RU2578765C2 - Safety device - Google Patents

Safety device Download PDF

Info

Publication number
RU2578765C2
RU2578765C2 RU2014121956/06A RU2014121956A RU2578765C2 RU 2578765 C2 RU2578765 C2 RU 2578765C2 RU 2014121956/06 A RU2014121956/06 A RU 2014121956/06A RU 2014121956 A RU2014121956 A RU 2014121956A RU 2578765 C2 RU2578765 C2 RU 2578765C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
piston
cavity
diameter
power cylinder
Prior art date
Application number
RU2014121956/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014121956A (en
Inventor
Юрий Константинович Кузьмин
Вадим Павлович Эйсмонт
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения"
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 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения"
Priority to RU2014121956/06A priority Critical patent/RU2578765C2/en
Publication of RU2014121956A publication Critical patent/RU2014121956A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578765C2 publication Critical patent/RU2578765C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to a pipe fitting and is intended to serve in emergency operation systems and components of a large unit capacity with high energy parameters. Flow part of a safety device is shaped as a nozzle. In inlet pipe 2 there is a tapered portion of nozzle. In outlet pipe 3 there is an expanding portion of nozzle. In bulb stopper 4 there is a minimum nozzle section with diameter equal to calculated diameter of passage section of tap. Return device is integrated with a piston drive in one power cylinder 7 of double action. Working chamber 8 and working cavity 9 of return device are linked via through-channel 12 in differential piston 6 and connected with reset through pulse safety valve 14.
EFFECT: higher efficiency of protection of secure facility.
4 cl, 5 dwg

Description

Предохранительное устройство относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в энергетике, химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности для обслуживания в аварийных режимах систем и агрегатов большой единичной мощности, с высокими энергетическими параметрами.The safety device relates to pipeline valves and can be used in the energy, chemical, gas, oil and other industries for emergency service systems and units of large unit capacity, with high energy parameters.

Известны предохранительные устройства, состоящие из главного предохранительного клапана с большой пропускной способностью и импульсного предохранительного клапана, управляющего поршневым приводом главного клапана (Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. - Л.: Машиностроение, 1987, стр. 181). При росте давления рабочей среды в защищаемом объекте сверх установленного значения, необходимого для его нормальной работы, импульсный предохранительный клапан открывается и направляет рабочую среду в поршневой привод главного предохранительного клапана большой пропускной способности. Вслед за этим главный предохранительный клапан открывается и сбрасывает избыток рабочей среды из защищаемого объекта.Known safety devices consisting of a main safety valve with high throughput and a pulse safety valve that controls the piston drive of the main valve (DF Gurevich, ON Shpakov. Pipeline fittings designer reference book. - L .: Engineering, 1987, p. . 181). When the pressure of the working medium in the protected object rises above the set value necessary for its normal operation, the pulse safety valve opens and directs the working medium to the piston drive of the main safety valve with a large throughput. Following this, the main safety valve opens and discharges the excess working medium from the protected object.

Недостатками устройства-аналога являются:The disadvantages of the analog device are:

- малая пропускная способность затвора главного предохранительного клапана (значение коэффициента расхода предохранительного клапана с подъемным запорным элементом, в зависимости от конструкции, составляет 0,5÷0,8);- low throughput of the shutter of the main safety valve (the value of the flow coefficient of the safety valve with a lifting shut-off element, depending on the design, is 0.5 ÷ 0.8);

- воздействие на корпус главного предохранительного клапана опрокидывающего момента от реактивной силы, возникающей при срабатывании клапана, требует усиления крепления устройства к защищаемой арматуре, к опоре либо к фундаменту.- the impact on the body of the main safety valve of the overturning moment from the reactive force that occurs when the valve is activated requires reinforcing the fastening of the device to the armature being protected, to the support or to the foundation.

Недостатки аналога частично устранены в прототипе, защищенном патентом SU 2600, МПК F16K 17/12; F16K 5/02, опубликованном 31.03.1927. Предохранительное устройство парового котла включает прямоточный пробковый кран для сброса избытка пара, пробка которого соединена через винтовой преобразователь с поршневым приводом и с рычажно-грузовым устройством. Поршневой привод крана управляется паром, отобранным из удаленной от предохранительного устройства части парового котла.The disadvantages of the analogue are partially eliminated in the prototype, protected by patent SU 2600, IPC F16K 17/12; F16K 5/02, published on 03/31/1927. The safety device of the steam boiler includes a direct-flow plug valve for venting excess steam, the plug of which is connected through a screw converter with a piston drive and with a lever-cargo device. The piston drive of the crane is controlled by steam taken from a part of the steam boiler remote from the safety device.

Недостатками прототипа является низкая эффективность защиты охраняемого объекта, его высокие массогабаритные показатели.The disadvantages of the prototype is the low efficiency of protection of the protected object, its high overall dimensions.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность защиты охраняемого объекта предохранительным устройством при снижении его массогабаритных показателей.The claimed technical solution allows to increase the efficiency of protection of the protected object by a safety device while reducing its overall dimensions.

Поставленная техническая задача решена в предохранительном устройстве, включающем прямоточный пробковый кран для сброса избытка рабочей среды из защищаемого объекта, который содержит входной и выходной патрубки и соединен через передаточное устройство с поршневым приводом от рабочей среды из защищаемого объекта и с возвратным устройством. Проточная часть в патрубках и в пробке профилирована по форме сопла, при этом во входном патрубке выполнена суживающаяся часть сопла, в выходном патрубке выполнена расширяющаяся часть сопла, а в пробке выполнено минимальное сечение сопла диаметром, равным расчетному диаметру проходного сечения крана. Возвратное устройство объединено с поршневым приводом в одном силовом цилиндре двухстороннего действия, рабочие полости которого сообщены между собой и соединены со сбросом через импульсный предохранительный клапан. Силовой цилиндр включает полость привода меньшего диаметра, полость возвратного устройства большего диаметра и дифференциальный поршень. Импульсный предохранительный клапан включает подпружиненный к седлу подъемный запорный элемент, снабженный разгрузочным поршнем, который образует во входном патрубке импульсного клапана надпоршневую полость, сообщенную с полостью возвратного устройства в силовом цилиндре, и подпоршневую полость, сообщенную с полостью привода в силовом цилиндре. Диаметр разгрузочного поршня равен номинальному диаметру проходного сечения в седле импульсного предохранительного клапана.The stated technical problem is solved in a safety device, including a direct-flow plug valve for dumping excess working medium from the protected object, which contains the inlet and outlet nozzles and is connected through a transmission device with a piston drive from the working medium from the protected object and to the return device. The flowing part in the nozzles and in the plug is shaped according to the shape of the nozzle, while the nozzle tapering part is made in the inlet nozzle, the expanding part of the nozzle is made in the outlet nozzle, and the nozzle has a minimum nozzle section with a diameter equal to the calculated diameter of the tap passage. The return device is combined with a piston drive in one double-acting power cylinder, the working cavities of which are interconnected and connected to the discharge via a pulse safety valve. The master cylinder includes a smaller diameter drive cavity, a larger diameter return device cavity, and a differential piston. The pulse safety valve includes a lifting spring-loaded shut-off element equipped with an unloading piston, which forms an over-piston cavity in communication with the return chamber in the power cylinder and an under-piston cavity in communication with the drive cavity in the power cylinder. The diameter of the discharge piston is equal to the nominal diameter of the bore in the seat of the pulse safety valve.

Существо заявляемого устройства поясняется чертежами на которых изображено: на фиг. 1 - заявляемое устройство в закрытом положении; на фиг. 2 - разрез по А-А; на фиг. 3 - заявляемое устройство в открытом положении; на фиг. 4 - разрез по Б-Б; на фиг. 5 - импульсный предохранительный клапан.The essence of the claimed device is illustrated by the drawings which depict: in FIG. 1 - the claimed device in the closed position; in FIG. 2 - section along aa; in FIG. 3 - the claimed device in the open position; in FIG. 4 - a section along BB; in FIG. 5 - pulse safety valve.

Заявляемое предохранительное устройство включает пробковый кран с корпусом 1, входным 2 и выходным 3 патрубками, шаровой пробкой 4. Проточная часть в патрубках 2 и 3 и в шаровой пробке 4 профилирована по форме сопла, при этом во входном патрубке 2 выполнена суживающаяся часть сопла, в выходном патрубке 3 выполнена расширяющаяся часть сопла, а в шаровой пробке 4 выполнено минимальное сечение сопла диаметром, равным расчетному диаметру проходного сечения крана. Хвостовик пробки 4 соединен через передаточный механизм 5 с дифференциальным поршнем 6 силового цилиндра 7. Силовой цилиндр 7 включает полость 8 привода и полость 9 возвратного устройства. Полость 8 привода имеет меньший диаметр, чем полость 9 возвратного устройства. В полостях 8 и 9 установлены упорные кольца 10 и 11 для дифференциального поршня 6, который представляет собой комбинацию двух поршней разного диаметра, объединенных в одну деталь. Полости 8 и 9 сообщены между собой сквозным каналом 12, выполненным в теле поршня 6. Полость 8 привода сообщена трубопроводом 13 с входным патрубком 2 шарового крана. На торце силового цилиндра 7 установлен импульсный предохранительный клапан 14, который включает подъемный запорный элемент 15, поджатый к седлу 16 возвратной пружиной 17. Запорный элемент 15 снабжен разгрузочным поршнем 18, который образует во входном патрубке 19 импульсного клапана 14 надпоршневую полость 20, сообщенную с полостью 9 в силовом цилиндре 7, и подпоршневую полость 21, сообщенную с полостью 8 в силовом цилиндре 7. Диаметр разгрузочного поршня 18 равен номинальному диаметру проходного сечения в седле 16 импульсного предохранительного клапана 14. Силовой цилиндр 7 соединен с корпусом 1 шарового крана стойками 22. Импульсный предохранительный клапан 14 соединен с силовым цилиндром 7 кронштейном 23.The inventive safety device includes a plug valve with a housing 1, inlet 2 and outlet 3 nozzles, a ball plug 4. The flowing part in the nozzles 2 and 3 and in the ball plug 4 is profiled in the shape of a nozzle, while in the inlet nozzle 2 a narrowing part of the nozzle is made, in the outlet nozzle 3 has an expanding part of the nozzle, and in the ball plug 4 a minimum nozzle cross-section is made with a diameter equal to the calculated diameter of the tap passage. The shank of the plug 4 is connected via a transmission mechanism 5 to the differential piston 6 of the power cylinder 7. The power cylinder 7 includes a drive cavity 8 and a cavity 9 of the return device. The cavity 8 of the drive has a smaller diameter than the cavity 9 of the return device. In the cavities 8 and 9, thrust rings 10 and 11 are installed for the differential piston 6, which is a combination of two pistons of different diameters, combined into one part. Cavities 8 and 9 are interconnected through a channel 12 made in the body of the piston 6. The cavity 8 of the drive is connected by a pipe 13 with the inlet pipe 2 of the ball valve. At the end of the power cylinder 7, a pulse safety valve 14 is installed, which includes a lifting shut-off element 15, pressed against the seat 16 by a return spring 17. The shut-off element 15 is equipped with a discharge piston 18, which forms an over-piston cavity 20 in communication with the cavity in the inlet pipe 19 of the pulse valve 14. 9 in the power cylinder 7, and the piston cavity 21, in communication with the cavity 8 in the power cylinder 7. The diameter of the discharge piston 18 is equal to the nominal diameter of the bore in the seat 16 of the pulse safety valve ana 14. The actuator 7 is connected with the housing 1 the ball valve 22. Pulse counters relief valve 14 is connected to the power cylinder 7 bracket 23.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Настроенное на заданное давление срабатывания, с закрытым шаровым краном, предохранительное устройство установлено на защищаемом объекте. Рабочая среда из защищаемого объекта через входной патрубок 2 и трубопровод 13 поступает в полость 8 силового цилиндра 7 и через сквозной канал 12 в поршне 6 - в полость 9. Благодаря тому что диаметр полости 9 и поршня 6 в этой полости больше, чем диаметр полости 8 и поршня 6 в полости 8, поршень 6 прижат к упорному кольцу 10 и через передаточный механизм 5 удерживает шаровую пробку 4 в закрытом положении.Configured for a given response pressure, with a closed ball valve, a safety device is installed on the protected object. The working medium from the protected object through the inlet pipe 2 and the pipe 13 enters the cavity 8 of the power cylinder 7 and through the through channel 12 in the piston 6 into the cavity 9. Due to the fact that the diameter of the cavity 9 and piston 6 in this cavity is larger than the diameter of the cavity 8 and the piston 6 in the cavity 8, the piston 6 is pressed against the thrust ring 10 and through the gear mechanism 5 holds the ball plug 4 in the closed position.

При аварийном росте давления рабочей среды в защищаемом объекте подъемный запорный элемент 15 импульсного предохранительного клапана 14 преодолевает настроенное усилие возвратной пружины 17 и открывает проходное сечение в седле 16, в результате чего рабочая среда сбрасывается из полости 9 силового цилиндра 7 и дифференциальный поршень 6 перемещается в свое противоположное крайнее положение, при этом поворачивая шаровую пробку 4 на открытие крана для сброса рабочей среды из защищаемого объекта. Избыточная рабочая среда сбрасывается по проточной части крана в форме сопла, при этом внутренняя энергия рабочей среды преобразуется в кинетическую энергию ее направленного движения. С увеличением скорости потока за минимальным сечением сопла повышается расход рабочей среды через устройство.In case of an emergency increase in the pressure of the working medium in the protected object, the lifting locking element 15 of the pulse safety valve 14 overcomes the adjusted force of the return spring 17 and opens the passage section in the seat 16, as a result of which the working medium is discharged from the cavity 9 of the power cylinder 7 and the differential piston 6 moves to its the opposite extreme position, while turning the ball plug 4 to open the valve to discharge the working medium from the protected object. The excess working medium is discharged along the flow part of the tap in the form of a nozzle, while the internal energy of the working medium is converted into the kinetic energy of its directed movement. With an increase in the flow rate over the minimum nozzle section, the flow rate of the working medium through the device increases.

Благодаря равенству диаметра разгрузочного поршня 18 номинальному диаметру проходного сечения в седле 16 после сброса давления из полости 9 силового цилиндра 7 и из надпоршневой полости 20 импульсного предохранительного клапана 14 дифференциальный поршень 6 сохраняет свое положение до тех пор, пока не снизится давление рабочей среды в защищаемом объекте и, соответственно, в полости 8 силового цилиндра 7 и в подпоршневой полости 21 импульсного предохранительного клапана 14.Due to the equality of the diameter of the unloading piston 18 to the nominal diameter of the bore in the seat 16 after depressurization from the cavity 9 of the power cylinder 7 and from the over-piston cavity 20 of the pulse safety valve 14, the differential piston 6 maintains its position until the pressure of the working medium in the protected object decreases and, accordingly, in the cavity 8 of the power cylinder 7 and in the piston cavity 21 of the pulse safety valve 14.

Заявляемое устройство закрывается после снижения давления рабочей среды в защищаемом объекте, в полости 8 силового цилиндра 7 и в полости 21 импульсного предохранительного клапана 14 ниже давления настройки импульсного предохранительного клапана 14. При этом дифференциальный поршень 6 возвращается в исходное положение в силовом цилиндре 7, поворачивая шаровую пробку 4 в закрытое положение.The inventive device closes after reducing the pressure of the working medium in the protected object, in the cavity 8 of the power cylinder 7 and in the cavity 21 of the pulse safety valve 14 below the setting pressure of the pulse safety valve 14. In this case, the differential piston 6 returns to its original position in the power cylinder 7, turning the ball plug 4 in the closed position.

Эффективность заявляемого предохранительного устройства определяется его высокой пропускной способностью (производительностью) и положительным влиянием противодавления, которое разгружает затвор шарового крана и снижает в затворе момент трения.The effectiveness of the inventive safety device is determined by its high throughput (performance) and the positive influence of backpressure, which unloads the shutter of a ball valve and reduces the friction moment in the shutter.

Claims (4)

1. Предохранительное устройство, включающее прямоточный пробковый кран для сброса избытка рабочей среды из защищаемого объекта, который содержит входной и выходной патрубки и соединен через передаточное устройство с поршневым приводом от рабочей среды из защищаемого объекта и с возвратным устройством, отличающееся тем, что проточная часть в патрубках и в пробке профилирована по форме сопла, причем во входном патрубке выполнена суживающаяся часть сопла, в выходном патрубке выполнена расширяющаяся часть сопла, в пробке выполнено минимальное сечение сопла диаметром, равным расчетному диаметру проходного сечения крана, а возвратное устройство объединено с поршневым приводом в одном силовом цилиндре двухстороннего действия, рабочие полости которого сообщены между собой и соединены со сбросом через импульсный предохранительный клапан.1. A safety device, including a direct-flow plug valve for dumping excess working medium from the protected object, which contains the inlet and outlet nozzles and is connected via a transfer device with a piston drive from the working medium from the protected object and to the return device, characterized in that the flow part the nozzles and in the plug are shaped according to the shape of the nozzle, moreover, the tapering part of the nozzle is made in the inlet nozzle, the expanding part of the nozzle is made in the outlet nozzle, the minimum the nozzle cross section with a diameter equal to the calculated diameter of the tap passage area, and the return device is combined with a piston drive in one double-acting power cylinder, the working cavities of which are interconnected and connected to the discharge through a pulse safety valve. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой цилиндр включает полость привода меньшего диаметра, полость возвратного устройства большего диаметра и дифференциальный поршень.2. The device according to p. 1, characterized in that the power cylinder includes a drive cavity of a smaller diameter, a cavity of the return device of a larger diameter and a differential piston. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что импульсный предохранительный клапан включает подпружиненный к седлу подъемный запорный элемент, снабженный разгрузочным поршнем, образующим во входном патрубке импульсного предохранительного клапана надпоршневую полость, сообщенную с полостью возвратного устройства в силовом цилиндре, и подпоршневую полость, сообщенную с полостью привода в силовом цилиндре.3. The device according to claim 2, characterized in that the pulsed safety valve includes a lifting spring-loaded shut-off element provided with a discharge piston forming in the inlet pipe of the pulsed safety valve an over-piston cavity in communication with the cavity of the return device in the power cylinder, and a under-piston cavity, communicated with the drive cavity in the power cylinder. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что диаметр разгрузочного поршня равен номинальному диаметру проходного сечения в седле импульсного предохранительного клапана. 4. The device according to p. 3, characterized in that the diameter of the discharge piston is equal to the nominal diameter of the bore in the seat of the pulse safety valve.
RU2014121956/06A 2014-05-29 2014-05-29 Safety device RU2578765C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014121956/06A RU2578765C2 (en) 2014-05-29 2014-05-29 Safety device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014121956/06A RU2578765C2 (en) 2014-05-29 2014-05-29 Safety device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014121956A RU2014121956A (en) 2015-12-10
RU2578765C2 true RU2578765C2 (en) 2016-03-27

Family

ID=54843127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014121956/06A RU2578765C2 (en) 2014-05-29 2014-05-29 Safety device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578765C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749104C1 (en) * 2020-10-20 2021-06-04 Махаббат Сапаргалиевич Байдулов Pressure-operated ball valve

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU2600A1 (en) * 1925-08-27 1927-03-31 В.В. Ковригин Crane safety device for steam boilers
US3695290A (en) * 1970-07-22 1972-10-03 Kenneth R Evans Noise suppressing device for fluid flow lines
SU823728A1 (en) * 1979-07-30 1981-04-23 Предприятие П/Я А-1665 Ball cock
SU1200057A1 (en) * 1983-02-09 1985-12-23 Предприятие П/Я А-3556 Throttle
JP5053028B2 (en) * 2007-10-12 2012-10-17 タイコ・フロー・サーヴィシーズ・アー・ゲー Emergency shut-off valve device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU2600A1 (en) * 1925-08-27 1927-03-31 В.В. Ковригин Crane safety device for steam boilers
US3695290A (en) * 1970-07-22 1972-10-03 Kenneth R Evans Noise suppressing device for fluid flow lines
SU823728A1 (en) * 1979-07-30 1981-04-23 Предприятие П/Я А-1665 Ball cock
SU1200057A1 (en) * 1983-02-09 1985-12-23 Предприятие П/Я А-3556 Throttle
JP5053028B2 (en) * 2007-10-12 2012-10-17 タイコ・フロー・サーヴィシーズ・アー・ゲー Emergency shut-off valve device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749104C1 (en) * 2020-10-20 2021-06-04 Махаббат Сапаргалиевич Байдулов Pressure-operated ball valve

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014121956A (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2578765C2 (en) Safety device
RU2634999C1 (en) Safety valve
CN103759069A (en) Cavitation prevention large pressure difference adjustable pressure reducing valve
CN104500796A (en) Pressure regulating valve
CN208204110U (en) The check valve of decompression function built in a kind of band
RU152382U1 (en) SAFETY DEVICE
RU2546884C1 (en) Check rotary valve
RU2649172C1 (en) Flow rate controller
RU2571240C1 (en) System of hydraulic drive protection
RU171010U1 (en) Crane
RU2626191C1 (en) Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system
CN205745503U (en) A kind of novel cage noise reduction hydraulic control valve
CN102392905A (en) Straight-through type water-hammer eliminating check valve
CN201310663Y (en) Anti-freezing type swing check valve
RU160383U1 (en) HYDRAULIC VALVE
RU115851U1 (en) VALVE VALVE
RU2592662C2 (en) Safety device
RU2722889C2 (en) Gas reducer
RU2603211C2 (en) Pulse safety device
RU2357141C1 (en) Double-circuit cock
RU2549756C1 (en) Valve
CN105782523A (en) Valve assembly for triggering motion by means of pressure bar destabilizing in overpressure process
RU2591375C1 (en) Valve
RU46828U1 (en) STOP VALVE
CN209743639U (en) Double-valve body erosion-proof core pipe valve