RU133239U1

RU133239U1 - THREE-WAY CONTROL MIXING CRANE

Info

Publication number: RU133239U1
Application number: RU2013120650/06U
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Зинаков; Андрей Михайлович Цицерко; Геннадий Васильевич Новожилов; Максим Константинович Купцов; Юрий Сергеевич Фролов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "БАЛТПРОМАРМАТУРА"
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2013-10-10

Abstract

Регулирующий трехходовой смесительный кран, содержащий корпус с патрубками для входа прямого и обратного потоков воды и с патрубком для отвода смеси этих потоков, и размещенный внутри корпуса регулирующий орган, сообщенный с внешним приводом, причем патрубок для входа прямого потока и патрубок для отвода смеси установлены в корпусе соосно, а патрубок для входа обратного потока расположен в корпусе между ними перпендикулярно им, отличающийся тем, что регулирующий орган выполнен в виде сегментной заслонки, а на фланце патрубка для входа прямого потока закреплен мембранный узел, содержащий корпус, образованный из двух соединенных друг с другом частей, между которыми закреплена кольцевая мембрана, и две телескопически вставленные одна в другую внутреннюю и внешнюю цилиндрические втулки с фланцами, установленные по оси патрубка для входа прямого потока, и образующие золотниковый узел смесительного крана, при этом внутренняя втулка выполнена глухой по направлению подаваемого потока и прикреплена своим фланцем к внешнему торцу наружной части корпуса мембранного узла, а внешняя втулка установлена подвижно с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно внутренней втулки и прикреплена своим фланцем к внутренней кромке мембраны, причем каждая втулка содержит в своей цилиндрической стенке поперечно расположенный ряд радиальных отверстий, а между наружной частью корпуса мембранного узла и мембраной с фланцем внешней втулки образована замкнутая полость, сообщенная посредством импульсной трубки с внутренней полостью патрубка входа для обратного потока.A three-way control mixing valve, comprising a housing with nozzles for entering the direct and reverse water flows and with a nozzle for discharging a mixture of these flows, and a regulating body located inside the housing in communication with an external drive, the nozzle for direct flow inlet and a nozzle for discharging the mixture are installed in the housing is coaxial, and the nozzle for the inlet of the return flow is located in the housing between them perpendicular to them, characterized in that the regulatory body is made in the form of a segmented damper, and on the flange of the nozzle for the inlet A pit stream is fixed to a membrane assembly comprising a housing formed of two parts connected to each other, between which an annular membrane is fixed, and two telescopically inserted inner and outer cylindrical bushings with flanges, mounted along the axis of the pipe for direct flow inlet, and forming the spool assembly of the mixing tap, while the inner sleeve is made blind in the direction of the feed stream and attached with its flange to the outer end of the outer part of the membrane unit housing, and outside the back sleeve is movably mounted with the possibility of reciprocating movement relative to the inner sleeve and attached by its flange to the inner edge of the membrane, each sleeve containing a transverse row of radial holes in its cylindrical wall, and is formed between the outer part of the membrane unit body and the membrane with the outer sleeve flange a closed cavity communicated by means of a pulse tube with an internal cavity of the inlet pipe for return flow.

Description

Полезная модель относится к арматуростроению и предназначена для использования в качестве регулирующего крана в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий.The utility model relates to valve engineering and is intended for use as a control valve in district heating systems and hot water supply of buildings.

В системах горячего водоснабжения жилых помещений используется вода из обратного трубопровода системы отопления с доведением ее температуры до требуемого значения путем добавления в нее более горячей воды и более высокого давления из прямого трубопровода.In residential hot water systems, water is used from the return pipe of the heating system to bring its temperature to the required value by adding more hot water and higher pressure from the direct pipe to it.

Известен клапан, используемый для установки в системах горячего водоснабжения, и управляемый в зависимости от перепада давлений, содержащий корпус, снабженный впускным отверстием, выпускным отверстием и седлом клапана, и диафрагму, размещенную в отсеке, нижняя часть которого имеет основание для введения в корпус клапана, которое одновременно образует вывод для штока клапана, присоединенного к диафрагме и несущего запорный элемент. Шток клапана выполнен полым и содержит канал, который соединяет внутреннее пространство корпуса клапана с внутренней нагнетательной камерой, а в области диафрагмы он снабжен большей полостью, в которой расположена пружина с заданным усилием (европейский патент ЕР 0405339, МПК F16K 31/365; G05D 16/06, публикация 2001 г.).Known valve used for installation in hot water systems, and controlled depending on the differential pressure, comprising a housing provided with an inlet, an outlet and a valve seat, and a diaphragm located in the compartment, the lower part of which has a base for introduction into the valve body, which at the same time forms an output for the valve stem connected to the diaphragm and bearing the locking element. The valve stem is hollow and contains a channel that connects the internal space of the valve body to the internal discharge chamber, and in the diaphragm region it is equipped with a larger cavity in which the spring is located with a predetermined force (European patent EP 0405339, IPC F16K 31/365; G05D 16 / 06, publication 2001).

Эта конструкция имеет большую общую длину и в установленном положении занимает много места.This design has a large overall length and in the installed position takes up a lot of space.

Известны различные конструкции трехходовых кранов для смешения воды из обратного трубопровода с водой из прямого трубопровода, используемых в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения (патент РФ №2031316, МПК F24D 19/10, публикация 1995 г.; патент РФ №2372561, МПК F24D 19/00; публикация 2009 г.; патент США №4651775, МПК F16K 11/087, публикация 1987 г.; патент Германии №19526462, МПК F24D 19/10, публикация 1997 г.).There are various designs of three-way valves for mixing water from a return pipe with water from a direct pipe used in district heating and hot water supply systems (RF patent No. 2031316, IPC F24D 19/10, publication 1995; RF patent No. 2372561, IPC F24D 19 / 00; 2009 publication; US patent No. 4651775, IPC F16K 11/087, publication 1987; German patent No. 19526462, IPC F24D 19/10, 1997 publication).

Для обеспечения стабильности процесса смешения необходимо обеспечить равенство давлений подводящих потоков. Поэтому при использовании в системах горячего водоснабжения конструкций трехходовых кранов устанавливают дополнительные устройства, уравнивающие давления входящих потоков. Это приводит к увеличению стоимости расходов на эксплуатацию.To ensure the stability of the mixing process, it is necessary to ensure the equality of the pressures of the supply flows. Therefore, when using three-way faucet designs in hot water systems, additional devices are installed that equalize the pressure of the incoming flows. This leads to an increase in the cost of operating costs.

Известен автоматический термостатический трехходовой кран используемый в водяных системах, состоящий из цилиндрического корпуса с тремя патрубками, при этом внутри корпуса установлен термостат с помощью втулки, съемной крышки и прокладки, причем два патрубка установлены в цилиндрических частях корпуса на разных высотах, а третий перепускной патрубок расположен в донной части корпуса и соединен с обратной линией системы отопления, при этом один из патрубков, установленных в нижней части цилиндрического корпуса, соединен с патрубком, установленным в верхней части корпуса и с подающей и обратной линиями системы отопления посредством термостата (патент РФ №2174654, МПК F24D 3/02, F16K 11/02, публикация 2001 г.).Known automatic thermostatic three-way valve used in water systems, consisting of a cylindrical body with three nozzles, while inside the body there is a thermostat with a sleeve, a removable cover and gaskets, and two nozzles are installed in the cylindrical parts of the body at different heights, and the third bypass nozzle is located in the bottom of the housing and connected to the return line of the heating system, while one of the pipes installed in the lower part of the cylindrical housing is connected to the pipe, tanovlenii in the upper part of the housing and with the flow and return lines of the heating system by means of a thermostat (RF Patent №2174654 IPC F24D 3/02, F16K 11/02, publication 2001 YG).

Недостатком устройства для поддержания температуры с использованием термостата является его большая инерционность, связанная с необходимостью прогрева-охлаждения массы чувствительного элемента, что допустимо в стационарных режимах систем отопления и недопустимо в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий при скоротечном изменении потребления воды на бытовые нужды.The disadvantage of a device for maintaining temperature using a thermostat is its high inertia associated with the need for heating-cooling the mass of the sensing element, which is permissible in stationary modes of heating systems and is unacceptable in district heating systems and hot water supply of buildings with a fleeting change in water consumption for domestic needs.

Целью предлагаемой полезной модели является обеспечение автоматического поддержания на входе в кран равенства давлений подаваемых на смешение потоков воды из прямого и обратного трубопроводов системы централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий.The purpose of the proposed utility model is to automatically maintain at the inlet of the tap equal pressures supplied to the mixing of water flows from the direct and return pipelines of the district heating system and hot water supply of buildings.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности системы централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий и снижение расходов на ее эксплуатацию путем обеспечения стабильности процесса смешения потоков воды из прямого и обратного трубопроводов системы.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency of the district heating system and hot water supply of buildings and reduce the cost of its operation by ensuring the stability of the process of mixing water flows from the direct and return pipelines of the system.

Сущность предложенного технического решения заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.

Регулирующий трехходовой смесительный кран содержит корпус с патрубками для входа прямого и обратного потоков воды, и с патрубком для отвода смеси этих потоков, и размещенный внутри корпуса регулирующий орган, сообщенный с внешним приводом. Патрубок для входа прямого потока и патрубок для отвода смеси установлены в корпусе соосно, а патрубок для входа обратного потока расположен в корпусе между ними перпендикулярно им. Регулирующий орган выполнен в виде сегментной заслонки. На фланце патрубка для входа прямого потока закреплен мембранный узел, содержащий корпус, образованный из двух соединенных друг с другом частей, между которыми закреплена кольцевая мембрана, и две телескопически вставленные одна в другую внутреннюю и внешнюю цилиндрические втулки с фланцами, установленные по оси патрубка для входа прямого потока, и образующие золотниковый узел смесительного крана. Внутренняя втулка выполнена глухой по направлению подаваемого потока и прикреплена своим фланцем к внешнему торцу наружной части корпуса мембранного узла, а внешняя втулка установлена подвижно с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно внутренней втулки и прикреплена своим фланцем к внутренней кромке мембраны. Каждая втулка содержит в своей цилиндрической стенке поперечно расположенный ряд радиальных отверстий, а между наружной частью корпуса мембранного узла и мембраной с фланцем внешней втулки образована замкнутая полость, сообщенная посредством импульсной трубки с внутренней полостью патрубка входа для обратного потока.The regulating three-way mixing valve contains a housing with nozzles for entering direct and reverse water flows, and with a nozzle for diverting a mixture of these flows, and a regulatory body located inside the housing in communication with an external drive. A pipe for direct flow inlet and a pipe for discharging the mixture are installed coaxially in the housing, and a pipe for return flow inlet is located in the housing between them perpendicular to them. The regulatory body is made in the form of a segmented damper. A membrane assembly is fixed on the flange of the nozzle for direct flow inlet, comprising a housing formed of two parts connected to each other, between which an annular membrane is fixed, and two telescopically inserted inner and outer cylindrical bushings with flanges, mounted along the axis of the inlet nozzle direct flow, and forming the spool assembly of the mixing tap. The inner sleeve is made blind in the direction of the feed stream and attached with its flange to the outer end of the outer part of the membrane unit housing, and the outer sleeve is mounted movably with the possibility of reciprocating movement relative to the inner sleeve and attached with its flange to the inner edge of the membrane. Each sleeve contains a transversely arranged row of radial holes in its cylindrical wall, and a closed cavity is formed between the outer part of the membrane unit housing and the membrane with the flange of the external sleeve, communicated by a pulse tube with the internal cavity of the inlet for the return flow.

На чертеже представлен регулирующий трехходовой смесительный кран системы горячего водоснабжения (разрез).The drawing shows a regulating three-way mixing tap of a hot water system (section).

Регулирующий трехходовой смесительный кран содержит корпус 1 с присоединительными патрубками 2, 3 для входа соответственно прямого и обратного потоков воды, и с присоединительным патрубком 4 для отвода смеси этих потоков. Патрубок 2 для входа прямого потока и патрубок 4 для отвода смеси потоков установлены в корпусе 1 соосно, а патрубок для входа обратного потока 3 расположен в корпусе между патрубками 2 и 4 перпендикулярно им.The regulating three-way mixing valve comprises a housing 1 with connecting nozzles 2, 3 for entering the direct and reverse flows of water, respectively, and with a connecting nozzle 4 for draining the mixture of these flows. A pipe 2 for direct flow inlet and a pipe 4 for discharging the mixture of flows are installed coaxially in the housing 1, and a pipe for the reverse flow inlet 3 is located in the housing between the pipes 2 and 4 perpendicular to them.

Внутри корпуса крана размещен регулирующий орган, сообщенный с внешним приводом (не показан) и выполненный в виде сегментной заслонки 5.Inside the casing of the crane is placed a regulatory body in communication with an external drive (not shown) and made in the form of a segmented shutter 5.

На фланце патрубка 2 для входа прямого потока закреплен мембранный узел 6.A membrane unit 6 is fixed on the flange of the pipe 2 for direct flow inlet.

Мембранный узел 6 содержит корпус, образованный из двух соединенных друг с другом частей 7, 8, между которыми закреплена кольцевая мембрана 9. Мембранный узел 6 также содержит две телескопически вставленные одна в другую внутреннюю 10 и внешнюю 11 цилиндрические втулки с фланцами, установленные по оси патрубка 2 для входа прямого потока, и образующие золотниковый узел смесительного крана. Внутренняя втулка 10 выполнена глухой по направлению подаваемого потока и неподвижно прикреплена своим фланцем к внешнему торцу наружной части 7 корпуса мембранного узла. Внешняя втулка 11 установлена подвижно с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно внутренней втулки 10 и прикреплена своим фланцем к внутренней кромке мембраны 9. Каждая из втулок 10 и 11 содержит в своей цилиндрической стенке поперечно расположенный ряд радиальных отверстий 12 и 13 соответственно.The membrane assembly 6 comprises a housing formed of two parts 7, 8 connected to each other, between which an annular membrane is fixed 9. The membrane assembly 6 also contains two cylindrical bushings with flanges, telescopically inserted into one another, and an outer 11, mounted along the pipe axis 2 for direct flow inlet, and forming the spool assembly of the mixing tap. The inner sleeve 10 is made blind in the direction of the feed stream and is fixedly attached with its flange to the outer end of the outer part 7 of the membrane unit body. The outer sleeve 11 is mounted movably with the possibility of reciprocating movement relative to the inner sleeve 10 and attached with its flange to the inner edge of the membrane 9. Each of the sleeves 10 and 11 contains in its cylindrical wall a transversely arranged row of radial holes 12 and 13, respectively.

Между наружной частью 7 корпуса мембранного узла 6 и мембраной 9 с фланцем внешней втулки И образована замкнутая полость 14, сообщенная посредством импульсной трубки 15 с внутренней полостью патрубка 3 входа для обратного потока.Between the outer part 7 of the housing of the membrane unit 6 and the membrane 9 with the flange of the outer sleeve And a closed cavity 14 is formed, communicated by means of the impulse tube 15 with the inner cavity of the inlet pipe 3 for return flow.

На входе прямого потока в кран встроен мембранный узел, и в процессе работы на мембрану воздействуют давлением обратного потока и смешанного потока, в результате соединенная с мембраной втулка 11 золотникового узла перемещается вдоль втулки 10 с возможностью частичного перекрытия отверстий 12 во втулке 10.At the inlet of the direct flow, a membrane unit is built into the tap, and in the process of operation, the membrane is subjected to back pressure and mixed flow pressure, as a result, the sleeve 11 of the spool unit connected to the membrane moves along the sleeve 10 with the possibility of partial overlapping of the holes 12 in the sleeve 10.

В рабочем режиме поддержание заданной температуры теплоносителя на выходе АВ крана осуществляется изменением соотношений расходов из прямого А и обратного В трубопроводов посредством поворота в пределах 90° сегментной заслонки от внешнего регулирующего привода. При дисбалансе давлений на входе в камеру смешения D, возникающее осевое усилие на мембране приводит к перемещению втулки 11 золотникового узла смесительного крана и частичному перекрытию отверстий 12, при этом происходит редуцирование давления прямого потока до значения, равного давлению обратного потока.In the operating mode, maintaining the set temperature of the coolant at the outlet of the AV tap is carried out by changing the flow ratios from the direct A and return B pipelines by turning within 90 ° the segmented damper from the external control drive. When the pressure at the inlet to the mixing chamber D is unbalanced, the resulting axial force on the membrane displaces the sleeve 11 of the spool assembly of the mixing valve and partially overlaps the openings 12, while the pressure of the forward flow is reduced to a value equal to the pressure of the return flow.

Предложенная конструкция регулирующего крана обеспечивает автоматическое поддержание на входе в кран равенства давлений подаваемых на смешение потоков воды из прямого и обратного трубопроводов системы централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий.The proposed design of the control valve provides automatic maintenance at the inlet of the valve of equal pressure supplied to the mixing of water flows from the direct and return pipelines of the district heating system and hot water supply of buildings.

Claims

A three-way control mixing valve comprising a housing with nozzles for entering the direct and reverse water flows and a nozzle for discharging a mixture of these flows, and a regulating body located inside the housing in communication with an external drive, the nozzle for entering the direct flow and the nozzle for discharging the mixture are installed in the housing is coaxial, and the nozzle for the inlet of the return flow is located in the housing between them perpendicular to them, characterized in that the regulatory body is made in the form of a segmented damper, and on the flange of the nozzle for the inlet A pit stream is fixed to a membrane assembly comprising a housing formed of two parts connected to each other, between which an annular membrane is fixed, and two telescopically inserted inner and outer cylindrical bushings with flanges, mounted along the axis of the pipe for direct flow inlet, and forming the spool assembly of the mixing tap, while the inner sleeve is made blind in the direction of the feed stream and attached with its flange to the outer end of the outer part of the membrane unit housing, and outside the back sleeve is movably mounted with the possibility of reciprocating movement relative to the inner sleeve and fastened with its flange to the inner edge of the membrane, each sleeve containing a transverse row of radial holes in its cylindrical wall, and is formed between the outer part of the membrane unit body and the membrane with the outer sleeve flange a closed cavity communicated by means of a pulse tube with an internal cavity of the inlet pipe for the reverse flow.