RU2537478C2 - Safety valve - Google Patents
Safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537478C2 RU2537478C2 RU2013107768/06A RU2013107768A RU2537478C2 RU 2537478 C2 RU2537478 C2 RU 2537478C2 RU 2013107768/06 A RU2013107768/06 A RU 2013107768/06A RU 2013107768 A RU2013107768 A RU 2013107768A RU 2537478 C2 RU2537478 C2 RU 2537478C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- safety valve
- locking element
- seat
- valve
- saddle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется защита от превышения допустимого давления, например в энергетике, газовой и нефтяной отраслях, в химической промышленности.The invention relates to valve manufacturing and can be used in all sectors of the economy where protection against exceeding permissible pressure is applied, for example, in the energy, gas and oil industries, and in the chemical industry.
Известен предохранительный клапан, защищенный патентом DE 4405913, МПК F16K 17/08, дата публикации - 15.09.1994. Предохранительный клапан включает корпус с входным и выходным патрубками, седло с плоской уплотнительной поверхностью и запорный элемент в виде плоского диска. Запорный элемент поджат к седлу пружиной настройки с регулируемым, посредством настроечного винта, усилием затяжки. Между запорным элементом и пружиной на штоке установлен юбочный отражатель потока рабочей среды, выпукло-вогнутая форма которого способствует увеличению пропускной способности предохранительного клапана после разгерметизации затвора. На запорный элемент с отражателем действует подъемная сила, приумноженная реактивной силой отраженного от вогнутой поверхности отражателя рабочего потока и силой, возникающей при обтекании рабочим потоком выпуклой поверхности тонкостенного отражателя.Known safety valve, protected by patent DE 4405913, IPC F16K 17/08, publication date - 09/15/1994. The safety valve includes a housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a flat sealing surface and a locking element in the form of a flat disk. The locking element is pressed against the seat by the adjustment spring with an adjustable, by means of a tuning screw, tightening force. Between the locking element and the spring, a skirt reflector of the working medium flow is installed on the rod, the convex-concave shape of which contributes to an increase in the throughput of the safety valve after the shutter is depressurized. The locking element with a reflector is affected by the lifting force multiplied by the reactive force of the working stream reflected from the concave surface of the reflector and by the force arising from the flow of the thin-walled reflector around the convex surface.
Недостатком аналога являются большие удельные нагрузки, испытываемые уплотнительными поверхностями седла и запорного элемента в нерабочем состоянии предохранительного клапана, а именно при отсутствии в клапане давления рабочей среды. Так, при транспортировании, хранении и резервировании предохранительного клапана на его уплотнительные поверхности действует чрезмерное, компенсируемое рабочим давлением среды при нормальной эксплуатации клапана, усилие затяжки настроечной пружины. Сама пружина настройки, в свою очередь, постоянно пребывает в сжатом состоянии и испытывает максимальные напряжения, хотя в этом нет необходимости. В процессе длительного хранения и резервирования предохранительного клапана, исчисляемого иногда годами, существует опасность перенастройки клапана и разрушения его затвора. Чрезмерное усилие затяжки настроечной пружины может также вызывать разрушение затвора предохранительного клапана в результате жесткой посадки запорного элемента на неподвижное седло после срабатывания предохранительного клапана.The disadvantage of the analogue is the large specific loads experienced by the sealing surfaces of the seat and the shut-off element in the inoperative state of the safety valve, namely when there is no working medium pressure in the valve. So, during transportation, storage and redundancy of the safety valve, its sealing surfaces are subjected to excessive, compensated by the working pressure of the medium during normal operation of the valve, the tightening torque of the tuning spring. The tuning spring itself, in turn, is constantly in a compressed state and experiences maximum stresses, although this is not necessary. In the process of long-term storage and redundancy of the safety valve, sometimes calculated for years, there is a danger of reconfiguration of the valve and the destruction of its valve. Excessive tightening force of the adjusting spring can also cause the safety valve bolt to break as a result of a rigid seating of the locking element on the fixed seat after the safety valve is actuated.
Известен предохранительный клапан, защищенный патентом US 4074695, МПК F16K 31/12, дата публикации - 21.02.1978. Предохранительный клапан включает корпус с входными и выходными патрубками, плавающее седло и запорный элемент, поджатый к седлу пружиной настройки. Плавающее седло выполнено на торце ступенчатой втулки, установленной меньшим диаметром во входном патрубке, а большим - в проточной части корпуса. В проточной части корпуса размещена пружина сжатия, обеспечивающая осевое возвратно-поступательное перемещение седла. Вверху проточной части корпуса установлена втулка, являющаяся фиксатором верхнего предельного положения седла и нижнего предельного положения запорного элемента. Упругая опора седла снижает удельные нагрузки на уплотнительные поверхности затвора.Known safety valve, protected by patent US 4074695, IPC F16K 31/12, date of publication - 02.21.1978. The safety valve includes a housing with inlet and outlet nozzles, a floating seat and a shut-off element, pressed against the saddle by a spring of adjustment. The floating saddle is made at the end of the stepped sleeve installed with a smaller diameter in the inlet pipe, and a large one in the flow part of the housing. A compression spring is placed in the flow part of the body, which provides axial reciprocating movement of the saddle. A sleeve is installed at the top of the flowing part of the casing, which is a lock of the upper limit position of the seat and the lower limit position of the locking element. The elastic support of the seat reduces the specific load on the sealing surfaces of the valve.
Недостатком аналога является его низкая пропускная способность, обусловленная описанной конструкцией затвора.The disadvantage of the analogue is its low throughput, due to the described shutter design.
Прототипом заявляемого устройства является предохранительный клапан, изображенный на рис.XIII.29, стр.350 справочного пособия «Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа» под ред. Ю.М. Котелевского, М., Недра, 1970. Прототип включает седло, выполненное в форме ступенчатой втулки и установленное во входном патрубке корпуса на резьбе. С помощью резьбового соединения седло поджато к торцевому упору, выполненному в патрубке. При работающем клапане седло является неподвижным. Предохранительный клапан включает также запорный элемент, снабженный отражателем потока рабочей среды и поджатый к седлу пружиной настройки. На неподвижное седло снаружи надета резьбовая втулка для регулирования зазора между нею и отражателем потока в закрытом положении предохранительного клапана.The prototype of the claimed device is a safety valve depicted in Fig. XIII.29, p. 350 of the reference manual "Modern design of pipeline valves for oil and gas", ed. Yu.M. Kotelevsky, M., Nedra, 1970. The prototype includes a saddle made in the form of a stepped sleeve and mounted on the thread in the inlet pipe of the housing. Using a threaded connection, the saddle is pressed against the end stop made in the nozzle. With the valve running, the seat is stationary. The safety valve also includes a shut-off element, equipped with a reflector of the flow of the working medium and pressed against the seat by a tuning spring. A threaded sleeve is fitted on the outside of the stationary seat to control the clearance between it and the flow reflector in the closed position of the safety valve.
Недостатком прототипа является перегруженность уплотнительных поверхностей запорного элемента и седла со стороны пружины настройки при отсутствии в клапане давления рабочей среды (в нерабочем состоянии предохранительного клапана). При транспортировании, длительном хранении и резервировании это может приводить к перенастройке клапана и даже к разрушению уплотнительных поверхностей затвора. Неподвижное седло также может подвергаться разрушению в процессе жесткой посадки на него запорного элемента.The disadvantage of the prototype is the congestion of the sealing surfaces of the locking element and the seat from the side of the adjustment spring in the absence of the working medium pressure in the valve (in the inoperative state of the safety valve). During transportation, long-term storage and redundancy, this can lead to valve reconfiguration and even to destruction of the sealing surfaces of the valve. The fixed seat can also be destroyed during the rigid seating of the locking element on it.
Заявляемое устройство решает техническую задачу повышения срока службы предохранительного клапана за счет обеспечения щадящих удельных нагрузок на уплотнительные поверхности затвора как в рабочем состоянии, так и в состоянии транспортирования, хранения и резервирования.The inventive device solves the technical problem of increasing the service life of the safety valve by providing gentle specific loads on the sealing surfaces of the shutter both in working condition and in the state of transportation, storage and redundancy.
Поставленная техническая задача решена в предохранительном клапане, включающем корпус с входным и выходным патрубками, седло в форме ступенчатой втулки, установленной во входном патрубке с возможностью осевого перемещения до торцевого упора, запорный элемент с юбочным отражателем потока рабочей среды и пружину настройки. Седло установлено упруго-подвижно относительно торцевого упора и запорного элемента. По нижней кромке юбки отражателя выполнена торцевая поверхность для опоры в нерабочем состоянии клапана на корпус клапана в его проточной части под действием пружины настройки. Упругое поджатие плавающего седла к запорному элементу помимо пружины сжатия может быть обеспечено сильфоном, соединенным одним концом с корпусом, а другим концом - с седлом.The stated technical problem is solved in the safety valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a saddle in the form of a stepped sleeve installed in the inlet nozzle with the possibility of axial movement to the end stop, a shut-off element with a skirt reflector of the flow of the working medium and a tuning spring. The saddle is mounted elastically movable relative to the end stop and the locking element. An end surface is made along the lower edge of the reflector skirt to support, in the inoperative state of the valve, the valve body in its flow part under the action of the adjustment spring. The elastic pressing of the floating saddle to the locking element, in addition to the compression spring, can be provided by a bellows connected at one end to the body, and at the other end to the saddle.
Существо заявляемого устройства поясняется чертежами, на фиг.1 изображен заявляемый предохранительный клапан в состоянии транспортирования, хранения и резервирования; на фиг.2 - то же в рабочем состоянии при нормальной эксплуатации, на фиг.3 - то же, в качестве упругого элемента - сильфон; на фиг.4 - предохранительный клапан во время срабатывания.The essence of the claimed device is illustrated by drawings, figure 1 shows the inventive safety valve in a state of transportation, storage and redundancy; figure 2 is the same in working condition during normal operation, figure 3 is the same, as an elastic element is a bellows; figure 4 - safety valve during operation.
Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 патрубками и крышкой 4, плавающее седло на торце ступенчатой втулки 5 и поджатый к седлу пружиной настройки 6 запорный элемент 7. Плавающая втулка-седло 5 установлена во входном патрубке 2 с опорой на упругий элемент в виде пружины сжатия 8 либо сильфона 9, в свою очередь опирающийся на кольцо 10. Сильфон 9 соединен одним концом с корпусом 1, а другим концом - со ступенчатой втулкой-седлом 5. Во входном патрубке 2 выполнен торцевой упор 11 для ступенчатой втулки-седла 5, являющийся фиксатором ее предельного положения. Запорный элемент 7 снабжен выпукло-вогнутым юбочным отражателем 12 потока рабочей среды с опорной торцевой поверхностью Б по нижней кромке юбки. В проточной части корпуса выполнена ответная упорная поверхность В для отражателя 12, являющаяся фиксатором предельного положения отражателя 12 и соединенного с отражателем запорного элемента 7. Усилие пружины сжатия 8 либо сильфона 9 не превышает нагрузки на запорный элемент 7 от пружины настройки 6. Предохранительный клапан включает также шток 13, опоры 14 и 15 для пружины настройки 6, регулировочный винт настройки 16, контргайку 17, сальник 18, заглушки 19, колпак 20. В тексте описания и на чертеже использованы обозначения: «c» - жесткость пружины 6; «h» - рабочий ход запорного элемента 7; «h1» - обратный ход запорного элемента 7 и отражателя 12 при сбросе противодавления в сети; «Рн» - давление настройки предохранительного клапана; «Pp» - рабочее давление в предохранительном клапане; «S» - площадь уплотнительной поверхности запорного элемента 7; «S1» - площадь поперечного сечения втулки-седла 5 в узком сечении проходного отверстия входного патрубка 2.The safety valve contains a
На заводе-изготовителе производят настройку предохранительного клапана на рабочее давление Pp при помощи регулировочного винта настройки 16. Усилие пружины настройки 6 передается на запорный элемент 7 и отражатель 12 через опоры 14, 15 и шток 13. Пружина сжатия 8 рассчитана таким образом, что сила упругого поджатия втулки-седла 5 к запорному элементу 7 не превышает нагрузки на запорный элемент 7 от пружины настройки 6, при этом обеспечиваются постоянный контакт втулки-седла 5 с запорным элементом 7 и герметичность в затворе предохранительного клапана при его заправке рабочей средой и нормальной эксплуатации.At the factory, the safety valve is adjusted to the operating pressure P p using the
По окончании настройки предохранительного клапана и сбросе давления среды запорный элемент 7 и втулка-седло 5 под действием пружины настройки 6 перемещаются вниз до тех пор, пока отражатель 12 своей опорной поверхностью Б не сядет на ответную упорную поверхность В корпуса 1 и усилие частично распрямившейся пружины настройки 6, уменьшенное на величину «h1×c», не передастся на упорную поверхность В. При этом на уплотнительные поверхности втулки-седла 5 и запорного элемента 7 передается лишь усилие пружины 8.Upon completion of the setting of the safety valve and depressurization of the medium, the
Настроенный предохранительный клапан пломбируют колпаком 20, заглушками 19 и направляют потребителю. Кольцо 10 предохраняет пружину 8, сильфон 9 и втулку-седло 5 от выпадения из входного патрубка 2 при транспортировании, хранении и резервировании клапана.The adjusted safety valve is sealed with a
После монтажа предохранительного клапана на защищаемой установке потребителя ее заполняют рабочей средой. При достижении в клапане рабочего давления Pp плавающая втулка-седло 5 преодолевает усилие пружины настройки 6, уменьшенное на величину Pp×S1, и поднимается до упора 11, где занимает свое рабочее положение.After mounting the safety valve on the protected installation of the consumer, it is filled with a working medium. When the valve reaches the working pressure P p, the floating sleeve-
Методом расчета параметров и характеристик предохранительного клапана обеспечивают его работоспособность в заданных потребителем условиях.The method of calculating the parameters and characteristics of the safety valve ensure its operability in the conditions specified by the consumer.
Заявляемый предохранительный клапан работает следующим образом.The inventive safety valve operates as follows.
Усилие пружины настройки 6 уравновешено давлением рабочей среды и реакцией от уплотнения. Втулка-седло 5 в режиме эксплуатации надежно зафиксирована в своем предельном положении упором 11.The force of the
При превышении рабочего давления Pp защищаемой установки над давлением настройки Pн клапана на 5-7% происходит разгерметизация затвора и накопление энергии рабочей среды под отражателем 12. При достижении давлением Pp защищаемой установки значения, равного (1,1-1,15) Рн, происходит полное открытие предохранительного клапана на ход «h» и сброс давления.When the working pressure P p of the protected installation exceeds the setting pressure P n of the valve by 5-7%, the valve is depressurized and the energy of the working medium accumulates under the
После сброса избыточной среды и достижения давлением Pp значения, равного (0,8-0,9) Рн, происходит закрытие предохранительного клапана. Сила удара запорного элемента 7 о втулку-седло 5 при закрытии клапана определяется массой деталей подвижной группы и ее ускорением при посадке запорного элемента 7 на втулку-седло 5.After dumping the excess medium and reaching pressure P p equal to (0.8-0.9) P n , the safety valve closes. The impact force of the
В предохранительном клапане заявляемой конструкции, при том что уплотнительные поверхности затвора воспринимают лишь малую долю от усилия пружины настройки 6, а при посадке запорного элемента 7 на плавающую втулку-седло 5 происходит амортизация удара, площадь уплотнительных поверхностей S в затворе может быть значительно уменьшена без потерь для работоспособности клапана. Это обстоятельство позволяет уменьшить размеры и массы деталей подвижной группы предохранительного клапана, сократить расход материалов и уменьшить силу удара запорного элемента о седло при посадке. Очевидно, что при этом размеры и массы других деталей предохранительного клапана (пружины, корпус и т.д.) также могут быть уменьшены.In the safety valve of the claimed design, while the sealing surfaces of the shutter only take a small fraction of the force of the
Преимущества заявляемого предохранительного клапана возрастают с ростом давления, температуры и аварийного расхода в защищаемых объектах. Они также существенны при создании предохранительных клапанов для мобильных установок, где снижение габаритов и массы оборудования имеет особенно большое значение.The advantages of the inventive safety valve increase with increasing pressure, temperature and emergency flow rate in the protected objects. They are also essential in creating safety valves for mobile installations, where reducing the size and weight of the equipment is especially important.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107768/06A RU2537478C2 (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107768/06A RU2537478C2 (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Safety valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013107768A RU2013107768A (en) | 2014-08-27 |
RU2537478C2 true RU2537478C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=51456049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013107768/06A RU2537478C2 (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Safety valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537478C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171011U1 (en) * | 2016-10-03 | 2017-05-17 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" | Safety valve |
RU174579U1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-20 | Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит" | SUPPORT VALVE |
RU174724U1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-30 | Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит" | SAFETY VALVE |
RU2644606C1 (en) * | 2016-09-19 | 2018-02-13 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" | Safety valve |
RU2669884C1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-10-16 | Чудин Виктор Иванович | Safety valve with a switching mechanism |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2866477A (en) * | 1954-03-19 | 1958-12-30 | Crane Co | Combined throttle and stop valve |
US3583426A (en) * | 1968-04-18 | 1971-06-08 | Alfa Laval Ab | Aseptically sealing valve |
US3945607A (en) * | 1974-11-08 | 1976-03-23 | Consolidated Brass Company | Pressure safety valve |
SU848843A1 (en) * | 1979-04-09 | 1981-07-23 | Предприятие П/Я А-7899 | Safety valve |
GB2119480A (en) * | 1982-04-23 | 1983-11-16 | Apv Company Limited The | Double seat valve |
-
2013
- 2013-02-18 RU RU2013107768/06A patent/RU2537478C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2866477A (en) * | 1954-03-19 | 1958-12-30 | Crane Co | Combined throttle and stop valve |
US3583426A (en) * | 1968-04-18 | 1971-06-08 | Alfa Laval Ab | Aseptically sealing valve |
US3945607A (en) * | 1974-11-08 | 1976-03-23 | Consolidated Brass Company | Pressure safety valve |
SU848843A1 (en) * | 1979-04-09 | 1981-07-23 | Предприятие П/Я А-7899 | Safety valve |
GB2119480A (en) * | 1982-04-23 | 1983-11-16 | Apv Company Limited The | Double seat valve |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа", справочное пособие, под ред. Ю.М. Котелевского, Москва, Недра, 1970, стр.350, рис.Х111.29. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644606C1 (en) * | 2016-09-19 | 2018-02-13 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" | Safety valve |
RU171011U1 (en) * | 2016-10-03 | 2017-05-17 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" | Safety valve |
RU174579U1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-20 | Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит" | SUPPORT VALVE |
RU174724U1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-30 | Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит" | SAFETY VALVE |
RU2669884C1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-10-16 | Чудин Виктор Иванович | Safety valve with a switching mechanism |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013107768A (en) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2537478C2 (en) | Safety valve | |
CA2483234C (en) | Surge relief valve | |
US10222812B2 (en) | Hybrid high integrity pressure protection systems and valves | |
CN201111578Y (en) | Spring self-resetting pressure relief device | |
US10221953B2 (en) | Non chattering pressure relief valve | |
RU2644606C1 (en) | Safety valve | |
CN111609146A (en) | Pressurizing pilot type high-temperature high-pressure labyrinth valve | |
EP3642519A1 (en) | A non-pressure relieving ball valve | |
RU2662789C2 (en) | Buckling pin valve | |
CA2627239C (en) | Apparatus for elimination of transient pressure spikes on stiff fluid systems | |
RU131840U1 (en) | SAFETY VALVE | |
KR101856161B1 (en) | Water Hammer Arrester | |
RU171011U1 (en) | Safety valve | |
KR102269840B1 (en) | A fluid leakage prevention structure of globe valve | |
CN205479388U (en) | Bidirectional sealing butterfly valve | |
RU2683010C2 (en) | Pressure relief device | |
RU76096U1 (en) | FLOW REGULATOR | |
CN206190989U (en) | Spring safety valve | |
RU2484348C1 (en) | Check valve | |
CN111779867B (en) | Vibration suppression pressure reducing valve | |
US11598436B2 (en) | Safety valves for use at extremely high temperatures | |
CN203098975U (en) | General pressure regulating valve with overload protection device | |
CN211344150U (en) | Miniature high-flow unloading valve | |
CN210600325U (en) | Water hammer-proof discharge valve | |
CN103115171A (en) | Universal pressure regulating valve with overload protection device |