FI79395C

FI79395C - Pressure reducing valve.

Info

Publication number: FI79395C
Application number: FI854841A
Authority: FI
Inventors: Takeshi Yokoyama
Original assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1989-12-11
Also published as: NL188712C; FI854841A0; FI854841A; CN85108998A; KR860008074U; SE8505883L; DK577985D0; BE903840A; GB2168504A; CN1004024B; ES8700403A1; SE461933B; GB2168504B; MX161859A; CA1270721A; DK166470B1; SE8505883D0; ES549898A0; GB8528556D0; NZ214483A

Description

1 793951 79395

Paineenalennusventtiili - TryckreduseringsventilPressure reducing valve - Tryckreduseringsventil

Keksintö koskee ohjaintyyppistä paineenalennusventtiiliä, jota käytetään höyryputkijärjestelmissä, paineilmajärjestelmissä tai vastaavissa sekundäärisen nestepaineen pitämiseksi ennalta määrätyssä arvossa ja erityisesti keksintö koskee tiivistys-elimiä, joita käytetään pää- tai ohjausventtiilin kanssa kytketyn mäntärakenteen liukuosan kanssa venttiilin ohjaamiseksi.The invention relates to a controller-type pressure relief valve used in steam pipe systems, compressed air systems or the like for maintaining a secondary fluid pressure at a predetermined value, and more particularly to sealing members used with a main or control valve slider for controlling a valve.

Kuten esimerkiksi japanilaisessa hyötymallijulkaisussa 45-27184 on esitetty, kuuluu ohjaintyyppiseen paineenalennusventtiiliin pääventtiilin lisäksi ohjausventtiili, joka on sijoitettu nesteen virtauspolulle, joka yhdistää pääventtiilin primääripuolen pääventtiilin kanssa kytkettynä olevan männän yläpuolella olevan syvennyksen kanssa venttiilin ohjaamiseksi. Ohjausvent-tiiliä ohjaa, kuten myöhemmin selostetaan, kalvo, joka taipuu pääventtiilin sekundääripuolella olevan nestepaineen vaikutuksesta yllämainittuun syvennykseen virtaavan nestemäärän säätä- ____ miseksi liikuttaen näin mäntää ja sen kanssa kytkettynä olevaa pääventtiiliä männän yläpinnan ja sekundäärisessä paineessa olevan pohjapinnan välillä vallitsevan paine-eron mukaisesti.As for example, Japanese Utility Model No. 45-27184 is shown, the system includes a control-type pressure reducing valve of the main valve in addition to the control valve disposed in the fluid flow path, which connects with the main valve connected to the primary side of the main valve with the above piston in the recess of the valve controlling. The control valve is controlled, as will be described later, by a diaphragm that bends under the action of the fluid pressure on the secondary side of the main valve to control the amount of fluid flowing into the above recess, thereby moving the piston and the main valve connected thereto between the upper piston and the secondary pressure bottom surface.

Tämän tyyppiseen paineenalennusventtiiliin kuuluu sellainen mäntä ja ohjausventtiili, jotka aikaansaavat herkän liikkeen primääri- ja sekundääripuolien mukaisesti, kuten yllä selostettiin, ja oleellisesti vaikuttavat itse venttiilin toiminnallisiin ominaisuuksiin. Tarkemmin sanottuna mitä tulee mäntään, säädetään sen yläpintaan vaikuttavaa nestepainetta antamalla männän yläpuolella olevaan syvennykseen virranneen primääri-nesteen vuotaa ohjausventtiilin lävitse, männän ja sylinterin välisen raon kautta. Jos tämä rako on pieni, on nesteen vuoto myös pientä ja tästä voi olla seurauksena pääventtiilin jääminen avoimeksi ja/tai männän palaminen kiinni sylinteriin. Jos 2 79395 rakoa laajennetaan riittävästi estämään tällaiset kiinnileik-kautumiset, tulee vuoto suureksi ja vähentää näin pääventtiilin käyttövoimaa. Mitä tulee ohjausventtiiliin, jos primäärineste virtaa ohjauskaran ja karaohjaimen välisestä raosta kalvon alla olevaan syvennykseen (seuraavassa käytetään nimitystä kalvo-kammio), vaihtelee kalvokammion paine, jonka aluksi on oltava sekundääripaine, ja vaihtelun seurauksena kalvo, jonka toimintaan tämä paine vaikuttaa, voi toimita virheellisesti. Jos rako tehdään kapeammaksi vuodon estämiseksi, haittaa kuitenkin lisääntynyt liukuvastus tasaista liikettä. Näin ollen on suotavaa varustaa tällainen liukuosa rakenteella, joka omaa hyvän tiivistystehon ja alhaisen liukuvastuksen.A pressure relief valve of this type includes a piston and a control valve that provide sensitive movement according to the primary and secondary sides, as described above, and substantially affect the functional characteristics of the valve itself. More specifically, with respect to the piston, the fluid pressure acting on its upper surface is controlled by allowing the primary fluid flowing into the recess above the piston to flow through the control valve, through the gap between the piston and the cylinder. If this gap is small, fluid leakage will also be small and this may result in the main valve remaining open and / or the piston burning into the cylinder. If the 2 79395 slots are widened sufficiently to prevent such entrapment, the leakage will become large and thus reduce the driving force of the main valve. As for the control valve, if the primary fluid flows from the gap between the guide spindle and the spindle guide to the recess below the diaphragm (hereinafter referred to as diaphragm chamber), the diaphragm chamber pressure varies, which must initially be secondary, and the diaphragm affected by this pressure may malfunction. However, if the gap is made narrower to prevent leakage, increased sliding resistance will impede smooth movement. Therefore, it is desirable to provide such a sliding member with a structure having good sealing performance and low sliding resistance.

Yllämainitussa japanilaisessa julkaisussa muodostetaan mainitun tehtävän toteuttamiseksi kiinteä rako männän ja sylinterin väliin ja sijoitetaan metallirengas rengasmaiseen uraan männän sivuseinämässä, jotta mahdollistettaisiin männän päällä olevan nesteen vuotaminen metallirenkaan ja sylinterin välisen raon kautta.In the above-mentioned Japanese publication, in order to perform said function, a fixed gap is formed between the piston and the cylinder and a metal ring is placed in an annular groove in the side wall of the piston to allow liquid on the piston to leak through the gap between the metal ring and the cylinder.

Tällainen rakenne voi kuitenkin aikaansaada liukuosan epästabiilin liikkeen, mikä aiheuttaa kokonaisuudessaan virheellisen toiminnan. Erityisesti metallirengas, joka tyypillisesti on valmistettu fosforipronssista, antaa epätasaisen vuodon metallirenkaan ja sylinterin sisäpinnan välillä johtuen sen ulko-halkaisijan epäsäännöllisyydestä ja aiheuttaa näin joskus liukuosan kiinnileikkautumisen lämpölaajenemisen vuoksi, mikä voi aiheuttaa virheellistä toimintaa. Näin ollen on tullut välttämättömäksi korvata fosforipronssirengas toisella renkaalla, joka omaa alhaisen kimmovoiman ja alhaisen kosketus-vastuksen.However, such a structure can cause unstable movement of the slider, which causes malfunction as a whole. In particular, a metal ring, typically made of phosphor bronze, gives an uneven leakage between the metal ring and the inner surface of the cylinder due to the irregularity of its outer diameter and thus sometimes causes the sliding part to lock due to thermal expansion, which can cause malfunction. Thus, it has become necessary to replace the phosphor bronze ring with another ring having low elastic force and low contact resistance.

Keksinnön tehtävänä on näin ollen tarjota parannettu paineen-alennusventtiilin rakenne, jossa liukuosa on modifioitu aikaan- 3 79395 saamaan suuren tiivistystehon ja pienen liukuvaatuksen ja estämään näin termisen laajenemisen vuoksi syntyvä kiinnileikkau-tuminen.It is therefore an object of the invention to provide an improved pressure relief valve structure in which the sliding part has been modified to provide a high sealing power and a low sliding requirement and thus to prevent entrapment due to thermal expansion.

Tämän keksinnön mukaisesti on järjestetty paineenalennusvent-tiili, johon kuuluu pääventtiili ja ohjausventtiili päävent-tiilin ohjaamiseksi, jolloin ohjausventtiiliin on liitetty mäntärakenne, johon kuuluu ohjauskara liikkuvana sisäpuolisena elimenä, jolla on lieriömäinen ulkopinta, ja karaohjain paikallaan olevana ulkopuolisena elimenä, jolla on lieriömäinen sisäpinta, joka on kohti ohjauskaran ulkopintaa, tunnettu siitä, että ohjauskaraan kuuluu ensimmäinen, toinen ja kolmas osa, jotka on peräkkäin liitetty pitkittäissuunnassa toisiinsa, jolloin ensimmäinen ja kolmas osa omaavat tietyn halkaisijan, mainitun ensimmäisen ja kolmannen osan väliin sijoitettu toinen osa omaa pienemmän halkaisijan, lieriömäinen holkki, jolla on ulkohalkaisija, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin mainittu tietty halkaisija, on liukuvasti sovitettu toisen osan päälle, ja tiivistyselimet on sijoitettu hoikin ja ensimmäisen ja/tai toisen osan väliin tietyn asteisen aksiaalisen säteittäisen välyksen ylläpitämiseksi.According to the present invention, there is provided a pressure relief valve comprising a main valve and a control valve for controlling the main valve, the control valve being connected to a piston structure including a guide spindle as a movable inner member having a cylindrical outer surface and a stem guide as a stationary outer member having a cylindrical inner surface. is towards the outer surface of the guide spindle, characterized in that the guide spindle comprises first, second and third parts successively connected longitudinally to each other, the first and third parts having a certain diameter, a second part interposed between said first and third parts having a smaller diameter, cylindrical sleeve, having an outer diameter substantially equal to said particular diameter, slidably fitted over the second portion, and sealing members disposed between the sleeve and the first and / or second portions to maintain a certain degree of axial radial clearance ramp up.

Keksinnön yllämainittuja ja muita piirteitä ja vaikutuksia selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen.The above and other features and effects of the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen paineenalennusventtiilin pitkittäisleikkausta.Figure 1 shows a longitudinal section of a pressure relief valve according to the invention.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 paineenalennusventtiilin ohjaus-venttiilirakenteen suurennettua leikkauskuvantoa.Fig. 2 shows an enlarged sectional view of the control valve structure of the pressure relief valve of Fig. 1.

Piirustuksissa on kaikkialla käytetty samoista rakennekomponenteista samoja viitenumerolta.The same structural components by reference numeral are used throughout the drawings.

4 793954 79395

Kuviossa 1 esitettyyn keksinnön mukaiseen paineenalennusvent-tiilin sovellutusmuotoon kuuluu pöhjakannella 31 varustettu lauhdeastian runko 29 uimurikohoa 34 varten, päärunko 1, jonka sisällä on mäntä 6, sylinteri 9, pääventtiili 5 ja erotinra-kenne sisältäen pyörresiivet 27 ja laskuputken 28, ohjausrunko 32, jonka sisällä on ohjausventtiili 11, ja jousikotelo 33, jonka sisällä on paineenasetusjousi 14. Nämä komponentit on kytketty tässä järjestyksessä, kuten piirustuksessa on esitetty, laipoistaan käyttäen välissä sopivia tiivisteitä. Kalvo 15 sijaitsee ohjausrungon 32 ja jousikotelon 33 välissä.The embodiment of the pressure relief valve according to the invention shown in Fig. 1 comprises a condenser body 29 with a bottom cover 31 for a float riser 34, a main body 1 with a piston 6, a cylinder 9, a main valve 5 and a separator structure including vortices 32 and a downcomer 28 is a control valve 11, and a spring housing 33 with a pressure setting spring 14 inside. These components are connected in this order, as shown in the drawing, from their flanges using suitable seals in between. The diaphragm 15 is located between the guide body 32 and the spring housing 33.

Päärungossa 1 on sisäänmenoaukko 2 ja ulostuloaukko 3, jotka on muodostettu sama-akselisesti toistensa kanssa ja yhdistetty keskenään venttiiliaukolla 4. Pääventtiilissä 5, jota jousi pakottaa vasten venttiiliaukon 4 ympärille muodostettua venttiili-istukkaa, on keskustappi, joka ulottuu ylöspäin ja rajoittuu venttiiliaukossa 4 vasten männästä 6 alaspäin ulottuvaa männän tapin pohjapäätä.The main body 1 has an inlet 2 and an outlet 3 formed coaxially with each other and connected to each other by a valve opening 4. The main valve 5, which is forced by a spring against a valve seat formed around the valve opening 4, has a central pin extending upwards and abutting the valve opening 4 6 downwardly extending bottom end of piston pin.

Ohjausventtiili 11 sijaitsee pääventtiilin 5 alla olevasta syvennyksestä lähtevän yhdysreiän 12 ja toisen, männän 6 yläpuolella olevasta syvennyksestä lähtevän yhdysreiän 13 välissä, ja jousi pakottaa venttiiliä vasten kalvoa 15. Toisaalta kalvoon kohdistuu paineenasetusjousen 14 aikaansaama voima jousi-alustan 23 välityksellä, joka puristusvoima voidaan säätää säätöruuvilla 22. Kalvon 15 alla oleva kammio (toisin sanoen kalvokammio) on liitetty yhdysreiän 26 välityksellä ulostulo-aukkoon 3, kun taas kalvon 15 yläpuolella oleva kammio on liitetty yhdysreiän 25 välityksellä ulkopuolisen ilmakehän kanssa.The control valve 11 is located between the connecting hole 12 from the recess below the main valve 5 and the second connecting hole 13 from the recess above the piston 6, and the spring forces the valve against the diaphragm 15. On the other hand, the 22. The chamber below the membrane 15 (i.e. the membrane chamber) is connected to the outlet 3 via a connecting hole 26, while the chamber above the membrane 15 is connected to the outside atmosphere via a connecting hole 25.

Laskuputki 28 sijaitsee yhdessä verkkoseinämän 39 kanssa vent-tiiliaukon 4 alla olevassa tilassa. Laskuputkeen 28 kuuluu kaksi sama-akselista sylinterimäistä elintä, joista sisemmän alapää on laajennettu, ja joukko pyörresiipiä 27 on järjestetty sisemmän ja ulomman elimen väliin.The downcomer 28 is located together with the mesh wall 39 in the space below the valve opening 4. The downcomer 28 includes two coaxial cylindrical members with the inner lower end expanded, and a plurality of vortex vanes 27 disposed between the inner and outer members.

5 793955 79395

Lauhdeastian rungon 29 sisällä on puolipallon muotoinen uimurin kansi 35, jossa on joukko läpimeneviä reikiä 36 ja joka on tuettuna pohjalevyn 31 päälle sopivilla, ei esitetyillä elimillä, ja ontto pallomainen uimurikoho 34 ovat vapaasti kannen 35 ja pohjalevyn 31 välisessä tilassa. Pohjalevyssä 31 on poistoaukko 37, joka on varustettu poistoventtiilin istukalla 38, jonka normaalisti sulkee uimurikoho 34.Inside the condenser body 29 there is a hemispherical float cover 35 having a plurality of through holes 36 supported on the base plate 31 by suitable members, not shown, and the hollow spherical float protrusion 34 in the space between the cover 35 and the base plate 31. The base plate 31 has an outlet opening 37 provided with an outlet valve seat 38 which is normally closed by a float buoy 34.

Toiminnan aikana pääventtiili 5 on tavallisesti suljettuna jousivoiman avulla, joka voima vaikuttaa siihen ylöspäin, ja ohjausventtiili 11 on tavallisesti avoinna paineenasetusjousen 14 aikaansaaman, säätöruuvin 22 avulla etukäteen säädetyn, alaspäin suunnatun jousivoiman vaikutuksesta. Kun vesisumua sisältävä höyryvirta tulee sisäänmenoaukkoon 2, johdetaan sen paine yhdysreiän 12 kautta ohjausventtiilin 11 alla olevaan syvennykseen ja sen jälkeen männän 6 päällä olevaan syvennykseen avoimen ohjausventtiilin 11 ja yhdysreiän 13 lävitse männän työntämiseksi alaspäin ja pääventtiilin 5 avaamiseksi. Näin höyry tulee lauhdeastiaan 29, kulkee avoimen pääventtiilin 5 kautta ja sen jälkeen tulee ulos ulostuloaukosta 3. Höyryn kulun aikana pyörresiivet 27 sekoittavat höyryä veden erotta-msieksi keskipakoisvoiman avula sen saattamiseksi lammikoksi lauhdeastian 29 pohjalle. Kun vettä on kerääntynyt riittävästi kohottamaan uimurikohoa 34, koho irtaantuu venttiili-istukasta 38 ja päästää veden ulos poistoaukosta 37.During operation, the main valve 5 is usually closed by a spring force acting on it upwards, and the control valve 11 is usually open by the downward spring force provided by the pressure setting spring 14 by means of an adjusting screw 22. When the steam stream containing water mist enters the inlet 2, its pressure is passed through the connecting hole 12 to the recess below the control valve 11 and then to the recess above the piston 6 through the open control valve 11 and the connecting hole 13 to push the piston down and open the main valve 5. Thus, the steam enters the condenser 29, passes through the open main valve 5 and then comes out of the outlet 3. During the passage of steam, the vortex vanes 27 mix the steam to separate the water by centrifugal force to make it a pond at the bottom of the condenser 29. When enough water has accumulated to raise the float float 34, the float detaches from the valve seat 38 and releases the water out of the outlet 37.

Jos paine kohoaa ennalta asetetun arvon yläpuolelle, johdetaan se yhdysreiän 26 kautta kalvokammioon kalvon 15 työntämiseksi vasten jousta 14. Tästä on seurauksena jousen ylöspäin painaman ohjausventtiilin 11 sulkeutuminen ja sen seurauksena tasapaino männän 6 ylä- ja alapintojen paineiden välillä männän 6 aukon 10 lävitse tapahtuvan vuodon ansiosta. Näin ollen pääventtiili 5 on suljettuna jousivoiman vaikutuksesta primääripuolella olevan höyrypaineen vuoksi höyryn virtauksen pysäyttämiseksi.If the pressure rises above a preset value, it is led through the connecting hole 26 into the diaphragm chamber to push the diaphragm 15 against the spring 14. This closes the spring-up control valve 11 and consequently the balance between the upper and lower surface pressures of the piston 6 due to leakage through the piston 6 orifice 10 . Thus, the main valve 5 is closed by the force of a spring force due to the vapor pressure on the primary side to stop the flow of steam.

6 793956 79395

Sama toiminta toistetaan primäärihöyrynpaineen muuttuessa sekundäärisen paineen säätämiseksi ennalta määrättyn arvoon.The same operation is repeated as the primary vapor pressure changes to adjust the secondary pressure to a predetermined value.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen ohjausventtiilira-kenne 11 (kuvio 1), johon kuuluu karaohjain 16 ja siinä olevaan ohjausreikään 161 asennettu ohjauskara 17. Venttiili-istukka 162 on muodostettu ohjausreikän 161 alapään ympärille ohjaus-karan 17 sulkuelintä 21 varten. Karaohjaimeen 16 on muodostettu ohjausreiän 161 suhteen risteävä vaakasuora läpimenevä reikä 18, joka on yhdistetty yhdysreikään 13 (kuvio 1) edellä mainitussa tarkoituksessa.Fig. 2 shows a control valve structure 11 according to the invention (Fig. 1), which includes a spindle guide 16 and a guide spindle 17 mounted in the guide hole 161 therein. A horizontal through hole 18 intersecting the guide hole 161 is formed in the spindle guide 16 and is connected to the connecting hole 13 (Fig. 1) for the above-mentioned purpose.

Ohjauskara 17 on muodostettu akselista 171, jonka halkaisija on oleellisesti pienempi kuin karaohjaimen 16 ohjausreiän 161 sisähalkaisija. Akselissa 171 on laippamainen suurennusosa 172, joka on muodostettu yhtenäiseksi akselin kanssa hiemen läpimenevän reiän 18 yläpuolelle, alapäähän kiinnitetty venttiilin sulkuelin 21 ja yläpäähän kiinnitetty ahdistussovittei-nen päälliosa 173 ja liukusovitteinen holkki 20 akselin 171 päällä elementtien 172 ja 173 välissä. Elementtien 20, 172 ja 173 halkaisija on hieman pienempi kuin ohjausreiän 161 sisä-halkaisija. Elementtien 20 ja 172 sekä elementtien 20 ja 173 väliin on sijoitettu pari rengasmaisia tiivistyselimiä 19.The guide spindle 17 is formed of a shaft 171 having a diameter substantially smaller than the inner diameter of the guide hole 161 of the spindle guide 16. The shaft 171 has a flanged magnifying portion 172 formed integrally with the shaft above the slightly through hole 18, a valve closure member 21 attached to the lower end and an anxiety-adapted top portion 173 attached to the upper end and a sliding sleeve 20 on the shaft 171 between the elements 172 and 173. The diameter of the elements 20, 172 and 173 is slightly smaller than the inner diameter of the guide hole 161. A pair of annular sealing members 19 are interposed between the elements 20 and 172 and the elements 20 and 173.

Kukin elin 19 on muodostettu fluorihartsista ja jaettu vähintään yhdessä kohdassa 191. Elementtien 19 ja 20 aksiaaliset mitat on suunniteltu siten, että mittojen summa on pienempi kuin elementtien 172 ja 173 välinen tila ja elementtien 19 ja 20 oleellinen aksiaalinen liike on mahdollista. Tällainen rakenne mahdollistaa tiivistyselimien 19 mahdollisen lämpölaajenemisen absorboimisen sekä aksiaalisessa että säteittäis-suunnassa yllämainittujen kiinnileikkautumisongelmien estämiseksi. Toisaalta päällielimen 173 päälle on sovitettu kaareva kansi 24 kosketuksiin kalvon 15 kanssa (kuvio 1).Each member 19 is formed of fluororesin and divided in at least one location 191. The axial dimensions of the elements 19 and 20 are designed so that the sum of the dimensions is less than the space between the elements 172 and 173 and substantial axial movement of the elements 19 and 20 is possible. Such a structure makes it possible to absorb the possible thermal expansion of the sealing members 19 in both the axial and radial directions in order to prevent the above-mentioned clamping problems. On the other hand, a curved cover 24 is arranged on the upper member 173 in contact with the film 15 (Fig. 1).

7 793957 79395

Kuten yllä selostettiin on tiivistyselimet 19 valmistettu fluorihartsista ja jaettu vähintään yhdestä kohdasta 191 keksinnön mukaisesti, jolloin ne aikaansaavat huomattavan liuku-vastuksen vähenemisen ja tehokkaasti absorboivat lämpölaajenemisen, jos sellaista esiintyy, ja niiden aksiaalinen jakaminen kussakin ohjauskarassa 17 ehkäisee niiden kallistumisen, mistä kallistumisesta voisi olla seurauksena epätasainen kosketus eikä venttiilin tasaista toimintaa voitaisi ylläpitää.As described above, the sealing members 19 are made of fluororesin and distributed at at least one location 191 in accordance with the invention, thereby providing a significant reduction in sliding resistance and effectively absorbing thermal expansion, if any, and their axial distribution in each guide spindle 17 prevents them from tilting. uneven contact and smooth operation of the valve could not be maintained.

On huomattava, että yllämainittu selostus on tarkoitettu ainoastaan kuvaamaan keksintöä ja lukuisat modifikaatiot ja muutokset ovat mahdollisia oheisen patenttivaatimuksen puitteissa.It should be noted that the above description is intended only to illustrate the invention and numerous modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

Claims

β 79395 CLAIMS A pressure relief valve comprising a main valve (5) and a control valve (11) for controlling the main valve, the control valve (11) being connected to a piston structure comprising a guide stem (17) as a movable inner member having a cylindrical outer surface and a stem guide (16) as a stationary outer member having a cylindrical inner surface facing the outer surface of the guide spindle (17), characterized in that the guide spindle (17) comprises first, second and third portions (173, 171, 172) successively connected longitudinally to each other, wherein the first and third parts (173, 172) having a certain diameter for sliding inside the spindle guide (16), the second part (171) interposed between said first and third parts having a smaller diameter, cylindrical sleeve (20) having an outer diameter substantially equal than said certain diameter is slidably mounted on the second part (171), and the sealing members (19) are arranged h between the right (20) and the first and / or second portions (173, 172) to maintain a certain degree of axial radial clearance.