expressed in spontaneous compression when heated to an austenitic state. The bellows 9, 10 are hermetically sealed by the ends, respectively, on the disk 11 and the washer 12. The latter, by its peripheral part, is hermetically connected to the edge of the valve body 8 and to the valve body 13. bellows 9, 10 with leaky guide wall 16. By means of the refrigerator 15, the pre-valve part of the pipeline 1 is connected to the sup-valve part of the housing 13. One of the heat-sensitive elements 17, 18 and one of the electric heaters are located inside each of the chambers 4, 5 19, 20, connected by corresponding electric wires 21 through a time relay 22 equipped with a two-position electrical contact device 23 with a power supply 24. Each of the elements 17, 18 is made in the form of at least one rectilinear wire made of a material having a shape memory effect, for example, titanium nickelide. Each of the elements 17, 18 is fixed at one end to the wall of the corresponding chamber 4, 5. The shape memory of the elements 17, 18 is expressed in a decrease in length when heated to an austenitic state. Inside the chamber 6 there are four bypass valves 25-28, each of which is equipped with a corresponding housing 29-32 and a shutter 33-36. The latter, by means of a pusher 37 installed in the respective sealing guide sleeves 38, 39, are connected to the free ends of the corresponding elements 17, 18. By means of the housings 29, 30 connected to the chamber 5 and the housings 31, 32 connected to the chamber 6, the housing 8 is parallelly connected by hydraulic wires (pneumatic pipelines ) 40, respectively, with the pre-valve and valve parts of the pipeline 1.

При выполнении, по крайней мере, одного термочувствительного элемента 17 в виде электронагревателя сопротивления концы элемента 17 - нагревателя соединены соответственно со стенкой камеры 4 и с толкателем 39 посредством соответствующих электрических изоляторов 41, 42 и связаны соответствующими проводами 21 через гибкий электрический провод 43 и снабженное реле 22 устройство 23 с источником 24 питания.When performing at least one thermosensitive element 17 in the form of an electric resistance heater, the ends of the heater element 17 are connected respectively to the chamber wall 4 and to the pusher 39 by means of corresponding electrical insulators 41, 42 and connected by corresponding wires 21 through a flexible electric wire 43 and equipped with a relay 22 device 23 with a power supply 24.

Запорный клапан работает следующим образом (фиг.1). При закрытом положении клапана 2 нижняя часть корпус 8 через соответствующие гидропроводы (пневмопроводы) 40, открытый клапан 27, камеру 5 и открытый клапан 28 сообщается с заклапанной частью трубопровода 1. Открытие клапана 2 производится путем переключения устройства 23 в положение, обеспечивающее последовательное прохождение электрического тока через реле 22 и нагреватель 19. В результате находящаяся в камере 4 жидкость (газ) и элемент 17 нагреваются. По достижении элементом 17 температуры начала аустенитного превращения он начинает уменьшаться в длине, совершая работу по перемещению толкателя 37 вверх, переключению клапанов 25-28 и растягиванию элемента 18, находящегося при этом в охлажденном пластичном мартенситном состоянии. После нагрева элемента 17 до температуры завершения аустенитного превращения его укорачивание завершается. При этом клапаны 25, 26 открываются, а клапаны 27, 28 закрываются и запрограммированное прежде на необходимую продолжительность процесса нагрева элементов 17, 18 реле 22 времени отключает электронагреватель 19 от источника 24 электропитания. Жидкость (газ) поступает из предклапанной части трубопровода 1 через соответствующие гидропроводы (пневмопровод) 40 и открытый клапан 25 в камеру 4, вытесняя из нее нагретую жидкость (газ) через клапан 26 в среднюю часть корпуса 8 и попутно охлаждая собой элемент 17 с нагревателем 19. В результате нагрева до аустенитного состояния и повышения давления в корпусе 8 большой сильфон 10 сжимается и, поднимая диском 11 затвор 14, открывает клапан 2. В результате холодная жидкость (газ) начинает поступать из надклапанного участка трубопровода 1 через холодильник 15, открытый клапан 2 и расположенную под корпусом 13 часть корпуса 8 в заклапанный участок трубопровода 1. При этом холодильник 15 охлаждает окружающую сильфон 10 жидкость (газ) и сильфон 10 охлаждается до температуры пластичного мартенситного состояния. Закрытие клапана 2 производится путем переключения устройства 23 в положение, обеспечивающее последовательное прохождение электрического тока через реле 22 и нагреватель 20. В результате находящаяся в камере 5 жидкость (газ) и элемент 18 нагреваются. При нагреве элемента 18 до температуры начала аустенитного превращения он начинает уменьшаться в длине, совершая работу по перемещению толкателя 37 вниз, переключению клапанов 25-28 и растягиванию элемента 17, который находится при этом в пластичном мартенситном состоянии. После нагрева элемента 18 до температуры завершения аустенитного превращения его укорачивание завершается, клапаны 25, 26 закрываются, а клапаны 27, 28 открываются и запрограммированное прежде на необходимую продолжительность процесса нагрева элементов 17, 18 реле 22 времени отключает электронагреватель 20 от источника 24 питания. Жидкость (газ) из нижней части корпуса 8 через соответствующие гидропроводы (пневмопровод) 40, открытый клапан 27, камеру 5 и открытый клапан 28 поступает в заклапанный участок трубопровода 1, попутно охлаждая собой элемент 18 с нагревателем 20 и создавая в нижней части корпуса 8 разряжение. В результате из-за перепада давлений между расположенной под корпусом 13 частью корпуса 8 и отделенной от нее шайбой 12 нижней частью корпуса 8, в которой создано разряжение, находящийся в охлажденном пластичном мартенситном состоянии большой сильфон 10 растягивается. При этом диск 11 с затвором опускаются и клапан 2 закрывается.The shutoff valve operates as follows (figure 1). In the closed position of valve 2, the lower part of the housing 8 through the corresponding hydraulic conduits (pneumatic conduits) 40, open valve 27, chamber 5 and open valve 28 communicates with the valve part of pipeline 1. The valve 2 is opened by switching the device 23 to the position providing consecutive passage of electric current through the relay 22 and the heater 19. As a result, the liquid (gas) in the chamber 4 and the element 17 are heated. When the element 17 reaches the temperature of the onset of the austenitic transformation, it begins to decrease in length, doing the work of moving the pusher 37 upward, switching the valves 25-28 and stretching the element 18, which is in this case in a cooled plastic martensitic state. After heating the element 17 to the temperature of completion of the austenitic transformation, its shortening is completed. In this case, the valves 25, 26 open, and the valves 27, 28 are closed and previously programmed for the necessary duration of the heating process of the elements 17, 18, the time relay 22 disconnects the electric heater 19 from the power supply 24. The liquid (gas) comes from the pre-valve part of the pipeline 1 through the corresponding hydraulic conduits (pneumatic pipeline) 40 and the open valve 25 into the chamber 4, forcing the heated liquid (gas) out of it through the valve 26 into the middle part of the housing 8 and simultaneously cooling the element 17 with the heater 19 As a result of heating to an austenitic state and increasing pressure in the housing 8, the large bellows 10 is compressed and, raising the valve 11 with the valve 11, opens the valve 2. As a result, cold liquid (gas) begins to flow from the over-valve portion of the pipeline 1 through the refrigerator nickname 15, an open valve 2 and a part of the housing 8 located under the housing 13 into the valve portion of the pipeline 1. In this case, the refrigerator 15 cools the surrounding liquid (gas) bellows 10 and the bellows 10 cools to the temperature of a plastic martensitic state. The valve 2 is closed by switching the device 23 to a position that ensures the sequential passage of electric current through the relay 22 and the heater 20. As a result, the liquid (gas) in the chamber 5 and the element 18 are heated. When the element 18 is heated to the temperature of the onset of the austenitic transformation, it begins to decrease in length, doing the job of moving the pusher 37 down, switching the valves 25-28 and stretching the element 17, which is in this plastic martensitic state. After heating the element 18 to the temperature of completion of the austenitic transformation, its shortening is completed, the valves 25, 26 are closed, and the valves 27, 28 are opened and the time relay 22 previously programmed for the necessary duration of the heating of the elements 17, 18 disconnects the electric heater 20 from the power supply 24. The liquid (gas) from the lower part of the housing 8 through the corresponding hydraulic conduits (pneumatic pipeline) 40, the open valve 27, the chamber 5 and the open valve 28 enters the valve section of the pipeline 1, simultaneously cooling the element 18 with the heater 20 and creating a vacuum in the lower part of the housing 8 . As a result, due to the pressure differential between the part of the housing 8 located under the housing 13 and the lower part of the housing 8 separated from it by the washer 12, in which a vacuum is created, the large bellows 10 is stretched in a cooled plastic martensitic state. In this case, the disk 11 with the shutter are lowered and the valve 2 is closed.

Аналогичным образом работает также запорный клапан с термочувствительным управлением, в котором нагрев, по крайней мере, одного из элементов 17, 18 осуществляется путем прямого пропускания электрического тока (фиг.2).The shut-off valve with thermally sensitive control also works in a similar way, in which at least one of the elements 17, 18 is heated by direct transmission of electric current (Fig. 2).

Область применения запорного клапана с прямым электрическим нагревом, по крайней мере, одного из элементов 17, 18 (фиг.2) ограничена регулированием потоков взрыво- и пожаробезопасных неэлектропроводных жидкостей или газов.The scope of the shut-off valve with direct electric heating of at least one of the elements 17, 18 (Fig. 2) is limited by the regulation of the flow of explosion and fireproof non-conductive liquids or gases.

Сплавы для изготовления элементов 17, 18 и сильфонов 9, 10 подобраны таким образом, что аустенитное превращение в элементах 17, 18 реализуется при более высоких температурах, чем в сильфонах 9, 10. Причем сильфоны 9, 10 могут находиться при работе регулируемого клапана в сверхупругом состоянии, при котором переход из аустенитной в мартенситную фазу осуществляется не путем охлаждения, а путем деформации сильфонов 9, 10. При этом вызванные нагревом и охлаждением сильфона 10 соответствующие процессы самопроизвольного сжатия и снижения упругости сильфона 10 способствуют упрощению синхронной по направлению и времени действия принудительной деформации сильфонов 9, 10, обусловленной перепадом давлений. Это ведет к снижению требуемой разницы диаметров сильфона 10 и проходного сечения корпуса 13 и, как следствие, к уменьшению диаметра привода 3, который обычно предопределяет поперечные габариты регулирующих клапанов с исполнительными механизмами объемного действия.Alloys for the manufacture of elements 17, 18 and bellows 9, 10 are selected in such a way that the austenitic transformation in elements 17, 18 is realized at higher temperatures than in bellows 9, 10. Moreover, bellows 9, 10 can be in super-elastic when the valve is operated a state in which the transition from the austenitic to martensitic phase is carried out not by cooling, but by deformation of the bellows 9, 10. In this case, the corresponding processes of spontaneous compression and decrease in the elasticity of the bellows caused by heating and cooling of the bellows 10 and 10 contribute to the simplification of the synchronous direction and time of the forced deformation of the bellows 9, 10, due to the pressure drop. This leads to a decrease in the required difference in the diameters of the bellows 10 and the bore of the housing 13 and, as a result, to a decrease in the diameter of the actuator 3, which usually determines the transverse dimensions of control valves with volumetric actuators.

Claims

1. Shut-off valve with heat-sensitive control, comprising a regulating element sequentially mounted on a pipeline filled with liquid or gas in the form of a main valve provided with a body and a shutter, an actuator in the form of a volumetric actuator and a control element equipped with a chamber with a heat-sensitive element located inside and made of material having a shape memory effect, a return element of a heat-sensitive element and connected to a heat-sensitive and return elements by their valves, two bypass valves, by means of which the volumetric actuator is connected in parallel with the pre-valve part of the high pressure pipeline and the low pressure zone, characterized in that the chamber walls are thermally insulated, the return element is made in the form of a heat-sensitive element made of a material having a shape memory effect, and the zone of reduced pressure has the form of a valve part of the pipeline, in addition, a shut-off valve with heat-sensitive control additionally contains um, a refrigerator located inside the volumetric actuator, by means of which the pipeline is connected to the inlet part of the main valve body, two electric heaters, a contact device equipped with a time relay, by which both electric heaters are connected to the power supply, two bypass valves, a pusher connected to the shutoff valves of the bypass valves, and two chambers, in one of which overflow valves are installed, and the walls of the second are thermally insulated, each of which is thermally insulated of these chambers is directly connected to two bypass valves, one of which is optional, and contains inside one of the thermosensitive elements and one of the electric heaters, and the thermosensitive elements are connected by means of a pusher to the shutters of the bypass valves in such a way that, when the main valve is closed, both bypass valves equipped with The returnable element of the camera is open and vice versa.

2. The shut-off valve according to claim 1, characterized in that the volumetric actuator is made in the form of a bellows hydraulic gearbox, the bellows of which are made of a material having a shape memory effect and an effect of superelasticity, for example, titanium nickelide.

3. The shut-off valve according to claim 1, characterized in that the heat-sensitive element is made in the form of at least one rectilinear wire having a shape memory effect.