BG63760B1 - Вентил за регулиране на флуиден поток под налягане - Google Patents

Abstract

Вентилът (1) намира приложение в хидравликата, по-специално за автоматично регулиране на флуиден поток под налягане. Той е с подобрена конструкция, осигуряваща безопасност при работа. Състои се от главен вентил (15), разположен между захранващата тръба (3а) за газа и нагнетателната тръба (4а), се състои от първи затвор (150), който във взаимодействие с термостатичен задвижващ елемент (12) пропуска или прекъсва потока флуид през разширителна камера (14). Един предпазен вентил (16), транспортиращфлуида до камерата (14), е снабден с поне още един затвор (160), прекъсващ поне една разтоварваща тръба (18а), предаваща флуида от камерата (14) към захранващата тръба (3а).

Description

(54) ВЕНТИЛ ЗА РЕГУЛИРАНЕ НА ФЛУИДЕН ПОТОК ПОД НАЛЯГАНЕ

Област на техниката

Изобретението се отнася до вентил, който се прилага по-специално към входа на инсталации за изпаряване на течни газове или за флуиди като едно по-общо предназначение, съдържащ регулиране на споменатия флуиден поток в съответствие с термостатичен контрол, използващ чувствителен елемент, разположен в гореща вода, протичаща през топлообменника, извършващ изпаряването и/или потопен в газ, идващ от изпарителя.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е, че изпарителният процес при някои течни газове под налягане изисква едновременно с тяхното разширение внасянето на определено количество топлина. Това се извършва чрез използване на топлообменник, който обикновено е спирален, тип серпантина или от тръбен вид.

При посочените топлообменници течният газ влиза и преминава през вентил, регулиращ потока, и трябва да излезе в сухо газообразно наситено състояние, за да се избегне рискът от експлозия в горивната камера на горелката.

Изпаряването на течния газ става чрез абсорбция на топлина, която се осигурява от потока топла вода, протичащ вътре в топлообменника, който е наречен изпарител.

Трябва да се има предвид, че може да се случи, поради наличието на остатъчен, превишаващ нормата газ, изискан от ползвателя, или поради понижаване на температурата на водата в изпарителя, излизащият газ да не е изцяло в сухо газообразно наситено състояние.

За преодоляване опасностите при стартирането на влажна газова горелка и съответното появяване на газови всмуквания, където газът е все още в течно състояние, се разработват и адаптират по същество две системи - и двете базирани на опита за поддържане на непроменливо ниво на течния газ в разширителната камера, разположено точно под захранващия вентил за газа, който като такъв е при входа на изпарителя.

Първата система установява контрола на нивото на течния газ чрез използването на поплавък, регулиращ степента на отваряне на входа на газовия вентил съгласно предварително индикирано и тарирано ниво.

Този контрол не винаги е ефективен, поради закъснението в предаването на сигнала на регулиращата система от механичния сензор, предизвикано от поплавъка.

За преодоляване на този недостатък в някои инсталации и устройства трябва да се предвиди следващ предпазен електрически вентил. Този електрически вентил е затворен, когато термичният сензор, датчик, установява падане на температурата на водата в изпарителя, по-долу от една предвидена и изследвана най-ниска стойност.

За разлика от първата система втората система използва контролирането на нивото на течния газ, като използва един магнитен чувствителен елемент, контролираш директно вентила на входа на газа, който е вентил от типа “включен-изключен” електронен и контролиращ вентил.

И в двете системи предлаганите решения използват електрическа контролираща система с изискване по закон да се предвиди и реализира предпазна инсталация срещу експлозии, което определя като необходима предпоставка много големи производствени и административни отговорности и капиталовложения.

В съществуващите инсталации нивото на течния газ в разширителната камера е във всички случаи предмет на повече или по-малко широки колебания.

Без газоотделител течността, присъстваща в същата камера, поради бавното препращане на топлината към нея от топлата вода на топлообменника от изпаряването, постепенно довежда до ненормално свръхналягане.

За избягване и преодоляване на опасните граници се използва малък вентил. Той позволява преминаването на газ под налягане през вентила и връщането му в резервоара.

Малкият предпазен вентил е стандартен, от конвенционален тип с уплътнен зат2 варящ елемент, гайка и салникова набивка, който след бездействие дълго време, може да предизвика блокиране на вентила или създаване на ситуация, в която вентилът да не успее да поддържа установената предварително калибровъчна степен, като предизвика риск от претоварване на инсталацията преди нейната работа.

Задача на изобретението е реализирането на вентил, който да осигури постоянно регулиране степента на отварянето на главния вход на вентила за течния газ чрез контрол от термостатичен вид на температурата на топлата вода, намираща се в изходната линия на водата от изпарителя.

Друга задача съгласно изобретението е осъществяването на изискваните условия за безопасност на вентила при каквито и да са неизправности чрез използването на втори предпазен вентил за струята на газа под налягане, който вентил трябва да работи изключително механично, при това да се избегне рискът от експлозии при употребата на електрически вериги, като се създаде такъв тип затвор, който да предотвратява и да предпазва във всички случаи блокирането или калибрирането, тарирането на системата.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението се осъществява с вентил за автоматично регулиране на флуидния поток под налягане, който включва входящ филтър, разположен в захранващата тръба за газа; разширителна камера за газа, преминаваща през нагнетателната тръба към изпарителя; контролно средство на газовия поток. Съгласно изобретението контролното средство на газовия поток включва главен вентил, разположен между захранващата тръба и нагнетателната тръба, състоящ се от първи затвор, свързан с термостатичен задействащ елемент, служещ за захранване или прекъсване на потока през разширителната камера; предпазен вентил, свързан с разширителната камера и осигурен с най-малко един втори затвор, прекъсващ най-малко един тръбен отвор, свързващ разширителната камера със захранващата тръба.

Пояснение на приложените фигури

Изобретението е пояснено с предпочитаните примерни изпълнения, които не го $ ограничават, и с приложените фигури, от които:

фигура 1 показва глобален изглед на вентила съгласно изобретението, приложен на входа на изпарителя;

Iθ фигура 2 - един аксиален разрез на същия вентил, с главен вентил с напълно затворен затвор;

фигура 3 - същия аксиален разрез на вентила с частично отворен затвор;

фигура 4 - същия разрез на вентила с напълно отворен затвор;

фигура 5 - същия аксиален разрез на вентила и движението на газа под свръхналягане през отворения предпазен вентил.

Примерно изпълнение на изобретението

Както това може да бъде наблюдавано от фиг. 1, вентилът съгласно изобретението, отбелязан с 1, като цяло, е приложен на вхо25 да на изпарителя 2, който е по същество топлообменник.

Топлообменникът може да бъде както със серпантина, потопена в потока топла вода, така и от тръбен тип.

На фиг. 1 е даден пример на изпарител в нормално работещо състояние, позволяващ изтичане отгоре съгласно стрелката 4, на течния газ, подаван съгласно стрелката 3, с един поток, регулиран чрез вентил 1, в на35 пълно газообразно състояние към горелката. Изпаряването и топлообменът се получават чрез циркулирането вътре в изпарителя 2 на топла вода, подавана чрез захранваща тръба 5 и извеждана чрез тръба 6.

В тръбата 6 има термостатичен елемент - сонда 10, свързана към капилярна малка тръба 11 и оперираща с термостатичен задвижващ елемент 12. Всички елементи са свързани с вентила съгласно изобретението.

Вентилът е показан и на следващите фигури 2, 3, 4, 5, които са поглед отгоре по отношение на позицията, дадена на фиг. 1, и представляват разрез по средата, като включват един филтър 13 от познат конвен50 ционален тип, разположен във връзка със зах3 ранващата тръба За за течния газ, подаван от акумулиращ резервоар и една разширителна и свързваща камера 14, транспортираща го от нагнетателната тръбна линия към изпарителя.

Централната част на вентила съгласно изобретението включва главен вентил за регулиране на газовия поток, означен с позиция 15, като цяло състоящ се от първи цилиндричен затвор 150, в противоположност на уплътнителен пръстен 151.

Първият затвор 150 е свързан с аксиален водач 152, осъществяващ върху него продължително осово въздействие, необходимо за реализирането на калибрирано, тарирано отваряне на вентила 15, както е показано на фиг. 3, срещу реакцията, осъществена от пружината 154, притисната чрез термостатичния задвижващ елемент 12.

Осово въздействие се осъществява чрез бутало 153, което е притиснато чрез силфонната камера 120 на задействащия елемент

12, като следствие от един ефект на разширяването на течността, намираща се в камерата. Това е свързано чрез капилярната тръба 11 с термостатичния чувствителен елемент - сондата 10.

В този случай чрез нагряващата вода със средно висока температура - между минималната и максималната тарирана температура, зададена в инсталацията, първият затвор 150 се установява частично отворен и в резултат се осъществява ситуацията, показана на фиг. 3, при която е отбелязано протичането на течния газ, идващ от филтъра

13, през главния вентил 15 - към камерата

14, за свързване с нагнетателната тръба 4а към изпарителя 2, което е отбелязано със стрелки на фигурата.

Възможно най-отворената позиция на първия затвор 150 е показана на фиг. 4, като това кореспондира с най-голямото преминаване на сух наситен газ, позволено от калибрираното тариране на топлата вода в нагнетателната тръбна линия на изпарителя.

Едно по-високо газово преминаване би било предотвратено от температурния спад, който би последвал. Споменатият спад би предизвикал затворът да се затвори отново, тъй като се връща в изходно положение след пренастройване при отчитане на граничните лимитиращи условия.

По подобен начин вентилът съгласно изобретението регулира автоматично газовия поток в няколко междинни позиции на затвора 150, по отношение на и свързано с температурата на водата, излизаща от топлообменника, позволявайки при това точното пропускане на количество газ с еднаква плътност при неговото цялостно изпаряване.

Всеки може да бъде сигурен, че от изпарителя се подава само сух наситен газ.

Когато консумацията е наистина намалена и температурата на водата, постъпваща от топлообменника, позволява изпаряването на газа, течният газ се установява отгоре в главния вентил 15 и в разширителната камера 14, в която той бавно се изпарява и преминава към захранващата тръба За през затвора 150, докато все още е отворен.

Неизправността или спирането на работата на термостатичния елемент, при което спира подаването на газ, или други подобни причини, могат така или иначе да причинят пълното затваряне на затвора 150.

При такива случаи, за да се избегне нарастващото изпарение на течния газ, присъстващ в камерата 14, който може да причини опасно свръхналягане, вентилът съгласно изобретението е снабден с един предпазен клапан 16, показан на фиг. 5, който по същество е съставен от втори коничен затвор 160, който е поддържан притиснат срещу цилиндричния отвор на пръстеновидния уплътнител 161 чрез осовото усилие на пружината 162.

След като определеното вътрешно свръхналягане бъде достигнато, газът под налягане, отделящ се в камерата 14, се свързва и постъпва във втората пръстеновидна камера 17, заобикаляща цилиндричния затвор 150, въздейства върху коничния затвор 160 на предпазния вентил 15, като го отваря и започва да циркулира отново, като преминава през осигурената разтоварваща тръбна линия (отвор) 18 и се връща обратно в направление 8 през цилиндричния затвор 150, който е осигурен с вътрешни канали 150а и се разтоварва над главния вентил 15 в захранващата тръбна линия За.

По такъв начин в този случай няма риск нито от достигане на опасно свръхна4 лягане вътре в инсталацията, нито от получаване на течни газови всмуквания вътре в изпарителя.

Приложение на изобретението

В съответствие с изложеното по-горе, може да бъде оценено и разбрано, че вентилът съгласно изобретението може да бъде използван също така и в случаите, когато е необходимо да се регулира потокът на един флуид под налягане, използвайки термостатичен контрол, работещ чрез градуираното определено отваряне на главния вентил в съответствие с нарастването на температурата на флуида, без да се използва електрическа верига.

Вентилът съгласно изобретението за предпочитане се прилага по линията на възходящия поток (срещу течението) от изпарителя, като може да бъде поставен и по направлението на низходящия поток (по течението) от изпарителя, или според нуждите на потребителя вентилът може да бъде поставен и от двете страни на изпарителя.

При изпълнителната фаза и реализирането на вентила формите и количеството на активните работни елементи на вентилната единица могат да варират по отношение на показаното и описаното на приложените чертежи.

В този смисъл се установява, че възможните работни варианти, различни от описания пример, следва да се разглеждат като защитени и в обхвата на настоящото изобретение.

Claims (6)

1. Патентни претенции

   1. Вентил за автоматично регулиране на флуиден поток, включващ входящ филтър (13), разположен в захранваща тръба (За) на газа, разширителна камера (14) на газа, преминаващ през нагнетателна тръба (4а) към изпарител (2), и контролно средство на газовия поток, характеризиращ се с това, че контролното средство на газовия поток включва един главен вентил (15), разположен между захранващата тръба (За) и нагнетателната тръба (4а), състоящ се от първи затвор (150), свързан с термостатичен задействащ елемент (12), служещ за захранване или прекъсване на потока през разши рителната камера (14), и предпазен вентил (16), свързан към разширителната камера (14) и осигурен с най-малко един втори затвор (160), прекъсващ най-малко един разтоварващ тръбен отвор (18а), свързващ разширителната камера (14) със захранващата тръба (За).
2. 2. Вентил съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че първият затвор (150) на главния вентил (15) с цилиндрична форма е поместен срещуположно на един уплътнителен пръстен (151), когато е в затворено положение, и е снабден с аксиален водач (152) с бутало (153), разположено в неговия край и осъществяващо взаимодействие откъм едната страна с термостатичния задействащ елемент (12), а на срещуположната страна - с една противостояща пружина (154).
3. 3. Вентил съгласно претенциите 1 или 2, характеризиращ се с това, че термостатичният задействащ елемент (12) включва силфонна камера (120), която е свързана през капилярна тръба (11) с термостатичния елемент - сонда (10), вмъкната в изходната тръбна линия за топлата вода (6) на изпарителя (2).
4. 4. Вентил съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че вторият затвор (160) на втория предпазен вентил (16) е с конусообразна форма и е разположен в отвора на пръстеновиден уплътнителен елемент (161), срещу който е притиснат чрез една осова пружина (162), при което вторият затвор (160) е поместен в цилиндрична камера (163), свързана със захранващата тръба (За) през разтоварваща линия (18), водеща към първия затвор (150).
5. 5. Вентил съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че е снабден с вътрешна кръгообразна камера (17), заобикаляща първия затвор (150) и свързваща разширителната камера (14) и предпазния вентил (16).
6. 6. Вентил съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че първият затвор (150) е с вътрешна празнина и има междинни проходи (150а), подходящи за транспортиране от разтоварващата линия (18) към захранващата тръба (За).