RU2610838C2 - Method of main safety valve control, device for implementation thereof, safety discharge special valve and pressure balancing special valve - Google Patents
Method of main safety valve control, device for implementation thereof, safety discharge special valve and pressure balancing special valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610838C2 RU2610838C2 RU2015107059A RU2015107059A RU2610838C2 RU 2610838 C2 RU2610838 C2 RU 2610838C2 RU 2015107059 A RU2015107059 A RU 2015107059A RU 2015107059 A RU2015107059 A RU 2015107059A RU 2610838 C2 RU2610838 C2 RU 2610838C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- piston
- cavity
- pressure
- working medium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/10—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with auxiliary valve for fluid operation of the main valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области трубопроводной арматуры и могут быть использованы при разработке предохранительных клапанов со вспомогательным клапаном для сервоуправления и иных клапанов для систем управления.The invention relates to the field of valves and can be used in the development of safety valves with an auxiliary valve for servo control and other valves for control systems.
Наиболее близким из известных решений к заявленному способу является способ управления главным предохранительным клапаном (ГПК) с помощью пилотного клапана, включающий операции заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой одновременно с заполнением средой защищаемой системы, выпуска из полости над поршнем ГПК избыточного объема рабочей среды на этапе открытия ГПК, заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой на этапе закрытия ГПК.The closest known solution to the claimed method is a method of controlling the main safety valve (GPC) using a pilot valve, including the operation of filling the cavity above the piston of the GPC with a working medium while filling the medium to be protected, releasing excess volume of the working medium from the cavity above the GPC piston at the stage opening of the CCP, filling the cavity above the piston of the CCP with a working medium at the stage of closing of the CCP.
Устройство для осуществления известного способа содержит ГПК, защищаемую систему, импульсное устройство с предохранительным сбросным клапаном и клапаном выравнивания давления, каналы, соединяющие элементы (см. описание предохранительного клапана с пилотным управлением SARASIN-RSBD Pilot Operated Pressure http://www/weirpowerindustrial/com/ - фрагменты описания прилагаются).The device for implementing the known method comprises a gas-turbine control system, a protected system, a pulse device with a safety relief valve and a pressure balancing valve, channels connecting elements (see the description of the safety valve with pilot control SARASIN-RSBD Pilot Operated Pressure http: // www / weirpowerindustrial / com / - fragments of the description are attached).
Недостатком указанных решений является то, что сбросной клапан и клапан выравнивания давлений при работе механически взаимодействуют друг с другом, что усложняет конструкцию устройства.The disadvantage of these solutions is that the relief valve and the pressure equalization valve during operation mechanically interact with each other, which complicates the design of the device.
Широко известны предохранительные клапаны пружинного типа. Из известных решений близким к заявляемому является клапан, содержащий пружину, затвор, подводящий и отводящий каналы (см. патент РФ №2325575, МПК F16K 17/02, 06.06.2008). Клапан конструктивно прост. Недостатком известного клапана является то, что давление посадки запорного органа клапана на седло близко к давлению открытия, он неустойчиво работает в условиях, когда надо пропускать переменный расход, что ограничивает область его применения.Spring type safety valves are widely known. Of the known solutions, close to the claimed one is a valve containing a spring, a shutter, inlet and outlet channels (see RF patent №2325575, IPC
Широко известны клапаны, которые выравнивают давление после себя с давлением перед ним и закрываются, когда давление на входе клапана становится ниже давления на выходе (обратные клапаны). Например, известен клапан, содержащий затвор, пружину, подводящий и отводящий каналы (см. патент РФ №2314448, МПК F16K 15/02; F16K 17/04, 18.07.2005). Клапан конструктивно прост. Недостатком клапана является то, что он обладает ограниченными функциональными возможностями.Valves are widely known that equalize the pressure after itself with the pressure in front of it and close when the pressure at the valve inlet becomes lower than the pressure at the outlet (check valves). For example, a valve is known that contains a shutter, a spring, inlet and outlet channels (see RF patent No. 2314448, IPC F16K 15/02;
Задачей настоящих изобретений является упрощение устройства для осуществления способа.The present invention is to simplify the device for implementing the method.
Технический результат, обеспечиваемый изобретениями, состоит в том, что осуществление предлагаемого способа обеспечивается с помощью импульсного устройства новой схемы со специфичными свойствами, что позволяет создать более простое устройство для осуществления предлагаемого способа.The technical result provided by the inventions is that the implementation of the proposed method is provided using a pulse device of a new circuit with specific properties, which allows you to create a simpler device for implementing the proposed method.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в способе управления главным предохранительным клапаном, содержащем операции заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой одновременно с заполнением средой защищаемой системы, выпуска из полости над поршнем ГПК избыточного объема рабочей среды на этапе открытия ГПК, заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой на этапе закрытия ГПК, полость над поршнем ГПК сообщается с защищаемой системой на всех этапах работы, на этапе открытия ГПК приток рабочей среды в полость над поршнем ГПК не превышает величины утечки из нее, а давление в полости снижается на величину минимально потребную для обеспечения полного открытия ГПК, на этапе закрытия ГПК после прекращения выпуска рабочей среды из полости и повышения давления в ней до требуемого уровня увеличивается приток среды в полость.The solution of the problem and the technical result are achieved by the fact that in the method of controlling the main safety valve, comprising filling the cavity over the piston with a working medium at the same time filling the protected system with the medium, discharging from the cavity over the piston with an excess volume of the working medium at the stage of opening the HPA, filling the cavity above the HPA piston with the working medium at the stage of closing the HPA, the cavity above the HPA piston communicates with the protected system at all stages of work, at the stage of opening the HPA the influx of working medium into the cavity above the piston of the HPA does not exceed the leakage from it, and the pressure in the cavity decreases by the minimum required to ensure the full opening of the HPA, at the stage of closing the HPA after the release of the working medium from the cavity and the pressure in it increases to the required level, the flow of cavity.
Указанный результат достигается также тем, что в устройстве для осуществления способа, содержащем главный предохранительный клапан, защищаемую систему, импульсное устройство с предохранительным сбросным клапаном и клапаном выравнивания давлений, каналы, соединяющие элементы, в качестве клапанов импульсного устройства использованы предохранительный сбросной спецклапан и спецклапан выравнивания давлений, при этом клапаны параллельно соединены с полостью над поршнем ГПК.The indicated result is also achieved by the fact that in the device for implementing the method, comprising a main safety valve, a protected system, a pulse device with a safety relief valve and a pressure balancing valve, channels connecting the elements, a safety relief special valve and a special pressure balancing valve are used as valves of the pulse device while the valves are connected in parallel with the cavity above the piston of the CCP.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются также тем, что в предохранительном сбросном спецклапане, содержащем пружину, затвор, подводящий и отводящий каналы, запирающий элемент затвора выполнен в виде ступенчатого поршня, у которого хвостовик, через который передается усилие от пружины, имеет диаметр больше диаметра подводящего канала, элемент ступенчатого поршня с максимальным диаметром расположен при закрытом положении клапана между подводящим и отводящим каналами и имеет канал с проходным сечением, которым соединены полости под поршнем и над ним.The solution of the problem and the technical result are also achieved by the fact that in the safety relief special valve containing a spring, a shutter, a supply and outlet channels, the locking element of the shutter is made in the form of a stepped piston, in which the shank through which the force is transmitted from the spring has a diameter larger than the diameter the inlet channel, the element of the stepped piston with a maximum diameter is located when the valve is closed between the inlet and outlet channels and has a channel with a bore, which unified cavity below the piston and above.
Решение поставленной задачи и указанный результат достигаются также тем, что в спецклапане, выравнивающем давление, содержащем затвор, пружину, подводящий и отводящий каналы, запирающий элемент затвора выполнен в виде ступенчатого поршня с каналом, соосным с запирающим элементом, и с каналом, соединяющим полости под и над поршнем, причем в каналах поршня установлены жиклеры с калиброванными проходными сечениями, а затвор и пружина установлены перед отводящим каналом.The solution of the problem and the specified result are also achieved by the fact that in the special valve, equalizing the pressure, containing the valve, spring, inlet and outlet channels, the locking element of the valve is made in the form of a stepped piston with a channel coaxial with the locking element, and with a channel connecting the cavity under and above the piston, and in the channels of the piston there are nozzles with calibrated bore sections, and the shutter and spring are installed in front of the outlet channel.
Схема устройства для осуществления предлагаемого способа управления ГПК приведена на фиг. 1.A diagram of a device for implementing the proposed method for controlling a CCP is shown in FIG. one.
Устройство содержит главный предохранительный клапан (ГПК) 1, защищаемую систему 2, импульсное устройство с предохранительным сбросным клапаном 3 и клапаном выравнивания давления 4. В качестве клапанов импульсного устройства использованы предохранительный сбросной спецклапан и спецклапан выравнивания давлений. Клапаны 3, 4 параллельно подсоединены к полости 1а над поршнем 5 ГПК 1 каналом 7. Входной штуцер клапана 4 соединен каналом 6 с входным штуцером ГПК.The device contains a main safety valve (CCP) 1, a protected system 2, a pulse device with a
Устройство, приведенное на фиг. 1, работает следующим образом.The device shown in FIG. 1, works as follows.
В исходном положении поршень 5 ГПК 1 прижат к седлу запорного органа ГПК, клапан 3 закрыт, клапан 4 открыт. При заполнении защищаемой системы 2 рабочей средой одновременно по каналам 6, 7 через клапан 4 заполняется полость 1а над поршнем 5 ГПК и запорный орган герметично закрывает ГПК. Давление в полости ГПК выравнивается с давлением в подводящем штуцере ГПК. Устройство приведено в нормальное рабочее положение.In the initial position, the
Если давление в подводящем канале ГПК превысит допустимый предел, клапан 3 открывается, давление в полости 1а и в отводящем канале клапана 4 падает, клапан 4 закрывается и уменьшает проходное сечение, по которому рабочая среда поступает в полость 1а. При этом приток рабочей среды в полость 1а не превышает ее утечки через клапан 3, поршень 5 ГПК начинает перемещаться от седла и открывает ГПК. Когда давление в полости 1а снизится на величину минимально потребную для обеспечения полного открытия ГПК, клапан 3 закрывается, давление в полости 1а начинает повышаться и выравнивается с давлением в защищаемой системе, клапан 4 открывается, увеличивая приток рабочей среды в полость 1а. Поршень 5 ГПК перемещается к седлу и запирает герметично ГПК. Устройство вернулось в исходное нормально рабочее состояние.If the pressure in the inlet channel of the HPA exceeds the permissible limit, the
Схема предлагаемого предохранительного сбросного спецклапана приведена на фиг. 2.A diagram of the proposed safety relief special valve is shown in FIG. 2.
Клапан содержит корпус 8 с подводящим 9 и отводящим 10 каналами, пружину 11, ступенчатый поршень 12, на котором расположен запирающий элемент 13 затвора. Элемент 14 с максимальным диаметром ступенчатого поршня 12 расположен при закрытом положении клапана между подводящим 9 и отводящим 10 каналами и имеет канал 15 с проходным сечением, которым соединены полости под поршнем и над ним. Хвостовик 16 поршня, через который передается усилие от пружины 11, имеет диаметр больше диаметра подводящего канала 9 (D>d). Диаметр канала 15 в элементе 14 поршня 12 много меньше диаметра подводящего канала 9 клапана. Функцию канала 15 может выполнять кольцевой зазор между элементом 14 и цилиндрической поверхностью в корпусе 8.The valve comprises a
Работает клапан следующим образом.The valve operates as follows.
При повышении давления среды в подводящем канале сверх заданного уменьшается усилие прижатия запирающего элемента к седлу затвора, в затворе появляется негерметичность, в полости 6а под поршнем 12 затвора повышается давление, которое увеличивается по мере увеличения протечки через затвор и, следовательно, увеличивается сила воздействия рабочей среды на поршень 12. Пружина 11 сжимается и поршень 12 перемещается в крайнее верхнее положение, открывая для слива отводящий канал 10 клапана.With increasing pressure of the medium in the supply channel over a predetermined amount, the pressing force of the locking element to the valve seat decreases, leaks appear in the valve, pressure increases in the cavity 6a under the
При перемещении поршня 12 вверх до момента открытия отводящего канала 10 давление в полости 6а под поршнем сохраняется близким к давлению в подводящем канале 9. Усилие воздействия на поршень 12 существенно превышает усилие от воздействия пружины.When the
Когда давление под поршнем 12 понизится ниже определенной величины, поршень под воздействием пружины переместится к седлу затвора и перекроет проход из входного канала 9.When the pressure under the
Соотношение между давлениями открытия и закрытия клапана определяется величиной соотношения d/D.The ratio between the opening and closing pressures of the valve is determined by the ratio d / D.
В предлагаемом предохранительном сбросном спецклапане давления его открытия и закрытия могут существенно отличаться. Это повышает стабильность работы клапана в условиях, когда через клапан проходит переменный расход рабочей среды и позволяет при сохранении простоты конструкции расширить область его возможного применения.In the proposed safety relief special valve, the pressure of its opening and closing can differ significantly. This increases the stability of the valve in conditions when a variable flow rate of the medium passes through the valve and, while maintaining the simplicity of the design, allows expanding the range of its possible application.
Схема предлагаемого спецклапана выравнивающего давления приведена на фиг. 3. Клапан содержит корпус 17 с подводящим 18 и отводящим 19 каналами, поршень 20 с запирающим элементом 21 затвора, пружину 22. Поршень 20 имеет два канала: канал 23 соосный с запирающим элементом 22 и канал 24, сообщающий полости 26а и 26б над и под поршнем 20. В каналах 23 и 24 расположены жиклеры 25, 26. Суммарная площадь проходных сечений жиклеров 25, 26 меньше площади проходного сечения подводящего и отводящего каналов 18, 19. Функцию канала 24 с жиклером 26 может выполнять кольцевой зазор между поршнем 20 и цилиндрической поверхностью корпуса 17.The scheme of the proposed special equalizing pressure valve is shown in FIG. 3. The valve includes a
Клапан, приведенный на фиг. 3, установленный в системе между двумя емкостями, в которых необходимо выравнивать давления рабочей среды, работает следующим образом.The valve shown in FIG. 3, installed in the system between two containers in which it is necessary to equalize the pressure of the working medium, works as follows.
Пружина 22, установленная в клапане, находится в сжатом состоянии, а затвор, находясь под ее воздействием, открыт. При заполнении системы рабочей средой давление перед клапаном повышается, среда проходит по каналам 23, 24 клапана, заполняет емкость после клапана и давление в ней повышается до уровня, который установился в емкости перед клапаном.The
В ситуации, когда давление после клапана начинает интенсивно уменьшаться при неизменном давлении перед ним, давление в полости 26б клапана становится существенно меньше давления в полости 26а. Под воздействием сил от перепада давления на поршень 20, которые начинают превышать силу воздействия на него от пружины, поршень 20 начинает перемещаться к отводящему каналу, запирающий элемент 21 садится на седло и запирает клапан. При этом рабочая среда продолжает проходить через клапан по каналу 23 с жиклером 25, а расход через клапан существенно уменьшается.In a situation where the pressure after the valve begins to decrease intensively at a constant pressure in front of it, the pressure in the valve cavity 26b becomes significantly less than the pressure in the cavity 26a. Under the influence of forces from the differential pressure on the
В ситуации, когда давление перед клапаном не изменяется, но превышает увеличивающееся давление за ним, то сила воздействия на поршень 20 от перепада давлений рабочей среды на его элементы уменьшается по мере роста давления после клапана. Когда сила воздействия на поршень от пружины превысит силы воздействия на него от перепада давления, поршень переместится от седла затвора, клапан откроется и увеличится до максимальных размеров проходное сечение каналов, по которым проходит через клапан рабочая среда.In a situation where the pressure in front of the valve does not change, but exceeds the increasing pressure behind it, the force acting on the
В предлагаемом клапане: обеспечивается возможность движения рабочей среды через него в любую сторону на всех режимах его работы; при интенсивном падении давления на выходе из клапана расход рабочей среды через клапан существенно уменьшается; при давлениях на входе и выходе из клапана, близких по значению, сечения каналов для прохода рабочей среды в клапане являются максимальными.In the proposed valve: provides the ability to move the working medium through it in any direction at all modes of operation; with an intense pressure drop at the outlet of the valve, the flow rate of the working medium through the valve is significantly reduced; at pressures at the inlet and outlet of the valve close in value, the cross sections of the channels for the passage of the working medium in the valve are maximum.
Использование изобретений позволяет создать устройство для управления работой главного предохранительного клапана на основе спецклапанов простой конструкции, что упрощает импульсное устройство.The use of inventions allows you to create a device for controlling the operation of the main safety valve based on special valves of simple design, which simplifies the pulse device.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107059A RU2610838C2 (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Method of main safety valve control, device for implementation thereof, safety discharge special valve and pressure balancing special valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107059A RU2610838C2 (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Method of main safety valve control, device for implementation thereof, safety discharge special valve and pressure balancing special valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015107059A RU2015107059A (en) | 2016-09-27 |
RU2610838C2 true RU2610838C2 (en) | 2017-02-16 |
Family
ID=57018331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015107059A RU2610838C2 (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Method of main safety valve control, device for implementation thereof, safety discharge special valve and pressure balancing special valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610838C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4172466A (en) * | 1977-07-01 | 1979-10-30 | Target Rock Corporation | Self-actuated pilot-controlled safety valve |
US4355657A (en) * | 1978-09-18 | 1982-10-26 | Vapor Corporation | Pilot operated relief valve |
US4917144A (en) * | 1989-02-07 | 1990-04-17 | Dresser Industries, Inc. | Modulating pilot operated safety relief valve for low pressure application |
RU5437U1 (en) * | 1996-08-12 | 1997-11-16 | Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" | MULTIFUNCTIONAL VALVE |
-
2015
- 2015-03-03 RU RU2015107059A patent/RU2610838C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4172466A (en) * | 1977-07-01 | 1979-10-30 | Target Rock Corporation | Self-actuated pilot-controlled safety valve |
US4355657A (en) * | 1978-09-18 | 1982-10-26 | Vapor Corporation | Pilot operated relief valve |
US4917144A (en) * | 1989-02-07 | 1990-04-17 | Dresser Industries, Inc. | Modulating pilot operated safety relief valve for low pressure application |
RU5437U1 (en) * | 1996-08-12 | 1997-11-16 | Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" | MULTIFUNCTIONAL VALVE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015107059A (en) | 2016-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11137781B2 (en) | Adjustable deadband control system | |
RU2427403C2 (en) | Method and device for high-pressure gas suppression system control | |
JP5714704B2 (en) | Pressure control valve | |
US2783020A (en) | High-pressure, high capacity pneumatic valve | |
JP6661833B2 (en) | Solenoid valve for fluid control | |
US20150377366A1 (en) | Ball Valve and Method of Operating the Same | |
CN109973694B (en) | Explosion tube cut-off valve | |
WO2021037249A1 (en) | Hydraulic control one-way valve | |
US4384590A (en) | Pressure responsive pilot valve | |
RU2610838C2 (en) | Method of main safety valve control, device for implementation thereof, safety discharge special valve and pressure balancing special valve | |
US9915373B2 (en) | Electronically controlled pressure relief valve | |
JP2015132305A (en) | Pressure reduction valve | |
JP6254171B2 (en) | Residual pressure valve device, and valve and cylinder having residual pressure valve device | |
CN106838400B (en) | Release valve | |
RU74435U1 (en) | SHUT-OFF VALVE | |
CN210950073U (en) | Differential pressure bypass balance valve | |
CN209838698U (en) | Normally open type air inlet valve | |
US2917074A (en) | Flow control valve | |
RU2509247C1 (en) | Electric pneumatic valve | |
RU2675763C1 (en) | Pressure controller of direct action | |
JP2991231B2 (en) | Pressure control valve | |
RU2282089C1 (en) | Cutoff valve | |
TWM553384U (en) | Multi-stage pressure releasing system | |
García-Todolí et al. | Experimental analysis of proportional pressure reducing valves for water distribution systems | |
KR101851560B1 (en) | system for the pressure reducing valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170304 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20171215 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190304 |