EA030960B1 - Универсальный газогидравлический клапан для регулирования разности давлений потока текучей среды - Google Patents
Универсальный газогидравлический клапан для регулирования разности давлений потока текучей среды Download PDFInfo
- Publication number
- EA030960B1 EA030960B1 EA201600156A EA201600156A EA030960B1 EA 030960 B1 EA030960 B1 EA 030960B1 EA 201600156 A EA201600156 A EA 201600156A EA 201600156 A EA201600156 A EA 201600156A EA 030960 B1 EA030960 B1 EA 030960B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- valve
- movable load
- flow
- outlet
- pressure
- Prior art date
Links
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
- F16K17/12—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side weight-loaded
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/028—Controlling a pressure difference
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области регуляторов текучей среды, в частности к поточным настраиваемым регуляторам, и может быть использовано в различных областях техники для регулирования разности давлений потока текучей среды с высокой точностью, а также в качестве запорного, обратного, аварийного клапана и для дозированной подачи потока текучей среды. Внутри клапана в проходном сечении установлен подвижный груз фиксированного веса, с помощью которого регулируется перепад давления. Вес груза при необходимости может регулироваться установкой или снятием дополнительных регулировочных шайб, для чего в верхней части подвижного груза предусмотрен выступ в виде штока и гайка для закрепления шайб. Универсальный газогидравлический клапан поддерживает настроечную разность давлений с высокой точностью вне зависимости от скачков давления в сети. Клапан может использоваться в качестве регулятора разности давлений потока газа либо жидкости; в качестве запорного, обратного клапана. Клапан может использоваться также в качестве аварийного клапана при превышении заданного давления, направляющего поток через сбросной патрубок в дренажный трубопровод. Клапан может использоваться также в качестве дозирующего клапана, способного плавно менять расход либо ступенчато менять расход с заданным шагом в зависимости от давления.
Description
Изобретение относится к области регуляторов текучей среды, в частности к поточным настраиваемым регуляторам, и может быть использовано в различных областях техники для регулирования разности давлений потока текучей среды с высокой точностью, а также в качестве запорного, обратного, аварийного клапана и для дозированной подачи потока текучей среды. Внутри клапана в проходном сечении установлен подвижный груз фиксированного веса, с помощью которого регулируется перепад давления. Вес груза при необходимости может регулироваться установкой или снятием дополнительных регулировочных шайб, для чего в верхней части подвижного груза предусмотрен выступ в виде штока и гайка для закрепления шайб. Универсальный газогидравлический клапан поддерживает настроечную разность давлений с высокой точностью вне зависимости от скачков давления в сети. Клапан может использоваться в качестве регулятора разности давлений потока газа либо жидкости; в качестве запорного, обратного клапана. Клапан может использоваться также в качестве аварийного клапана при превышении заданного давления, направляющего поток через сбросной патрубок в дренажный трубопровод. Клапан может использоваться также в качестве дозирующего клапана, способного плавно менять расход либо ступенчато менять расход с заданным шагом в зависимости от давления.
030960 В1
Изобретение относится к области регуляторов текучей среды, в частности к поточным настраиваемым регуляторам, и может быть использовано в различных областях техники для регулирования разности давлений потока текучей среды с высокой точностью, а также в качестве запорного, обратного, аварийного клапана и для дозированной подачи потока текучей среды.
Клапан может использоваться в качестве регулятора разности давлений потока газа либо жидкости; в качестве запорного, обратного клапана. Клапан может использоваться также в качестве аварийного клапана при превышении заданного давления, направляющего поток через сбросной патрубок в дренажный трубопровод. Клапан может использоваться также в качестве дозирующего клапана, способного плавно менять расход либо ступенчато менять расход с заданным шагом в зависимости от давления.
По совокупности признаков не существует аналогичного клапана, который бы объединял перечисленные выше функции универсального газогидравлического клапана и обладал бы перечисленными способами применения универсального газогидравлического клапана.
Из уровня техники известен регулятор разности давлений, имеющий на входе моторный регулирующий клапан, шток, связанный с мембраной или сильфоном, и пространство под мембраной, сообщающееся с входом. Принцип действия такого регулятора следующий: высокое давление перед моторным регулирующим клапаном передается в полость под диафрагмой регулятора. Среднее давление через канал в штоке передается от входного штуцера регулятора в полость над его диафрагмой. Пружина регулятора через диафрагму противодействует давлению в нижней полости и, таким образом, устанавливает требуемый перепад давлений.
Известны аварийные клапаны, при превышении установленного давления сбрасывающие поток в окружающую среду либо в дренажный трубопровод. Также известны дозирующие клапаны, способные изменять расход.
Задачей изобретения является максимально простая, надежная и технологичная конструкция, способная с высокой точностью поддерживать постоянную величину перепада давления и, кроме того, способная иметь дополнительные функции обратного и запорного клапана, сглаживания пульсации давления, аварийного сброса, дозированной подачи.
Технический результат достигается тем, что внутри клапана в проходном сечении установлен подвижный груз фиксированного веса, с помощью которого регулируется перепад давления.
Груз имеет такую форму, что, находясь в крайнем нижнем положении, закрывает полностью проходное сечение выходного патрубка, а находясь в крайнем верхнем положении, также закрывает полностью проходное сечение выходного патрубка, но при этом открывает сбросной патрубок, для чего на подвижном грузе имеется кольцевая проточка. Через сбросной патрубок происходит сброс потока с избыточным давлением до момента, пока давление не упадет ниже заданной величины, после чего груз опускается вниз и сечение сбросного патрубка перекрывается.
Функция обратного и запорного клапанов достигается конструкций подвижного груза и взаимным расположением подвижного груза и патрубков универсального газогидравлического клапана, благодаря которому возможно движение потока текучей среды в прямом направлении и невозможно движение в обратном направлении.
Функция аварийного сброса при превышении заданного предельного давления во входном патрубке достигается присутствием элементов: обводной патрубок, выход обводного патрубка, уравнительное дренажное отверстие, пробка с калиброванным отверстием.
Функция сглаживания пульсаций давления достигается благодаря уравнительному дренажному отверстию, которое связывает выходной патрубок и пространство над подвижным грузом, уравнивая давление в пространстве над подвижным грузом и в выходном патрубке. Устанавливая фиксированный диаметр отверстия, можно задавать время выравнивания давления и степень сглаживания пульсаций давления.
Функция дозированной подачи потока текучей среды достигается исполнением выходного патрубка в виде щелевого сопла для подачи газа на лопатки турбины, причем высота открытия щелевого сопла определяется положением подвижного груза. Также функция дозированной подачи потока текучей среды может достигаться исполнением выходного патрубка в виде набора расположенных вертикально друг над другом отверстий (сопел) заданного диаметра.
Универсальный газогидравлический клапан поддерживает настроечную разность давлений с высокой точностью вне зависимости от скачков давления в сети.
Шток на центральном участке груза, оканчивающийся гайкой, допускает возможность установки и снятия дополнительных калибровочных шайб с заданным весом. Это позволяет наращивать, изменять, а также регулировать (производить точную настройку) разности давления путем изменения веса груза.
К достоинствам клапана относится поддержание разности давлений с высокой точностью; возможность точной подстройки значения разности давлений в процессе работы; чрезвычайно простой способ настройки разности давлений; надежный и энергонезависимый способ управления, основанный на действии гравитации (что позволяет применять клапан на объектах, находящихся в зонах электромагнитных аномалий, либо при отсутствии стабильного электропитания, либо работающих в жестких условиях окружающей среды, либо требующих повышенной надежности); сглаживание пульсаций давления на вы
- 1 030960 ходе из устройства.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где показана схема устройства универсального газогидравлического клапана.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 показана принципиальная схема примера реализации устройства универсального газогидравлического клапана, состоящего из корпуса (1), крышки (2), подвижного груза (3), входного патрубка (4), выходного патрубка (5), обводного патрубка (6), выхода обводного патрубка (7), уравнительного дренажного отверстия (8), пробки с калиброванным отверстием (9), сменных регулировочных шайб (10), гайки (11).
На фиг. 2 показана принципиальная схема примера реализации устройства универсального газогидравлического клапана, вид сбоку.
На фиг. 3 показана принципиальная схема примера реализации устройства универсального газогидравлического клапана, вид сверху.
Раскрытие и осуществление изобретения
В канале универсального газогидравлического клапана, имеющем полную площадь поперечного сечения S, расположен подвижный груз, способный приподниматься вертикально вверх под действием давления потока газа или жидкости и опускаться вниз. В крайнем нижнем положении подвижный груз перекрывает полностью выходной патрубок.
Разность давлений AP, создаваемая клапаном, равна в точности отношению веса подвижного груза Mg (т.е. фактически, силы тяжести, действующей на груз) к полной площади поперечного сечения канала клапана, S: AP=Mg/S. Зная площадь сечения канала клапана и разность давлений, которую необходимо создать на клапане, можно задать точный вес подвижного груза и тем самым обеспечить снижение давления на выходе из клапана по сравнению с давлением на входе на величину AP. Вес груза при необходимости может регулироваться установкой или снятием дополнительных регулировочных шайб, для чего в верхней части подвижного груза предусмотрен выступ в виде штока и гайка для закрепления шайб.
Способ установки универсального газогидравлического клапана - исключительно в вертикальном положении. Единственное рабочее положение клапана - вертикальное.
В клапане имеется уравнительное дренажное отверстие, связывающее выходной патрубок и пространство над подвижным грузом, благодаря чему давление в пространстве над подвижным грузом равно давлению в выходном патрубке, на выходе из клапана. Отверстие выполнено в корпусе клапана. Устанавливая фиксированный диаметр отверстия, можно задавать время выравнивания давления и возврата подвижного груза в нижнее положение. В уравнительное дренажное отверстие может быть установлена пробка с калиброванным отверстием фиксированного малого диаметра, что задает фиксированное время открытия выхода обводного патрубка и возврата подвижного груза в нижнее положение. Пробка может быть сменной. Эта функция может быть использована при регенерации фильтров, когда требуется, чтобы обводной патрубок был открыт в течение заданного интервала времени.
Все патрубки могут иметь резьбовые присоединения либо соединения под пайку, а для диаметров большего размера - фланцевые присоединения.
Для выходного патрубка возможны несколько различных исполнений в зависимости от способа применения. Выходной патрубок может быть выполнен в виде патрубка для присоединения с трубопроводом. Выходной патрубок может быть выполнен в виде щелевого сопла для подачи газа на лопатки турбины. Клапан может быть повернут вокруг вертикальной оси для оптимального взаимодействия в составе технического устройства (например, для оптимального угла подачи газа на лопатки турбины).
Выходной патрубок может быть выполнен в виде набора расположенных вертикально друг над другом отверстий (сопел) заданного диаметра, для исполнения устройством функции дозирующего либо раздаточного клапана. При постепенном подъеме подвижного груза вверх отверстия оказываются открытыми одно за другим, при опускании подвижного груза отверстия закрываются.
Возможно исполнение клапана с отсутствием функции аварийного сброса при превышении заданного предельного давления во входном патрубке, вследствие чего конструкция выполняется без следующих элементов: обводной патрубок, выход обводного патрубка, пробка с калиброванным отверстием.
Claims (3)
1. Универсальный газогидравлический клапан, содержащий корпус (1), крышку (2), входной (4) и выходной (5) патрубки, обводной патрубок (6) и выход (7) обводного патрубка, уравнительное дренажное отверстие (8), пробку с калиброванным отверстием (9), отличающийся тем, что внутри корпуса (1) расположен подвижный груз (3), регулирующий разность давлений потока текучей среды, выполненный таким образом, что находясь в крайнем нижнем положении, подвижный груз (3) закрывает полностью проходное сечение выходного патрубка (5), а находясь в крайнем верхнем положении также закрывает полностью проходное сечение выходного патрубка (5), но при этом благодаря имеющейся на подвижном грузе кольцевой проточке открывает обводной патрубок (6), через выход (7) обводного патрубка проис
2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что вес подвижного груза (3) регулируется установкой или снятием дополнительных регулировочных шайб (10), для чего в верхней части подвижного груза (3) предусмотрены выступ в виде штока и гайка (11) для закрепления шайб.
3. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что выходной патрубок (5) выполнен в виде набора расположенных вертикально друг над другом отверстий заданного диаметра.
4. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что выходной патрубок (5) выполнен в виде щелевого сопла, причем высота открытия щелевого сопла регулируется положением подвижного груза (3).
I бход
Фиг. 1
I бход
Фиг. 2
- 2 030960 ходит сброс потока с избыточным давлением, причем уравнительное дренажное отверстие (8) связывает выходной патрубок (5) и пространство над подвижным грузом (3), причем уравнительное дренажное отверстие (8) выполнено с возможностью установки в него пробки с калиброванным отверстием (9), задающим фиксированное время открытия выхода (7) обводного патрубка и возврата подвижного груза (3) в нижнее положение, причем клапан выполнен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси для оптимального взаимодействия в составе технического устройства.
- 3 030960
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EA2013/000009 WO2015043607A1 (ru) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | Универсальный газогидравлический клапан для регулирования разности давлений |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600156A1 EA201600156A1 (ru) | 2016-11-30 |
| EA030960B1 true EA030960B1 (ru) | 2018-10-31 |
Family
ID=52742109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600156A EA030960B1 (ru) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | Универсальный газогидравлический клапан для регулирования разности давлений потока текучей среды |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA030960B1 (ru) |
| WO (1) | WO2015043607A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114413042A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-29 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种自由配重式溢流阀 |
| CN114793853B (zh) * | 2022-04-29 | 2023-06-20 | 厦门大学 | 一种均量供液装置及调整方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU244047A1 (ru) * | А. А. Барсуков , Г. И. Каменецкий | Предохранительный клапан с переливным золотником | ||
| SU460402A1 (ru) * | 1973-01-05 | 1975-02-15 | Предприятие П/Я В-8670 | Клапан непр мого действи |
| US4171712A (en) * | 1977-10-17 | 1979-10-23 | Paccar Inc. | Fuel tank venting valve |
| US5165444A (en) * | 1991-09-26 | 1992-11-24 | Midland Manufacturing Corp. | Spill valve |
-
2013
- 2013-09-24 EA EA201600156A patent/EA030960B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-09-24 WO PCT/EA2013/000009 patent/WO2015043607A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU244047A1 (ru) * | А. А. Барсуков , Г. И. Каменецкий | Предохранительный клапан с переливным золотником | ||
| SU460402A1 (ru) * | 1973-01-05 | 1975-02-15 | Предприятие П/Я В-8670 | Клапан непр мого действи |
| US4171712A (en) * | 1977-10-17 | 1979-10-23 | Paccar Inc. | Fuel tank venting valve |
| US5165444A (en) * | 1991-09-26 | 1992-11-24 | Midland Manufacturing Corp. | Spill valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015043607A1 (ru) | 2015-04-02 |
| EA201600156A1 (ru) | 2016-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2198487A (en) | Automatic valve | |
| CN102187136B (zh) | 具有集成的流量调节的平衡口壳 | |
| US1640842A (en) | Volume control | |
| US10638676B2 (en) | Controlling valve operation using pressure | |
| KR101764709B1 (ko) | 유량 및 압력 조절형 감압밸브 | |
| EA030960B1 (ru) | Универсальный газогидравлический клапан для регулирования разности давлений потока текучей среды | |
| US2707970A (en) | Fluid pressure distributing system | |
| US3572469A (en) | Air line lubricating device | |
| US2853098A (en) | Self compensating flow regulator | |
| KR20050018908A (ko) | 감압 및 압력유지 제어밸브 시스템 | |
| CN105318030A (zh) | 一种适合气液两相流的球阀 | |
| EP4115258B1 (en) | Flow regulator | |
| CN202126635U (zh) | 饱和液液位控制器 | |
| CN207704275U (zh) | 一种流量控制系统 | |
| CN202901428U (zh) | 应用于液力偶合器油路系统中的稳压装置 | |
| US478480A (en) | Gas-regulator | |
| CN100386704C (zh) | 一种分体式两相流液位控制器 | |
| CN204062066U (zh) | 隔膜式调压器 | |
| RU43636U1 (ru) | Автоматизированный регулятор расхода жидкости | |
| CN204061968U (zh) | 一种适合气液两相流的球阀 | |
| RU80032U1 (ru) | Регулятор расхода жидкости | |
| RU123550U1 (ru) | Регулятор расхода жидкости | |
| US20170102077A1 (en) | Variable area flow restriction | |
| RU2531072C1 (ru) | Регулятор малых расходов жидкости | |
| RU188815U1 (ru) | Гидравлический предохранительный клапан |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM |