RU2634999C1 - Safety valve - Google Patents
Safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634999C1 RU2634999C1 RU2016133525A RU2016133525A RU2634999C1 RU 2634999 C1 RU2634999 C1 RU 2634999C1 RU 2016133525 A RU2016133525 A RU 2016133525A RU 2016133525 A RU2016133525 A RU 2016133525A RU 2634999 C1 RU2634999 C1 RU 2634999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- safety valve
- spool
- head
- spring
- valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/20—Excess-flow valves
- F16K17/34—Excess-flow valves in which the flow-energy of the flowing medium actuates the closing mechanism
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению, предназначено для использования в качестве предохранительного клапана периодического действия, допускающего многократные срабатывания, и может быть использовано в атомной энергетике, химической промышленности, энергетическом комплексе.The invention relates to valve engineering, is intended for use as a safety valve of periodic action, allowing multiple operations, and can be used in nuclear energy, chemical industry, energy complex.
Известны предохранительные клапаны, в состав которых входят корпус с входным и выходным патрубками, золотник, сильфонное уплотнение и пружинный механизм создания нагрузки (см., например, Кашанский М.С., Степанов В.В., Гольдфайн В.Н. и др. Судовая арматура. – Л.: Судостроение, 1975, рис. 202, с. 300; Гуревич Д.Ф., Ширяев В.В. и др. Арматура ядерных энергетических установок. - М.: Атомиздат, 1978, рис. 5.3, с. 117).Safety valves are known, which include a housing with inlet and outlet nozzles, a spool, a bellows seal and a spring mechanism for creating a load (see, for example, Kashansky M.S., Stepanov V.V., Goldfayn V.N. and others. Ship fittings. - L.: Shipbuilding, 1975, Fig. 202, p. 300; Gurevich D.F., Shiryaev V.V. et al. Armature of nuclear power plants. - M .: Atomizdat, 1978, Fig. 5.3, p. 117).
В указанных клапанах подача среды производится в направлении «на золотник», а в качестве чувствительного элемента используется подпружиненный сильфон.In these valves, the medium is supplied in the direction “to the spool”, and a spring-loaded bellows is used as a sensing element.
При увеличенной эффективной площади сильфона данные клапаны работают как полнопроходные.With increased effective bellows area, these valves operate as full bore.
Характер истечения рабочей среды в таких конструкциях на начальной фазе открытия - дросселирование среды через образовавшийся зазор. На второй фазе открытия происходит более резкий подъем золотника, увеличивающий расход среды через клапан.The nature of the expiration of the working medium in such structures at the initial opening phase is the throttling of the medium through the gap formed. In the second phase of the opening, a sharper rise of the spool occurs, increasing the flow rate of the medium through the valve.
Недостатком указанных клапанов является недостаточная герметичность в затворе, особенно после срабатывания клапана. Появляющаяся протечка через затвор, в свою очередь, приводит к эрозии уплотнительных поверхностей и дальнейшему росту негерметичности в затворе.The disadvantage of these valves is the lack of tightness in the valve, especially after the valve is activated. Emerging leakage through the shutter, in turn, leads to erosion of the sealing surfaces and a further increase in leakage in the shutter.
Наиболее близким к предлагаемой конструкции клапана является предохранительный клапан (см. авт. св. SU №1489276 A1, F16К 17/14, 1987), который состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, сильфона, передающего усилие предохраняемой среды на уплотнительный элемент, выполненный в виде разрывного стержня с головкой, подвижной опоры в виде нагруженной пружиной кольцевого сепаратора, в котором заключены подвижные в радиальном направлении цилиндрические фиксаторы с наклонными торцами, контактирующими с внешней стороны с расточкой корпуса, а с внутренней стороны - с подвижным элементом. Данный клапан обеспечивает полную герметичность по уплотнительному элементу до срабатывания и высокую точность срабатывания за счет фиксирующего механизма.Closest to the proposed valve design is a safety valve (see ed. St. SU No. 1489276 A1,
По наибольшему числу общих признаков и решаемой задачи клапан по авторскому свидетельству №1489276 выбираем для прототипа.According to the largest number of common features and the problem to be solved, we select the valve for the prototype according to the copyright certificate No. 1489276.
Недостатком данного клапана является то, что работоспособность клапана восстанавливается только после замены уплотнительного элемента на новый, поэтому эта конструкция относится к устройствам одноразового действия.The disadvantage of this valve is that the valve is restored only after replacing the sealing element with a new one, therefore this design relates to single-use devices.
Технической задачей предполагаемого технического решения является создание предохранительного клапана, обеспечивающего герметичность по узлу уплотнения после многократных срабатываний.The technical task of the proposed technical solution is to create a safety valve that provides tightness on the seal assembly after repeated trips.
Решение поставленной технической задачи позволит расширить функциональные возможности предохранительного клапана.The solution of the technical problem will expand the functionality of the safety valve.
Поставленная задача решается за счет того, что фиксирующий механизм снабжен дополнительной пружиной, размещенной во внутренней полости подвижного элемента, выполненного в виде стакана, взаимодействующего с цилиндрическими фиксаторами, и опоры со штоком, снабженным головкой и связанным с узлом уплотнения, состоящим из золотника, имеющего внутреннюю проточку, и уплотнительного седла на выходном патрубке, причем головка штока размещена в проточке золотника и установлена относительно верхнего торца проточки с осевым зазором, величина которого превышает рабочий ход фиксирующего механизма.The problem is solved due to the fact that the locking mechanism is equipped with an additional spring located in the inner cavity of the movable element, made in the form of a cup interacting with cylindrical clamps, and supports with a rod equipped with a head and connected to the seal assembly, consisting of a spool having an internal the groove, and the sealing seat on the outlet pipe, and the rod head is placed in the groove of the spool and installed relative to the upper end of the groove with axial clearance, the value of orogo exceeds the stroke locking mechanism.
Поверхность головки штока, контактирующая с нижним торцом проточки золотника, выполнена сферической, а над головкой установлена пружина, имеющая рабочий ход больше осевого зазора.The surface of the rod head in contact with the lower end of the spool groove is spherical, and a spring is installed above the head with a stroke greater than the axial clearance.
Нижний конец стакана подвижного элемента снабжен направляющей обечайкой, взаимодействующей с опорой, связанной с сильфоном.The lower end of the glass of the movable element is provided with a guide shell interacting with the support associated with the bellows.
Дополнительная пружина снабжена узлом настройки усилия пружины.The additional spring is equipped with a spring force adjusting unit.
Сущность технического решения поясняется чертежами.The essence of the technical solution is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен общий вид клапана предохранительного.In FIG. 1 shows a general view of the safety valve.
На фиг. 2 представлена диаграмма работы клапана.In FIG. 2 shows a valve operation diagram.
Клапан предохранительный состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Во внутренней полости корпуса 1 размещены сильфон 4, узел уплотнения, включающий в себя золотник 5, взаимодействующий с уплотнительным седлом 6 выходного патрубка 3, фиксирующий механизм, состоящий из сепаратора 7 с цилиндрическими фиксаторами 8, основной пружины 9 и дополнительной пружины 10, взаимодействующей с подвижным элементом 11 и размещенной в его внутренней полости. Усилие сжатия дополнительной пружины 10 обеспечивается узлом настройки усилия сжатия пружины. Подвижный элемент 11 выполнен в виде стакана 12, взаимодействующего верхним концом с цилиндрическими фиксаторами 8, а нижним концом за счет направляющей обечайки 13 с опорой 14 и штоком 15, снабженным головкой 16.The safety valve consists of a
Герметичность внутренней полости относительно внешней среды обеспечена сильфоном 4, который с одного торца соединен с опорой 14, а с другого торца с корпусом 1, и одновременно предназначен для передачи усилия от давления рабочей среды через стакан 12 на фиксирующий механизм, а через шток 15 на золотник 5.The tightness of the internal cavity relative to the external environment is ensured by a
Головка 16 штока 15 расположена в проточке 17, выполненной в золотнике 5, и установлена относительно верхнего торца проточки 17 с осевым зазором 18, величина которого превышает рабочий ход 19 фиксирующего механизма. Поверхность головки 16, контактирующая с нижнем торцом проточки 17, выполнена сферической для обеспечения самоустановки золотника 5 относительно уплотнительного седла 6 выходного патрубка 3.The
Над головкой 16 установлена пружина 20, предназначенная для поджатия золотника 5 к штоку 15 после срабатывания клапана и имеющая рабочий ход больше осевого зазора 18.Above the
Узел настройки усилия сжатия дополнительной пружины 10 состоит из опорной втулки 21, винта 22 и фланца 23.The adjustment unit of the compression force of the
Работа клапана осуществляется следующим образом.The valve is as follows.
В исходном состоянии золотник 5 находится в положении «закрыто» и прижат к уплотнительному седлу 6 с необходимым расчетным усилием. Усилие для узла уплотнения создается суммарным усилием двух пружин: основной 9 и дополнительной 10, а также давлением рабочей среды на золотник 5.In the initial state, the
Фиксирующий механизм находится в нижнем рабочем положении: цилиндрические фиксаторы 8 под действием усилия, создаваемого пружиной 9 и передаваемого через сепаратор 7, прижаты к стакану 12.The locking mechanism is in the lower working position: the
Дополнительная пружина 10 создает дополнительное усилие, которое позволяет увеличить нагрузку на золотник 5 в положении "закрыто", тем самым способствуя повышению герметичности узла уплотнения.The
При рабочем давлении среды в предохраняемой системе усилие от действия давления среды на эффективную площадь сильфона 4 не превышает совместного усилия предварительного поджатия основной 9 и дополнительной 10 пружин, а также усилия от давления среды на золотник 5.At the working pressure of the medium in the protected system, the force from the action of the pressure of the medium on the effective area of the
Клапан при этом герметичен по узлу уплотнения: уплотнительный поясок золотника 5 - уплотнительное седло 6 выходного патрубка 3.At the same time, the valve is sealed in the seal assembly: the sealing band of the slide valve 5 - the sealing
При повышении давления среды в предохраняемой системе в полости над золотником 5 усилие от действия давления среды на эффективную площадь сильфона 4 начинает превышать значение суммарного усилия предварительного поджатия основной 9 и дополнительной 10 пружин.With increasing pressure of the medium in the protected system in the cavity above the
При этом шток 15 вместе с опорой 14 и сильфоном 4 начинает перемещаться относительно остающегося неподвижным золотника 5.In this case, the
При достижении предохраняемой средой давления срабатывания клапана происходит перемещение сепаратора 7 совместно с цилиндрическими фиксаторами 8.When the protected medium reaches the valve operating pressure, the
Под действием усилия, передаваемого стаканом 12, фиксаторы 8 переместятся в радиальном направлении.Under the action of the force transmitted by the
После радиального перемещения фиксаторов 8 стакан 12 освобождается от усилия, создаваемого основной пружиной 9. Усилие, развиваемое сильфоном 4, полностью передается на опору 14 и стакан 12 перемещается, сжимая внутреннюю пружину 10.After the radial movement of the
При этом шток 15 перемещается вверх и поднимает золотник 5 над седлом 6 выходного патрубка 3 на величину хода клапана, пропуская через открытое проходное сечение рабочую среду предохраняемой системы.In this case, the
При снижении давления в предохраняемой системе до давления обратной посадки Роп происходит перемещение золотника 5 в сторону закрытия за счет перемещения стакана 12, фиксаторы 8 освобождаются, а усилие от основной 9 и дополнительной 10 пружин через шток 15 передается на золотник 5, который перемещается до упора в уплотнительное седло 6 выходного патрубка 3, закрывая проходное сечение клапана.When the pressure in the protected system is reduced to the pressure of the reverse seating Rop, the
Пропуск предохраняемой среды через узел уплотнения клапана прекращается.The passage of the medium to be protected through the valve seal assembly is stopped.
Работа предлагаемого предохранительного клапана поясняется принципиальной диаграммой, представленной на фиг. 2.The operation of the proposed safety valve is illustrated by the principle diagram shown in FIG. 2.
На диаграмме приняты следующие обозначения:The following notation is used in the diagram:
Р - давление среды;P is the pressure of the medium;
h - ход штока клапана;h is the stroke of the valve stem;
Рр - давление рабочее;Rr - working pressure;
Рпо - давление полного открытия;Rpo - pressure of full opening;
Роп - давление обратной посадки;Rop - pressure back landing;
hоткр - ход штока на открытие клапана;hotkr - stroke of the valve opening valve;
hф - ход штока после открытия клапана до фиксации.hf is the stroke of the rod after opening the valve until it locks.
Точка 1 на диаграмме соответствует началу страгивания штока 15 в направлении на открытие клапана и началу сжатия основной 9 и дополнительной 10 пружин при росте давления в системе до давления открытия.
Участок 1-2 соответствует подъему давления среды до момента расфиксации стакана 12 и ходу штока 15 в пределах его холостого хода (при неподвижном золотнике 5 и сохранении герметичности в узле уплотнения).Section 1-2 corresponds to a rise in the pressure of the medium until the
Точка 2 соответствует моменту расфиксации штока, снятия усилия основной 9 пружины после сжатия обеих пружин 9 и 10 в пределах холостого хода штока 15 (при неподвижном золотнике 5 и сохранении герметичности в узле уплотнения) и началу резкого подъема золотника 5.
Участок 2-3 соответствует полному ходу штока 15 и открытию проходного сечения клапана.Section 2-3 corresponds to the full stroke of the
Участок 3-4 соответствует снижению давления среды перед клапаном до давления, при котором происходит фиксация штока 15 под действием дополнительной 10 пружины и резкое нагружение штока 15 усилием основной 9 пружины.Section 3-4 corresponds to a decrease in the pressure of the medium in front of the valve to the pressure at which the
Участок 4-5 соответствует быстрому закрытию клапана с обеспечением герметичности по узлу уплотнения.Section 4-5 corresponds to the quick closing of the valve, ensuring tightness along the seal assembly.
Участок 5-1 соответствует повышению давления среды в пределах до рабочего давления в системе после срабатывания клапана.Section 5-1 corresponds to an increase in the pressure of the medium up to the working pressure in the system after the valve is activated.
Предлагаемая конструкция предохранительного клапана позволяет обеспечить высокую степень герметичности затвора при рабочем давлении среды за счет совместного создания нагрузки на него от основной и дополнительной пружин, срабатывание клапана при давлении среды, равном давлению полного открытия с расфиксацией фиксирующего механизма и возврат затвора в исходное положение "закрыто" после снижения давления рабочей среды в предохраняемой системе до давления обратной посадки с восстановлением требуемой степени герметичности узла уплотнения.The proposed design of the safety valve allows you to provide a high degree of tightness of the shutter at a working pressure of the medium due to the joint creation of a load on it from the main and additional springs, valve actuation at a pressure of the medium equal to the pressure of full opening with the release of the locking mechanism and the shutter returns to its original position "closed" after reducing the pressure of the working medium in the protected system to the pressure of the return landing with restoring the required degree of tightness of the sealing unit nenia.
Таким образом изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности предохранительного клапана и повысить надежность работы при эксплуатации за счет обеспечения герметичности узла уплотнения после многократных срабатываний.Thus, the invention allows to expand the operational capabilities of the safety valve and increase the reliability of operation during operation by ensuring the tightness of the seal assembly after repeated operations.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133525A RU2634999C1 (en) | 2016-08-15 | 2016-08-15 | Safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133525A RU2634999C1 (en) | 2016-08-15 | 2016-08-15 | Safety valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2634999C1 true RU2634999C1 (en) | 2017-11-08 |
Family
ID=60263846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133525A RU2634999C1 (en) | 2016-08-15 | 2016-08-15 | Safety valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634999C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687472C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-05-13 | Евгений Владимирович Курзанов | Flow rate regulator |
RU2711798C1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-01-23 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Safety valve |
RU200272U1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-10-15 | Акционерное общество "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (АО "НИИМаш") | FILLING VALVE |
RU2770540C1 (en) * | 2021-01-26 | 2022-04-18 | Александр Михайлович Юрасов | Safety valve |
RU224323U1 (en) * | 2024-01-23 | 2024-03-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | PNEUMATIC VALVE |
CN118757595A (en) * | 2024-09-03 | 2024-10-11 | 科科集团有限公司 | Self-cleaning high-performance safety valve |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4822210U (en) * | 1971-07-20 | 1973-03-14 | ||
SU1033808A1 (en) * | 1982-05-20 | 1983-08-07 | Предприятие П/Я А-7569 | Safety valve |
SU1168763A1 (en) * | 1984-01-19 | 1985-07-23 | Предприятие П/Я Р-6601 | Diaphragm safety valve |
-
2016
- 2016-08-15 RU RU2016133525A patent/RU2634999C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4822210U (en) * | 1971-07-20 | 1973-03-14 | ||
SU1033808A1 (en) * | 1982-05-20 | 1983-08-07 | Предприятие П/Я А-7569 | Safety valve |
SU1168763A1 (en) * | 1984-01-19 | 1985-07-23 | Предприятие П/Я Р-6601 | Diaphragm safety valve |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687472C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-05-13 | Евгений Владимирович Курзанов | Flow rate regulator |
RU2711798C1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-01-23 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Safety valve |
RU200272U1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-10-15 | Акционерное общество "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (АО "НИИМаш") | FILLING VALVE |
RU2770540C1 (en) * | 2021-01-26 | 2022-04-18 | Александр Михайлович Юрасов | Safety valve |
RU224323U1 (en) * | 2024-01-23 | 2024-03-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | PNEUMATIC VALVE |
CN118757595A (en) * | 2024-09-03 | 2024-10-11 | 科科集团有限公司 | Self-cleaning high-performance safety valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2634999C1 (en) | Safety valve | |
KR102091505B1 (en) | Steam valves, valves and steam turbine installations | |
US10221953B2 (en) | Non chattering pressure relief valve | |
US9816632B2 (en) | Actuated valve system triggered by the failure of a collapsible pin under overpressure condition | |
EP2449291B1 (en) | Obturator valve for a coupling device for pipes | |
RU174792U1 (en) | AXIAL FLOW VALVE | |
EP3267278B1 (en) | Pressure balanced thermal actuator | |
RU2770972C2 (en) | Roll nozzle block | |
RU2374539C1 (en) | Valve | |
RU2584044C1 (en) | Valve | |
RU2447346C1 (en) | Stop valve with unloaded stop | |
RU2711798C1 (en) | Safety valve | |
RU2549756C1 (en) | Valve | |
RU2459128C1 (en) | Air valve gate | |
RU2591375C1 (en) | Valve | |
RU2364913C1 (en) | Command reduction gear | |
RU2763342C1 (en) | Two-way valve | |
RU2587729C1 (en) | Nozzle block | |
RU2591382C1 (en) | Valve | |
RU2703122C1 (en) | Hot gas valve | |
CA2852252C (en) | Downhole tool actuator | |
RU2276301C2 (en) | Safety unit (versions) | |
RU2298127C1 (en) | Valve | |
RU181287U1 (en) | Solenoid valve | |
RU2155363C1 (en) | Flow regulator |