PL224841B1 - Zawór różnicowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór różnicowy do instalacji hydraulicznych.

Znane są rozwiązania zaworów, które regulują ciśnienie w instalacjach ciśnieniowych wyprowadzając strumień cieczy z przewodu po przekroczeniu pewnej zadanej wartości ciśnienia w instalacji są to upustowe zawory bezpieczeństwa. Upustowe zawory bezpieczeństwa dzielą się na zawory działające przy podwyższonym ciśnieniu, które dzielą się na zawory sprężynowe i dźwigniowe, oraz zawory działające przy obniżonym ciśnieniu. Jednymi z najbardziej znanych i rozpowszechnionych są sprężynowy i dźwigniowy zawór bezpieczeństwa działające przy podwyższonym ciśnieniu. W sprężyn owym zaworze bezpieczeństwa podczas normalnej pracy instalacji grzybek dociskany jest do gniazda sprężyną za pośrednictwem trzpienia z tarczą wsporczą, a napięcie sprężyny jest odpowiednio regulowane, zazwyczaj fabrycznie do żądanego ciśnienia, przy którym zawór powinien się samoczynnie otworzyć. W momencie przekroczenia ciśnienia granicznego ugina się sprężyna co skutkuje podniesieniem grzybka umożliwiając wypływ cieczy z przewodu ciśnieniowego na zewnątrz tak długo, aż ciśnienie spadnie do wartości granicznej, związanej z nastawą sprężyny. Zawory dźwigniowe - ci w obu zaworach odbywa się tylko jednokierunkowo - z instalacji ciśnieniowej na zewnątrz. Zawory te zostały opisane w książce Gabryszewski T. „Wodociągi”. Wydawnictwo Arkady. Warszawa 1983 oraz w książce Grabarczyk Cz. „Przepływy cieczy w przewodach. Metody obliczeniowe”. Wydawnictwo Envirotech, Poznań 1997; Niełacny M. „Uderzenia hydrauliczne”. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002. Zaletami sprężynowych zaworów upustowych jest ich natychmiastowe otwarcie po przekroczeniu granicznego ciśnienia, na które zostały ustawione. Zawory dźwigniowe mają nieco większą bezwładność niż sprężynowe, na skutek czego wolniej się otwierają. Natomiast do głównych ograniczeń stosowania obu rodzajów zaworów należy działanie tylko w jednym kierunku, zazwyczaj realizowane przez upust cieczy.

Istotą zaworu różnicowego jest to, że zbudowany jest z układu dwóch przewodów łączących dwa zintegrowane zawory grzybkowe sprężynowe lub dźwigniowe, których otwarcie poprzez podniesienie grzybka z gniazda, na skutek zaistnienia podwyższonego ciśnienia po jednej ze stron gdzie zawór jest zamontowany, powoduje przepływ cieczy i tym samym wyrównanie ciśnienia po obu stronach zaworu różnicowego do wartości ustawionej poprzez nastawę tego zaworu.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest umożliwienie dwukierunkowego samoczynnego przepływu cieczy przez zawór różnicowy, skutkujące zmniejszeniem różnicy ciśnień po obu jego stronach do wartości ustawionej poprzez nastawę. Dodatkową zaletą funkcjonowania zaworu różnicowego jest uniezależnienie od obecności zewnętrznego zasilania w energię elektryczną. Zarówno otwarcie jak i zamknięcie tego zaworu uzależnione jest jedynie od wysokości różnicy ciśnień po obu jego stronach.

Wynalazek został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunkach, na którym fig. 1a przedstawia zawór różnicowy w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 2 - zawór różnicowy w drugim przykładzie wykonania, fig. 3 - zawór różnicowy w trzecim przykładzie wykonania, fig. 4 - zawór różnicowy w czwartym przykładzie wykonania.

Zawór różnicowy składa się z dwóch przewodów 1 i 2. Pierwszy przewód 1 podłączony jest równolegle do części wejściowej drugiego zaworu 5 grzybkowego znajdującego się w górnej części obudowy 3 i do części wejściowej pierwszego zaworu 4 grzybkowego, znajdującego się w części do lnej obudowy 3. Drugi przewód 2 podłączony jest prostopadle do części wyjściowej drugiego zaworu 5 grzybkowego znajdującego się w górnej części obudowy 3 i do części wyjściowej pierwszego zaworu 4 grzybkowego, znajdującego się w części dolnej obudowy 3.

W pierwszym wariancie wykonania pierwszy zawór 4 grzybkowy i drugi zawór 5 grzybkowe są zaworami sprężynowymi, w którym nacisk grzybka 7 na gniazdo 6 regulowany jest za pomocą płytki 10 regulującej sprężynę 8 dociskową wyposażoną w pokrętła 11 regulujące nastawę zaworu sprężynowego nastawę siły nacisku sprężyny 8 umieszczone na trzpieniu grzybka 9.

W drugim wariancie wykonania pierwszy zawór 4 grzybkowy i drugi zawór 5 grzybkowy są zaworami dźwigniowymi w których nacisk grzybka 7 na gniazdo 6 regulowany jest poprzez ciężarek 15 przesuwny umieszczony na ramieniu 14 dźwigni podpartym podporą 13 ramienia 14 dźwigni.

W trzecim wariancie wykonania pierwszy zawór 4 grzybkowy jest zaworem sprężynowym, w którym nacisk grzybka 7 na gniazdo 6 regulowany jest za pomocą płytki regulującej 10 sprężynę 8 dociskową wyposażoną w pokrętła regulujące nastawę zaworu - nastawę siły nacisku sprężyny 11 umieszczone na trzpieniu grzybka 9, a drugi zawór 5 grzybkowy jest zaworem dźwigniowym, w którym

PL 224 841 B1 nacisk grzybka 7 na gniazdo 6 regulowany jest poprzez ciężarek 15 przesuwny umieszczony na ramieniu dźwigni 14 podpartym podporą 13 ramienia 14 dźwigni.

W czwartym wariancie wykonania pierwszy zawór 4 grzybkowy jest zaworem dźwigniowym, w którym nacisk grzybka 7 na gniazdo 6 regulowany jest poprzez ciężarek 15 przesuwny umieszczony na ramieniu 14 dźwigni podpartym podporą 13 ramienia 14 dźwigni, a drugi zawór 5 grzybkowym jest zaworem sprężynowym w którym, nacisk grzybka 7 na gniazdo 6 regulowany jest poprzez ciężarek 15 przesuwny umieszczony na ramieniu dźwigni 14 podpartym podporą 13 ramienia 14 dźwigni.

Działanie zaworu różnicowego polega na tym, że przy normalnych warunkach pracy pozostaje zamknięty. W chwili powstania różnicy ciśnień większej od zadanej poprzez nastawę zawór otwiera się, umożliwiając przepływ wody zamiennie w obu kierunkach, w kierunku od ciśnienia wyższego do niższego. Zawór może pracować dwukierunkowo. Po przekroczeniu ustawionego ciśnienia granicznego podniesienie grzybka 7 z gniazda zaworu 6 umożliwiając przepływ cieczy z przewodu ciśnieniowego o ciśnieniu wyższym do przewodu po drugiej stronie zaworu różnicowego o ciśnieniu niższym. Przepływ trwa tak długo aż różnica ciśnień po obu stronach zaworu spadnie do wartości granicznej zadanej poprzez nastawę zaworu.

Wykaz oznaczeń:

1. - pierwszy przewód

2. - drugi przewód

3. - obudowa

4. - pierwszy zawór grzybkowy

5. - drugi zawór grzybkowy

6. - gniazdo

7. - grzybek

8. - sprężyna dociskowa

9. - trzpień grzybka

10. - płytka regulacyjna

11. - pokrętło regulujące nastawę zaworu sprężynowego

12. - ciężar przesuwny

13. - podpora ramienia

14. - ramię dźwigni

15. - ciężarek przesuwny

Claims (3)

1. Zawór różnicowy zbudowany z przewodów (1) i (2), obudowy (3), zaworów (4) i (5) grzybk owych, znamienny tym, że składa się z pierwszego przewodu (1) podłączonego równolegle do części wejściowej drugiego zaworu (5) grzybkowego znajdującego się w górnej części obudowy (3) i do części wejściowej pierwszego zaworu (4) grzybkowego, znajdującego się w części dolnej obudowy (3) oraz z drugiego przewodu (2) podłączonego prostopadle do części wyjściowej drugiego zaworu (5) grzybkowego znajdującego się w górnej części obudowy (3) i do części wyjściowej pierwszego zaworu (4) grzybkowego, znajdującego się w części dolnej obudowy (3).

2. Zawór różnicowy według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy zawór (4) grzybkowy i/albo drugi zawór (5) grzybkowy jest zaworem sprężynowym, w którym na trzpieniu (9) grzybka (7) znajduje się sprężyna (8) oparta jednym końcem o szerszą podstawę grzybka (7) a drugim końcem o płytkę (10) regulacyjną opartą o ściankę pierwszego zaworu (4) grzybkowego i/albo drugiego zaworu (5) grzybkowego, zaś koniec trzpienia (9) grzybka (7), zamocowany jest do pokrętła (11) regulującego nastawę zaworu sprężynowego.

3. Zawór różnicowy według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy zawór (4) grzybkowy i/albo drugi zawór (5) grzybkowy jest zaworem dźwigniowym, w którym do końca trzpienia (9) grzybka (7) zamocowany jest do ramienia (14) dźwigni, na której jednym końcu znajduje się ciężarek (15) przesuwny a na drugim końcu, ramienia dźwigni znajduje się podpora (13) ramienia (14) dźwigni.