RU2518782C1 - Safety valve of single action - Google Patents

Safety valve of single action Download PDF

Info

Publication number
RU2518782C1
RU2518782C1 RU2013110626/06A RU2013110626A RU2518782C1 RU 2518782 C1 RU2518782 C1 RU 2518782C1 RU 2013110626/06 A RU2013110626/06 A RU 2013110626/06A RU 2013110626 A RU2013110626 A RU 2013110626A RU 2518782 C1 RU2518782 C1 RU 2518782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
piston
neck
rod
safety valve
Prior art date
Application number
RU2013110626/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Адольфович Винокуров
Сергей Федорович Дергунов
Валерий Андреевич Туртушов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority to RU2013110626/06A priority Critical patent/RU2518782C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2518782C1 publication Critical patent/RU2518782C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: energy industry.
SUBSTANCE: safety valve of single action comprises a housing with a tear-off element mounted in it. The tear-off element is made as a stem with a neck in the middle part of it, and a notch. The notch is a stress riser on the neck. The diameter of the said neck is calculated for the actual tensile strength of the stem material. The stem comprises at its ends a male thread. With one threaded end the stem is screwed into the disc with delivery outlets, mounted in the housing by male adapter of the input. With another threaded end the stem is screwed into a threaded hole of the piston compacted in the housing. The radial holes are made in the wall of the housing, which are hermetically separated from the male adapter of the input by the piston seal.
EFFECT: creation of the safety valve of single action with a stable actuation pressure.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в военной технике.The invention relates to the field of energy and can be used in military equipment.

Предохранительный клапан однократного действия предназначен для автоматического выпуска газообразной или жидкой рабочей среды из системы высокого давления при чрезмерном повышении давления в ней в атмосферу и обеспечения безопасной эксплуатации установок и предотвращения аварий.The single-acting safety valve is designed to automatically release a gaseous or liquid working medium from a high-pressure system with an excessive increase in pressure in it to the atmosphere and to ensure the safe operation of installations and prevent accidents.

Известен предохранительный клапан однократного действия (патент RU 2105916 от 1998.02.27, МПК F16K 17/40), в котором проходное отверстие корпуса перекрыто поршнем. На поршне имеются опорные элементы, выполненные в виде стержней. Стержни расположены вдоль оси проходного отверстия корпуса и имеют на конце скошенный выступ, упирающийся в выступ корпуса. При достижении заданного избыточного давления опорные элементы теряют несущую способность, и поршень раскрывает проходное отверстие в корпусе. Недостатком указанного предохранительного клапана является недостаточная точность давления срабатывания из-за нестабильности модуля упругости E материала, наличия допусков на большое количество размеров стержней и нестабильности коэффициента трения стержней по корпусу.Known safety valve single action (patent RU 2105916 from 1998.02.27, IPC F16K 17/40), in which the bore of the housing is blocked by a piston. The piston has supporting elements made in the form of rods. The rods are located along the axis of the passage opening of the housing and have a beveled protrusion at the end that abuts against the protrusion of the housing. When a predetermined overpressure is reached, the support elements lose their bearing capacity, and the piston opens a passage opening in the housing. The disadvantage of this safety valve is the insufficient accuracy of the response pressure due to the instability of the elastic modulus E of the material, the availability of tolerances for a large number of rod sizes and the instability of the coefficient of friction of the rods over the body.

Наиболее близким из известных по технической сущности и достигаемому результату к предложенному предохранительному клапану однократного действия является предохранительный клапан, в котором проходное отверстие в корпусе перекрыто отрывным колпачком (Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны, Л.: Машиностроение, 1976, с.25, 170 - прототип).The closest known from the technical nature and the achieved result to the proposed single-acting safety valve is a safety valve, in which the passage opening in the housing is closed by a tear-off cap (Kondratyeva T.F. Safety valves, L .: Engineering, 1976, p.25, 170 - prototype).

Недостатком указанного предохранительного клапана является недостаточная точность давления срабатывания из-за нестабильности временного сопротивления σв материала колпачка.The disadvantage of this safety valve is the insufficient accuracy of the response pressure due to the instability of the temporary resistance σ in the cap material.

Ориентировочно среднее отрывное (разрушающее) давление колпачка определяется по формулеRoughly the average tear-off (destructive) pressure of the cap is determined by the formula

P = [ ( d н d ) 2 1 ] σ в , ( 1 )

Figure 00000001
P = [ ( d n d ) 2 - one ] σ at , ( one )
Figure 00000001

где dн, d - соответственно наружный и внутренний диаметр колпачка;where d n , d - respectively, the outer and inner diameter of the cap;

σв - временное сопротивление материала колпачка (см. там же, с.171).σ in - temporary resistance of the material of the cap (see ibid., p. 171).

Целью изобретения является создание предохранительного клапана однократного действия со стабильным давлением срабатывания.The aim of the invention is to provide a single-acting safety valve with a stable response pressure.

Поставленная цель достигается тем, что в предохранительном клапане, содержащем корпус с установленным в нем отрывным элементом, согласно изобретению отрывной элемент выполнен в виде штока с шейкой в средней части на нем и риской - концентратором напряжения на шейке, диаметр которой рассчитан по фактическому временному сопротивлению материала штока, и с наружной резьбой на его концах, при этом одним резьбовым концом шток ввинчен в диск с расходными отверстиями, закрепленный в корпусе ввертным штуцером входа, другим резьбовым концом шток ввинчен в резьбовое отверстие уплотненного в корпусе поршня, а в стенке корпуса выполнены радиальные отверстия, герметично отделенные от ввертного штуцера входа уплотнением поршня. Поршень имеет цилиндрический хвостовик, расположенный на торце, противоположном торцу с резьбовым отверстием, при этом концевая часть хвостовика установлена в отверстие корпуса, а торец хвостовика утопает относительно торца корпуса на расстояние, меньшее, чем ход поршня при срабатывании клапана.The goal is achieved by the fact that in the safety valve containing the housing with a tear-off element installed in it, according to the invention, the tear-off element is made in the form of a rod with a neck in the middle part on it and a risk - a stress concentrator on the neck, the diameter of which is calculated according to the actual temporary resistance of the material rod, and with an external thread at its ends, while one threaded end of the rod is screwed into a disk with consumable holes fixed in the housing with a screw inlet fitting, the other threaded end of the rod vinca compacted into a threaded hole in the piston housing and in the housing wall provided with radial openings, sealingly separated from the screw-spout seal input piston. The piston has a cylindrical shank located on the end opposite the end with a threaded hole, while the end part of the shank is installed in the bore of the housing, and the end of the shank is buried relative to the end of the housing by a distance less than the piston stroke when the valve is actuated.

Конструкция предохранительного клапана однократного действия (далее по тексту - клапана) показана на фиг.1 и 2, где:The design of the safety valve single action (hereinafter referred to as the valve) is shown in figures 1 and 2, where:

1 - корпус;1 - housing;

2 - диск;2 - disk;

3 - поршень;3 - the piston;

4 - шток;4 - stock;

5 - расходное отверстие;5 - a supply hole;

6 - ввертной штуцер входа;6 - screw inlet fitting;

7 - шейка;7 - neck;

8 - риска;8 - risk;

9 - резиновое кольцо;9 - a rubber ring;

10 - защитная фторопластовая шайба;10 - a protective PTFE washer;

11 - радиальное отверстие;11 - radial hole;

12 - цилиндрический хвостовик;12 - cylindrical shank;

13 - отверстие;13 - hole;

14 - торец цилиндрического хвостовика 12;14 - end face of a cylindrical shaft 12;

15 - торец поршня 3;15 - end face of the piston 3;

16 - торец корпуса 1.16 - the end of the housing 1.

На фиг.1 показан клапан в исходном положении, на фиг.2 - в положении после срабатывания.Figure 1 shows the valve in its original position, figure 2 - in the position after actuation.

Клапан содержит корпус 1, в котором установлены диск 2, поршень 3 и шток 4. Диск 2, имеющий расходные отверстия 5, закреплен в корпусе 1 ввертным штуцером входа 6.The valve comprises a housing 1, in which a disk 2, a piston 3, and a rod 4 are mounted. A disk 2 having flow openings 5 is fixed in the housing 1 with a screwed inlet fitting 6.

В средней части штока 4 выполнена шейка 7 с нанесенной на ней риской 8, являющейся концентратором напряжения. На концах штока 4 выполнена наружная резьба. Одним резьбовым концом шток 4 ввернут в диск 2, другим - в поршень 3, уплотненный в корпусе 1, например, резиновым кольцом 9 с защитной фторопластовой шайбой 10. В стенке корпуса 1 имеются радиальные отверстия 11, которые могут располагаться в несколько рядов. Суммарная площадь радиальных отверстий должна быть не менее номинального диаметра отверстия в ввертном штуцере входа 6. Поршень 3 имеет цилиндрический хвостовик 12, установленный в отверстие 13 корпуса 1. В исходном положении торец 14 цилиндрического хвостовика 12 утопает в отверстии 13 корпуса 1.In the middle part of the stem 4, a neck 7 is made with a risk 8 applied thereon, which is a stress concentrator. At the ends of the stem 4, an external thread is made. One threaded end of the rod 4 is screwed into the disk 2, the other into the piston 3, sealed in the housing 1, for example, a rubber ring 9 with a protective fluoroplastic washer 10. In the wall of the housing 1 there are radial holes 11, which can be arranged in several rows. The total area of the radial holes must be at least the nominal diameter of the hole in the screw fitting of the inlet 6. The piston 3 has a cylindrical shaft 12 installed in the hole 13 of the housing 1. In the initial position, the end face 14 of the cylindrical shaft 12 is buried in the hole 13 of the housing 1.

Предлагаемый клапан функционирует следующим образом.The proposed valve operates as follows.

При давлении рабочей среды ниже давления срабатывания клапан закрыт. Поршень 3 и шток 4 находятся в положении, показанном на фиг.1. В этом положении на поршень 3 действует усилиеAt a medium pressure below the set pressure, the valve is closed. The piston 3 and the stem 4 are in the position shown in figure 1. In this position, a force is applied to the piston 3

Fп=(Sп-Sш.шт)·P, (2)F p = (S p -S sh.pcs ) · P, (2)

где Fп - усилие, действующее на поршень,where F p - the force acting on the piston,

Sп - площадь поперечного сечения поршня 3;S p - the cross-sectional area of the piston 3;

Sш.шт - площадь поперечного сечения по шейке 7 штока 4;S Шшшт - cross-sectional area along the neck 7 of the rod 4;

P - давление рабочей среды.P is the pressure of the working medium.

Поршень 3 удерживается от перемещения штоком 4. При повышении давления рабочей среды до давления срабатывания на поршень 3 действует усилие, превышающее прочность штока 4 по его шейке 7, и шток 4 разрывается по шейке 7. Не удерживаемый штоком 4 поршень 3 с частью разорванного штока 4 перемещается до посадки своим торцом 15 на торец 16 корпуса 1. Положение деталей клапана после его срабатывания показано на фиг.2. В этом положении входная полость ввертного штуцера входа 6 сообщается с окружающей средой через расходные отверстия 5 диска 2 и радиальные отверстия 11 корпуса 1, и рабочая среда выпускается в окружающую среду. При этом торец 14 цилиндрического хвостовика 12 выдвигается из корпуса 1, сигнализируя этим о срабатывании клапана.The piston 3 is kept from moving by the rod 4. When the working medium pressure increases to the response pressure, the piston 3 exerts a force exceeding the strength of the rod 4 along its neck 7, and the rod 4 breaks along the neck 7. The piston 3 not held by the rod 4 with a part of the broken rod 4 moves before landing with its end face 15 on the end face 16 of the housing 1. The position of the valve parts after its operation is shown in figure 2. In this position, the inlet cavity of the inlet fitting of the inlet 6 communicates with the environment through the supply holes 5 of the disk 2 and the radial holes 11 of the housing 1, and the working medium is discharged into the environment. In this case, the end face 14 of the cylindrical shank 12 extends from the housing 1, thereby signaling the operation of the valve.

Стабильность давления срабатывания предложенного клапана обеспечивается стабильностью усилия на разрыв по шейке 7 штока 4, которое в свою очередь обеспечивается изготовлением штоков 4 с расчетным диаметром шейки 7 с учетом фактического временного сопротивления материала штока 4, определенного на образцах, в средней части которых выполнена, так же, как и на штоке 4, шейка 7 с риской 8 - концентратором напряжения.The stability of the response pressure of the proposed valve is ensured by the stability of the tensile force along the neck 7 of the rod 4, which in turn is ensured by the manufacture of rods 4 with a design diameter of the neck 7, taking into account the actual temporary resistance of the material of the rod 4, determined on the samples in the middle part of which is also made , as on the rod 4, the neck 7 with the risk 8 - a stress concentrator.

Claims (2)

1. Предохранительный клапан однократного действия, содержащий корпус с установленным в нем отрывным элементом, отличающийся тем, что отрывной элемент выполнен в виде штока с шейкой в средней части на нем и риской - концентратором напряжения на шейке, диаметр которой рассчитан по фактическому временному сопротивлению материала штока, и с наружной резьбой на его концах, при этом одним резьбовым концом шток ввинчен в диск с расходными отверстиями, закрепленный в корпусе ввертным штуцером входа, другим резьбовым концом шток ввинчен в резьбовое отверстие уплотненного в корпусе поршня, а в стенке корпуса выполнены радиальные отверстия, герметично отделенные от ввертного штуцера входа уплотнением поршня.1. A single-acting safety valve comprising a housing with a tear-off element installed in it, characterized in that the tear-off element is made in the form of a rod with a neck in the middle part on it and a risk - a stress concentrator on the neck, the diameter of which is calculated according to the actual temporary resistance of the rod material , and with an external thread at its ends, while one threaded end of the rod is screwed into a disk with consumable holes fixed in the housing with a screw inlet fitting, the other threaded end of the rod is screwed into the threads e densified hole in the housing of the piston and the housing wall provided with radial openings, sealingly separated from the screw-spout seal input piston. 2. Предохранительный клапан однократного действия по п.1, отличающийся тем, что поршень имеет цилиндрический хвостовик, расположенный на торце, противоположном торцу с резьбовым отверстием, при этом концевая часть хвостовика установлена в отверстие корпуса, а торец хвостовика утопает относительно торца корпуса на расстояние, меньшее, чем ход поршня при срабатывании клапана. 2. The single-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the piston has a cylindrical shank located on the end opposite to the end with a threaded hole, while the end part of the shank is installed in the opening of the housing, and the end of the shank is buried relative to the end of the housing, less than the piston stroke when the valve is triggered.
RU2013110626/06A 2013-03-11 2013-03-11 Safety valve of single action RU2518782C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013110626/06A RU2518782C1 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Safety valve of single action

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013110626/06A RU2518782C1 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Safety valve of single action

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2518782C1 true RU2518782C1 (en) 2014-06-10

Family

ID=51216504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013110626/06A RU2518782C1 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Safety valve of single action

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2518782C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU294039A1 (en) * Б. С. Ерофеев, И. И. Костецка , Б. П. Ломако SAFETY DEVICE
SU844883A1 (en) * 1979-01-29 1981-07-07 Предприятие П/Я Х-5539 Safety arrangement
RU2105916C1 (en) * 1995-01-11 1998-02-27 Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики Single-acting safety valve
WO2011156326A3 (en) * 2010-06-07 2012-02-02 Mcavey Enterprises Llc Magnetically activated safety valve sealable upon rupturing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU294039A1 (en) * Б. С. Ерофеев, И. И. Костецка , Б. П. Ломако SAFETY DEVICE
SU844883A1 (en) * 1979-01-29 1981-07-07 Предприятие П/Я Х-5539 Safety arrangement
RU2105916C1 (en) * 1995-01-11 1998-02-27 Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики Single-acting safety valve
WO2011156326A3 (en) * 2010-06-07 2012-02-02 Mcavey Enterprises Llc Magnetically activated safety valve sealable upon rupturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2263840A (en) Rupturable disk mounting and indicator therefor
EP2301842A3 (en) Aircraft shock strut having a fluid level monitor
CN102149940B (en) Overpressure and heeling detector for a shock absorber or the like
EP3137797B1 (en) Pressure release valve for oil recovery systems
US20170335984A1 (en) Thermal pressure relief device
EP2960560B1 (en) High integrity pressure protecting system for a fluid line
RU2662789C2 (en) Buckling pin valve
RU2518782C1 (en) Safety valve of single action
US10077104B2 (en) Proximity sensor for aircraft and having a hydraulic fuse
EP3049700B1 (en) Gas valve with rubber seal packing on the closing member
CN205876861U (en) Hydraulic cylinder stop device
US2353306A (en) Relief valve
RU157541U1 (en) DRAIN VALVE FOR DRAINING LIQUID FROM A PUMP BAR COLUMN
KR20090036724A (en) Water hammer arrester with a safety device
CN109707944B (en) Aircraft high-pressure fluid release and indication joint
WO2006009757A1 (en) Valve for pressurized canister
CN204164085U (en) Relief arrangement in a kind of cylinder of novel piston oil hydraulic cylinder
US10738897B2 (en) O-ring lubrication system
RU2720714C1 (en) Well head for pressure release
RU54442U1 (en) FLOW REGULATOR
RU117965U1 (en) DEVICE FOR INSTALLATION AND SEALING OF A WELL-HOLE CINDING COLUMN IN A WELL
RU143011U1 (en) PIPELINE CHECK VALVE
WO2015122798A1 (en) In-line check valve
RU149796U1 (en) REUSABLE STARTING VALVE
RU2568253C1 (en) Re-usable start-up valve