Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.1.1968 54587 KI. 47 g, 34 W 9*/% MKP F**L n/oy UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Waldemar Szyrle, mgr inz. Marian Fabrycy, mgr inz. Stanislaw Dwojak Wlasciciel patentu: Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa (Polska) Samoczynnie odciazajacy sie zawór bezpieczenstwa Przedmiotem wynalazku jest samoczynnie od¬ ciazajacy sie zawór bezpieczenstwa przeznaczony do zabezpieczania zbiorników cisnieniowych i sprezarek.Obecnie stosowane zawory bezpieczenstwa ce¬ chuje ta wada, ze sila uszczelniajaca jest najwyz¬ sza wtedy, gdy cisnienie w zbiorniku jest równe zeru, natomiast najnizsza wtedy, gdy cisnienie w zbiorniku jest równe maksymalnej wartosci cisnienia roboczego. Zawory te budowane sa w ten sposób, ze na grzybek, iglice wzglednie kulke dziala sila sprezyny dociskajaca dany element do gniazda, przez co uzyskuje sie odpowiednie na¬ ciski jednostkowe zapewniajace szczelnosc zawo¬ ru. Dla spelnienia warunku, aby zawór byl rów¬ niez szczelny przy malej róznicy nacisków Ap = = Pgr — Po , gdzie Pgr jest cisnieniem, przy którym zawór jest szczelny, a Po cisnieniem otwarcia za¬ woru, konieczne jest w przypadku stosowania ma¬ terialów niemetalowych przyjmowanie calej sze¬ rokosci pierscieni uszczelniajacych. Gdy stosuje sie zawory z metalowymi powierzchniami uszczel¬ niajacymi, powierzchnia styku gniazda z elemen¬ tem wzniosowym dotarta do gniazda zaworu sta¬ nowi obwód elementu wzniosowego o szerokosci dziesiatych czesci milimetra.Analizujac konstrukcje znanych zaworów bez¬ pieczenstwa, nie trudno stwierdzic, ze w czasie pracy wystepuja drgania elementów wzniosowych, polegajace na gwaltownych uderzeniach o gniaz¬ do, w zwiazku z czym praktycznie po kilku otwar¬ ciach zawór jest nieszczelny w wyniku zniszcze¬ nia dotartych powierzchni. Dla unikniecia nisz¬ czenia dotartych powierzchni styku w niektórych konstrukcjach jedna zv powierzchni jest wykony¬ wana z materialów nie metalowych, jak na przy¬ klad z gumy, miekkiego polichlorku winylu lub teflonu. Tego rodzaju rozwiazania pozwalaja uniknac szybkiego niszczenia tych powierzchni, natomiast pojawia sie drugie niebezpieczenstwo wynikajace z tego, ze na skutek ciaglych naci¬ sków wywolywanych przez napiecie sprezyny oraz na skutek starzenia sie materialów nastepuje skle¬ janie sie powierzchni styku, przez xco zawory tra¬ ca praktycznie swa czulosc. ^ "" Prowadzone dla usuniecia tych wad prace do¬ prowadzily do konstrukcji, gdzie odciazanie od¬ bywa sie przez odpowiedni uklad sprezyn oraz zmiane polozenia grzybka, który przyjmuje po- 2o lozenie ukosne, wzglednie przewidziano szereg otworów w grzybku jystepnym, przy czym suma powierzchni ich przekrojów odpowiada przekrojo¬ wi siedzenia grzybka glównego, lub tez wykonano specjalny uklad krzywkowy lub tez specjalna 25 dysze.W odróznieniu od znanych konstrukcji, zawór bezpieczenstwa wedlug wynalazku posiada sile za¬ mykajaca praktycznie stala bez wzgledu na zmia¬ ne cisnienia w zbiorniku az do zadanej wartosci 30 przy otwarciu zaworu. Tego rodzaju rozwiazanie 10 15 545873 nie wywoluje niszczenia powierzchni uszczelnia¬ jacych zaworu i pozwala przy nieduzym wzroscie sily otwarcia, mniej wiecej o 10% w stosunku do maksymalnie dopuszczalnego cisnienia, na pelne otwarcie zaworu.Samoczynnie odciazajacy sie zawór bezpieczen¬ stwa wedlug wynalazku jest pokazany na rysun¬ ku. Sklada sie on z zespolów: regulacyjnego i rów- nowazaco-zamykajacego, zamknietych w obudo¬ wach 1,2,3, polaczonych ze soba przy czym obu¬ dowa 3 wkrecona jest na gwint w obudowe 2.Zespól regulacyjny sklada sie ze sprezyny 4, któ¬ rej napiecie regulowane sruba 5 jest przenoszone poprzez przepone 6 na grzybek 7 prowadzony w gniezdzie 8 i ^równowazony sprezyna 9.Zespól równowazaco-zamykajacy sklada sie ze sprezyny 10 dzialajacej poprzez tuleje 11 na prze¬ pone 12, dociskajaca przez gniazdo 14 grzybek 15 do tulei dystansowej 16. Do recznego otwierania zaworu, przewidzianego przepisami, sluzy popy- chacz 17 podtrzymywany sprezyna 18. Sonda 19 jest przeznaczona do utrzymywania cisnienia w zespole regulacyjnym, a gwint 20 dla wkrecania do zbiornika. Dla polaczenia poszczególnych czesci miedzy soba przewidziano kanaly 21, 22 i 23, a na wylot sprezonego powietrza w przypadku podwyz¬ szenia cisnienia ponad maksymalny dopuszczalny poziom, otwory 24.Sposób dzialania zaworu jest nastepujacy. Gdy w zbiorniku panuje cisnienie atmosferyczne, to w zespole regulacyjnym istnieje szczelina pomie¬ dzy grzybkiem 7 a gniazdem 8 wynikajaca z na¬ stawienia sprezyny 4 i na skutek wymienionych wyzej kanalów 21, 22 i 23 w komorach 25, 26 i 27 panuje cisnienie atmosferyczne. W zwiazku z tym w zespole równowazaco-zamknietym grzybek 15 jest docisniety przez gniazdo 14 sila wynikajaca ze wstepnego napiecia sprezyny 10.Stan taki pozostaje niezmieniony na skutek wy¬ równywania sie cisnien z obu stron przepony 12 do chwili, gdy cisnienie wewnatrz zbiornika doj¬ dzie do wartosci, przy której nastapi zrównowaze¬ nie sie sil na przeponie 6. Wówczas nieznaczny 4 Wzrost tego cisnienia dociska grzybek 7 do kra¬ wedzi obsady 8 i zamyka doplyw powietrza spre¬ zonego do komory 26 poprzez komore 25 i kanal 23.W tym czasie trzon grzybka 15 opiera sie o po- 5 pychacz 17. Przy dalszym wzroscie cisnienia w zbiorniku, a wiec i w komorze 27, na skutek bez¬ posredniego polaczenia jej przez kanal 21 i son¬ de 19 ze zbiornikiem, przepona 12 poprzez tarcze, na której jest osadzona, dzialajac na sprezyne 10, 0 odciaza grzybek 15 i nastepuje przemieszczenie sie przepony 12 wraz z tarcza i wytworzenie sie szczeliny miedzy grzybkiem 15 i gniazdem Z4 przez która zacznie sie przeplyw powietrza spre¬ zonego do atmosfery przez otwory 24. 5 Z chwila, gdy wartosc cisnienia w zbiorniku obnizy sie do cisnienia nieco nizszego niz to wy¬ nika z nastawienia sprezyny 4, nastepuje przesu¬ niecie przepony 6, która przemieszczajac grzy¬ bek 7 polaczony ze zbiornikiem komory 25 i 26, 0 wywoluje wyrównanie sie cisnien z obu stron przepony 12. Na skutek tego sila sprezyny 10 prze¬ sunie poprzez tuleje 11 przepone 12 do zetkniecia sie gniazda 14 z grzybkiem 15, co wywoluje zam¬ kniecie zaworu bezpieczenstwa. W miare powtór- 5 nego wzrostu cisnienia cykl powtarza sie. PLPreference: Published: 5.1.1968 54587 KI. 47 g, 34 W 9 * /% MKP F ** L n / oy UKD Inventors of the invention: mgr Waldemar Szyrle, mgr in. Marian Fabrycy, mgr in. Stanislaw Dwojak Patent owner: Institute of Precision Mechanics, Warsaw (Poland) Self-contained unloading safety valve The subject of the invention is a self-unloading safety valve designed to protect pressure vessels and compressors. The safety valves currently used have the disadvantage that the sealing force is highest when the pressure in the vessel is equal to zero, while the lowest when the pressure in the tank is equal to the maximum value of the working pressure. These valves are constructed in such a way that the plug, needle or ball is exerted by the force of a spring that presses a given element to the seat, thus obtaining appropriate unit pressures ensuring the tightness of the valve. In order to fulfill the condition that the valve is also leak-tight with a small difference of pressures Ap = Pgr - Po, where Pgr is the pressure at which the valve is tight, and after the valve opening pressure, it is necessary when using non-metallic materials taking the full width of the sealing rings. When valves with metal sealing surfaces are used, the contact surface of the seat with the lift member reaching the valve seat is the periphery of the lift member with a width of tenths of a millimeter. By analyzing the construction of known safety valves, it is not difficult to see that over time During operation, the lifting elements vibrate, consisting in violent impacts against the seat, and therefore the valve is leaky after several openings due to the destruction of the lapped surfaces. In some designs, one of the surfaces is made of non-metallic materials, such as rubber, soft polyvinyl chloride or Teflon, to avoid damaging the lapped contact surfaces. Such solutions avoid the rapid deterioration of these surfaces, while the second danger arises from the fact that, due to the constant pressure caused by the spring tension and the aging of the materials, the contact surfaces stick together, which causes the practically your sensitivity. The work carried out to remove these defects led to a structure where the load was unloaded by an appropriate arrangement of springs and a change of the position of the mushroom, which assumed an oblique position, or a series of openings in the accessible plug, the sum of the areas Their cross-sections correspond to the cross-section of the seat of the main plug, or a special cam system or special nozzles are made. In contrast to known designs, the safety valve according to the invention has a practically constant closing force regardless of pressure changes in the tank up to set value of 30 at valve opening. Such a solution does not cause damage to the sealing surfaces of the valve and allows, with a slight increase in the opening force, approximately 10% of the maximum allowable pressure, to fully open the valve. The self-relieving safety valve according to the invention is shown. in the drawing. It consists of the following assemblies: regulating and also closing, closed in casings 1,2,3, connected to each other, while the casing 3 is screwed onto the thread in the casing 2. The regulating assembly consists of the spring 4, the adjustable tension of the screw 5 is transmitted through the diaphragm 6 to the plug 7 guided in the seat 8 and the equilibrated spring 9. The balancing-closing unit consists of a spring 10 acting through the bushings 11 on the diaphragm 12, pressing the plug 15 through the seat 14 to the spacer sleeve 16. The pusher 17 supported by the spring 18 is used for manual opening of the valve provided by the regulations. The probe 19 is designed to maintain the pressure in the regulating unit, and the thread 20 for screwing into the tank. For connecting the individual parts between each other, channels 21, 22 and 23 are provided, and for the outlet of the compressed air in the event of an increase in pressure above the maximum allowable level, openings 24. The valve operates as follows. When there is atmospheric pressure in the reservoir, there is a gap in the regulating unit between the plug 7 and the seat 8 due to the adjustment of the spring 4 and, due to the above-mentioned channels 21, 22 and 23, the chambers 25, 26 and 27 are at atmospheric pressure. Therefore, in the equilibrium-closed assembly, the poppet 15 is pressed by the seat 14 by the force resulting from the initial tension of the spring 10. This state remains unchanged due to the equalization of pressures on both sides of the diaphragm 12 until the pressure inside the reservoir reaches to the value at which the diaphragm 6 forces equilibrium. A slight increase in this pressure then presses the plug 7 against the flange of the holder 8 and shuts off the flow of compressed air to chamber 26 through chamber 25 and channel 23. the shaft of the plug 15 rests against the pusher 17. As the pressure in the tank, and thus in the chamber 27, increases further, due to its direct connection through the channel 21 and probe 19 to the tank, the diaphragm 12 through the disc on which is seated, acting on the spring 10, 0 relieves the plug 15 and the diaphragm 12 moves with the disc and a gap is created between the plug 15 and the seat Z4 through which the flow of the air will begin of air compressed to the atmosphere through the holes 24. 5 As soon as the pressure in the reservoir has dropped to a pressure slightly lower than that due to the setting of the spring 4, the diaphragm 6 moves, which moves the poppet 7 connected to the the reservoir of chambers 25 and 26, 0 causes the pressure equalization on both sides of the diaphragm 12. As a result, the force of the spring 10 will move through the bushings 11 of the diaphragm 12 until the seat 14 contacts the plug 15, which causes the safety valve to close. As the pressure increases again, the cycle is repeated. PL