RU67667U1

RU67667U1 - GAS PRESSURE RELIEF VALVE

Info

Publication number: RU67667U1
Application number: RU2007120481/22U
Authority: RU
Inventors: Размик Енокович Агабабян; Николай Михайлович Фролов; Любовь Константиновна Коренченко; Ирина Михайловна Маркина
Original assignee: Размик Енокович Агабабян
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2007-10-27

Abstract

Предохранительно-запорный газовый клапан предназначен для автоматического прекращения подачи газа в случае повышения или понижения контролируемого давления. Клапан содержит корпус, первый шток, который установлен в первой втулке, установленной во фланце корпуса, рычажный механизм, состоящий из второй втулки, закрепленной в корпусе перпендикулярно первому штоку, второго штока. Отличием клапана является наличие третьей втулки на первой втулке с зазором между ними. Через него и выполненное отверстие во фланце корпуса обеспечен выход воздуха в атмосферу. На первом штоке выполнен кольцеобразный выступ с возможностью разделения внутреннего пространства первой втулки на две герметично разделенные полости - одна с возможностью его соединения с атмосферой, другая с возможностью выхода на регулятор давления газа. Площадь поперечного сечения штока равна площади поперечного сечения кольцеобразного выступа. Внутри первого штока выполнено два отверстия: первое протяженное вдоль него глухое и второе, соединенное с первым и выполненное сквозь шток перпендикулярно его оси. Технический результат клапана заключается в повышении точности срабатывания изделия. 1 н.п. ф-лы, 3 ил.The safety shut-off gas valve is designed to automatically shut off the gas supply in case of an increase or decrease in the controlled pressure. The valve comprises a housing, a first stem that is installed in a first sleeve mounted in a housing flange, a linkage mechanism consisting of a second sleeve mounted in a housing perpendicular to the first stem, of a second stem. The difference between the valve is the presence of a third sleeve on the first sleeve with a gap between them. Through it and the hole in the housing flange, air is released into the atmosphere. An annular protrusion is made on the first stem with the possibility of dividing the inner space of the first sleeve into two hermetically separated cavities - one with the possibility of its connection with the atmosphere, the other with the possibility of access to the gas pressure regulator. The cross-sectional area of the rod is equal to the cross-sectional area of the annular protrusion. Two holes are made inside the first rod: the first is blind, extended along it, and the second, connected to the first and made through the rod, is perpendicular to its axis. The technical result of the valve is to increase the accuracy of operation of the product. 1 n.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к газовым предохранительным устройствам и предназначена для автоматического прекращения подачи газа в случае повышения или понижения контролируемого давления сверх заданных пределов.The utility model relates to gas safety devices and is designed to automatically stop the gas supply in the event of an increase or decrease in the controlled pressure over predetermined limits.

Известны предохранительные запорные клапаны (Шур И.А. "Газорегуляторные пункты и установки", Издательство Недра. 1985, с.120-123). Эти клапаны имеют вентильный корпус с седлом, которое при срабатывании перекрывается тарельчатым плунжером с мягким уплотнением. Повышение или понижение контролируемого давления сверх заданных пределов ведет к перемещению мембраны и, как следствие, к посадке плунжера на седло и прекращению прохода газа.Known safety shut-off valves (Shur IA "Gas control points and installations", Publishing house Nedra. 1985, S. 120-123). These valves have a valve body with a seat, which, when activated, is blocked by a poppet plunger with a soft seal. An increase or decrease in the controlled pressure over predetermined limits leads to the displacement of the membrane and, as a result, to the landing of the plunger on the seat and the termination of gas passage.

Известны также запорные клапаны (Ревин А.И. и др. "Регулирующее и предохранительное оборудование для современных систем газоснабжения". Издательство Саратовского университета, 1989, с.106-109), которые состоят из корпуса, в котором размещена поворотная ось, с жестко закрепленным на ней отсечным клапаном и поворотным рычагом. На корпусе закреплено управляющее устройство.Shut-off valves are also known (AI Revin and others. "Regulating and safety equipment for modern gas supply systems." Publishing House of Saratov University, 1989, pp. 106-109), which consist of a housing in which the rotary axis is located, with a rigid a shut-off valve and a rotary lever fixed to it. A control device is mounted on the housing.

Известно также предохранительно-запорное газовое устройство (патент на изобретение RU 2293896), которое имеет корпус, крышку, настроечные пружины, регулировочные элементы и камеру с установленной в нее мембраной. Мембрана установлена на подвижном штоке, который связан с толкателем, который в свою очередь связан со вторым штоком. Этот шток расположен перпендикулярно первому штоку и связан с третьим штоком, на котором размещен отсечной клапан.Also known is a safety shut-off gas device (patent RU 2293896), which has a housing, a cover, tuning springs, adjusting elements and a chamber with a membrane installed in it. The membrane is mounted on a movable rod, which is connected to the pusher, which in turn is connected to the second rod. This rod is perpendicular to the first rod and connected to the third rod, on which the shut-off valve is located.

Однако вышеназванные аналоги характеризуются тем, что точность срабатывания в устройствах зависит от величины входного давления, что ведет к снижению качества работы запорного клапана, в том числе не исключает возникновение аварийных ситуаций.However, the aforementioned analogues are characterized in that the accuracy of operation in the devices depends on the inlet pressure, which leads to a decrease in the quality of the shut-off valve, including the possibility of emergency situations.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является предохранительно-запорное устройство, встроенное в регулятор давления газа типа 123-BV производства фирмы Gas Teh (Рекламный проспект фирмы Gas Teh прилагается). Устройство состоит из крышки с установленными в нее настроечными пружинами и регулировочными элементами для настройки заданных параметров, корпуса, во фланце которого Closest to the claimed technical solution is a safety shut-off device built into a gas pressure regulator type 123-BV manufactured by Gas Teh (Gas Teh brochure attached). The device consists of a cover with set-up springs and adjusting elements for adjusting the set parameters, a housing in the flange of which

установлена первая втулка, гильзы, мембраны, выполненной между крышкой и корпусом, рычажного механизма. В первой втулке размещен первый шток, на котором закреплены отсечной клапан, пружина, перемещающая этот клапан. Рычажный механизм состоит из второй втулки, закрепленной в корпусе и имеющей канал в нижней части, и выполненного в ней второго штока с закрепленными на нем рычагами. Вторая втулка и второй шток расположены перпендикулярно к штоку отсечного клапана. Второй шток через канал во второй втулке прижимает к штоку отсечного клапана и к торцу гильзы, шарик.installed the first sleeve, sleeve, membrane, made between the cover and the housing of the lever mechanism. In the first sleeve there is a first rod on which a shut-off valve is fixed, a spring moving this valve. The lever mechanism consists of a second sleeve fixed in the housing and having a channel in the lower part, and a second rod made in it with levers fixed on it. The second sleeve and the second stem are perpendicular to the shutoff valve stem. The second rod through the channel in the second sleeve presses the ball to the rod of the shut-off valve and to the end of the sleeve.

Однако в данном техническом решении - недостаточная точность срабатывания предохранительно запорного газового устройства, что приводит к снижению качества работы и в том числе к возникновению аварийных ситуаций, т.к. точность срабатывания зависит от величины входного давления.However, in this technical solution - insufficient accuracy of the safety shut-off gas device, which leads to a decrease in the quality of work, including the occurrence of emergency situations, because response accuracy depends on the input pressure.

В зависимости от величины входного давления на шток данного устройства действует сила равная:Depending on the magnitude of the inlet pressure, a force equal to:

F₁=Pвх.×Sшт.;F ₁ = Pin. × Spcs .;

где F₁ - сила, действующая на шток,where F ₁ - the force acting on the rod,

Рвх. - входное давление в регуляторе,Pvc. - inlet pressure in the regulator,

Sшт. - площадь поперечного сечения штока.Spcs - cross-sectional area of the rod.

Эта сила F₁ имеет переменный характер и зависит от величины входного давления в присоединяемом регуляторе. Изменение Рвх. ведет к изменению силы взаимодействия шарика и гильзы. В результате чего меняется сила трения шарика о канал втулки и меняется вертикальная составляющая реакции шарика от воздействия на него втулки, что приводит к изменению величины давления срабатывания клапана и как результат - к снижению качества работы запорного клапана.This force F ₁ has a variable character and depends on the magnitude of the inlet pressure in the connected regulator. Change Pvc. leads to a change in the force of interaction of the ball and the sleeve. As a result, the friction force of the ball on the bushing channel changes and the vertical component of the ball reaction from the action of the bushing changes, which leads to a change in the valve operating pressure and, as a result, to a decrease in the quality of the shut-off valve.

Задачей заявляемого технического решения является увеличение точности срабатывания и исключение зависимости точности срабатывания от величины входного давления.The objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy of the response and the exclusion of the dependence of the accuracy of the response on the magnitude of the input pressure.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что предохранительно-запорный газовый клапан, содержащий корпус, крышку, настроечные пружины и регулировочные элементы для настройки заданных параметров, первый шток продольно вытянутой формы, который установлен в первой втулке, установленной во фланце корпуса, на котором размещен отсечной клапан и закреплена гильза, мембрану, установленную между корпусом и крышкой, рычажный механизм, состоящий из второй втулки, закрепленной в корпусе перпендикулярно первому штоку и имеющей канал The essence of the claimed utility model lies in the fact that the safety shut-off gas valve, comprising a housing, a cover, tuning springs and adjusting elements for setting predetermined parameters, is a first longitudinally extended rod that is installed in the first sleeve mounted in the housing flange on which shut-off valve and a sleeve is fixed, a membrane installed between the housing and the cover, a lever mechanism consisting of a second sleeve mounted in the housing perpendicular to the first rod and having a channel

в нижней части второго штока, прижимающего к торцу гильзы шарик, рычаги, закрепленные во втором штоке, имеет третью втулку, установленную во фланце корпуса на первой втулке соосно ей, образуя зазор между ними для выхода воздуха, соединенный с выполненным во фланце корпуса отверстием наружу в атмосферу; на первом штоке на внешней его поверхности по образующей выполнен кольцеобразный выступ с возможностью разделения внутреннего пространства первой втулки на две герметично разделенные полости - до кольцеобразного выступа с возможностью его соединения с атмосферой и полости после него - с возможностью выхода на регулятор давления газа, причем величины диаметров первого штока и кольцеобразного выступа подчинены условию - площадь поперечного сечения штока равна площади поперечного сечения кольцеобразного выступа; внутри первого штока выполнено два отверстия: первое протяженное вдоль него глухое, которое соединено со вторым сквозным отверстием, выполненным сквозь шток перпендикулярно его оси и расположенным после кольцеобразного выступа.in the lower part of the second rod, which presses the ball to the end of the sleeve, the levers fixed in the second rod have a third sleeve mounted coaxially with it in the housing flange on the first sleeve, forming a gap between them for air outlet, connected to the hole atmosphere; on the first rod, on its outer surface, a ring-shaped protrusion is made along the generatrix with the possibility of dividing the inner space of the first sleeve into two hermetically separated cavities - to an annular protrusion with the possibility of its connection with the atmosphere and the cavity after it - with the possibility of access to the gas pressure regulator, and the diameters the first rod and the annular protrusion are subject to the condition - the cross-sectional area of the rod is equal to the cross-sectional area of the annular protrusion; two holes are made inside the first rod: the first blind is extended along it, which is connected to the second through hole made through the rod perpendicular to its axis and located after the annular protrusion.

Технический результат заявляемого решения заключается в повышении точности срабатывания самого изделия. Технический результат достигается за счет совпадения площади поперечного сечения первого штока и площади поперечного сечения кольцеобразного выступа. Это приводит к уравновешиванию силы, действующей на первый шток, обусловленной наличием входного давления, что приводит к тому, что сила в месте контакта шарика с гильзой и второй втулкой остается постоянной при изменении входного давления в регуляторе давления газа. Это приводит к повышению точности срабатывания предохранительно-запорного газового клапана.The technical result of the proposed solution is to increase the accuracy of operation of the product itself. The technical result is achieved due to the coincidence of the cross-sectional area of the first rod and the cross-sectional area of the annular protrusion. This leads to balancing the force acting on the first rod due to the inlet pressure, which leads to the fact that the force at the point of contact of the ball with the sleeve and the second sleeve remains constant when the input pressure in the gas pressure regulator changes. This leads to an increase in the accuracy of operation of the safety shut-off gas valve.

Заявляемая полезная модель поясняется с помощью Фиг.1-3, на которых представлены:The inventive utility model is illustrated using Figure 1-3, which presents:

Фиг.1 - чертеж поперечного сечения изделия;Figure 1 is a drawing of a cross section of a product;

Фиг.2 - чертеж выносного элемента;Figure 2 - drawing of a remote element;

Фиг.3 - чертеж поперечного сечения первого штока с кольцеобразным выступом, на которых позициями 1-19 показаны:Figure 3 is a drawing of a cross section of a first rod with an annular protrusion, in which positions 1-19 show:

1 - корпус,1 - housing

2 - крышка,2 - cover

3, 4 - настроечные пружины,3, 4 - tuning springs,

5, 6 - регулировочные элементы,5, 6 - adjusting elements,

7 - отсечной клапан,7 - shut-off valve,

8 - первый шток,8 - the first stock,

9 - первая втулка,9 - the first sleeve

10 - пружина,10 - spring

11 - гильза,11 - sleeve

12 - рычажный механизм,12 - lever mechanism

13 - мембрана,13 - membrane

14 - вторая втулка,14 - the second sleeve,

15 - второй шток,15 - the second stock,

16 - рычаги,16 - levers

17 - шарик,17 - ball

18 - третья втулка,18 - the third sleeve

19 - кольцеобразный выступ.19 - an annular protrusion.

Заявляемый предохранительно-запорный газовый клапан состоит из литого корпуса 1, имеющего присоединительный фланец, литой крышки 2 с установленными в ней настроечными пружинами 3, 4 и регулировочными элементами 5, 6 для настройки заданных параметров, отсечного клапана 7, установленного на первом штоке 8 продольно вытянутой формы. Первый шток 8 установлен во фланце корпуса 1 и в первой втулке 12. На первом штоке 8 установлена пружина 10, перемещающая отсечной клапан 7, и гильза 11. Рычажный механизм 12 содержит вторую втулку 14, закрепленную в корпусе 1, и имеющую канал в нижней части, и установленный в ней второй шток 15 с закрепленными на нем рычагами 16. Вторая втулка 14 и второй шток 15 расположены перпендикулярно к первому штоку 8. Второй шток 15 через канал во второй втулке 14 прижимает к первому штоку 8 и к торцу гильзы 11 шарик 17.The inventive safety and shut-off gas valve consists of a molded case 1 having a connecting flange, a molded cover 2 with set-up springs 3, 4 and adjusting elements 5, 6 for adjusting the set parameters, a shut-off valve 7 mounted on the first rod 8 longitudinally elongated forms. The first rod 8 is installed in the flange of the housing 1 and in the first sleeve 12. On the first rod 8, a spring 10 is installed that moves the shut-off valve 7 and the sleeve 11. The lever mechanism 12 includes a second sleeve 14, mounted in the housing 1, and having a channel in the lower part and the second rod 15 installed therein with levers 16 fixed thereon. The second sleeve 14 and the second rod 15 are perpendicular to the first rod 8. The second rod 15 presses the ball 17 through the channel in the second sleeve 14 to the first rod 8 and to the end of the sleeve 11 .

Во фланце корпуса 1, в котором имеется отверстие А для соединения с атмосферой, и на первую втулку 9 соосно ей установлена третья втулка 18, которая выполнена таким образом, что между втулкой 9 и втулкой 18 имеется зазор для прохода воздуха, который через отверстие А в корпусе 1 соединяется с атмосферой. Первый шток 8 имеет на внешней его поверхности по образующей кольцеобразный выступ 19 (см. Фиг.3). Этот выступ имеет такой диаметр, что площадь поперечного сечения первого штока 8 и площадь поперечного сечения кольцеобразного выступа 19 равны между собой, то естьIn the flange of the housing 1, in which there is a hole A for connection with the atmosphere, and a third sleeve 18 is coaxially mounted on the first sleeve 9, which is made in such a way that there is a gap between the sleeve 9 and the sleeve 18 for the air to pass through the hole A in case 1 is connected to the atmosphere. The first rod 8 has on its outer surface a generatrix of an annular protrusion 19 (see Figure 3). This protrusion has a diameter such that the cross-sectional area of the first rod 8 and the cross-sectional area of the annular protrusion 19 are equal to each other, i.e.

Sшт.=Sв.,Spcs. = Sv.,

где Sшт. - площадь поперечного сечения штока.where s - cross-sectional area of the rod.

Sв. - площадь поперечного сечения выступа штока.St. - the cross-sectional area of the protrusion of the rod.

Внутри первого штока 8 выполнено два отверстия: первое - протяженное вдоль штока 8 глухое отверстие, которое соединяется со вторым сквозным отверстием, Two holes are made inside the first rod 8: the first is a blind hole extended along the rod 8, which connects to the second through hole,

выполненными сквозь первый шток 8 перпендикулярно его оси и расположенное после кольцеобразного выступа. Кольцеобразный выступ 19 делит внутреннее пространство первой втулки 12 на две герметично разделенные полости: полость Б, расположенную до кольцеобразного выступа 19 и полость В, расположенную после него. Полость Б соединена через отверстие А в корпусе 1 с атмосферой, а посредством полости В имеется возможность выхода на регулятор давления газа.made through the first rod 8 perpendicular to its axis and located after the annular protrusion. An annular protrusion 19 divides the inner space of the first sleeve 12 into two hermetically separated cavities: a cavity B located before the annular protrusion 19 and a cavity B located after it. The cavity B is connected through the hole A in the housing 1 with the atmosphere, and through the cavity B there is a possibility of access to the gas pressure regulator.

Работает предохранительно-запорный газовый клапан следующим образом. При подаче контролируемого давления в полость предохранительно-запорного газового клапана, соответствующего настроечному давлению, шарик 17 упирается в торец гильзы 11 и клапан 7 находится в состоянии готовности. Если контролируемое давление превышает настроечное, то сумма сил, действующих на мембрану 13, превышает силу настроечной пружины 3. Мембрана 13 вместе с рычажным механизмом 12, вторым штоком 15 перемещаются вверх, шарик 17 заходит в канал второй втулки 14 и выходит из зацепления с гильзой 11. Первый шток 8 вместе с клапаном 7 под действием пружины 10 начинает перемещаться, и клапан 7 перекрывает вход (поступление) газа в присоединяемый регулятор.The safety shut-off gas valve operates as follows. When applying a controlled pressure to the cavity of the safety shut-off gas valve corresponding to the adjusting pressure, the ball 17 abuts against the end of the sleeve 11 and the valve 7 is in a ready state. If the controlled pressure exceeds the adjusting pressure, then the sum of the forces acting on the membrane 13 exceeds the force of the adjusting spring 3. The membrane 13 together with the lever mechanism 12, the second rod 15 moves up, the ball 17 enters the channel of the second sleeve 14 and disengages from the sleeve 11 The first rod 8 together with the valve 7 under the action of the spring 10 starts to move, and the valve 7 blocks the gas inlet (intake) into the connected regulator.

Если контролируемое давление понижается ниже настроечного давления, то в этом случае мембрана 13 вместе с рычажным механизмом 12 перемещаются вниз, а второй шток 15 с помощью рычагов 16 вверх, шарик 17 заходит в канал второй втулки 14 и выходит из зацепления с гильзой 11. Первый шток 8 вместе с клапаном 7 под действием пружины 10 начинает перемещаться и клапан 7 перекрывает вход газа в регулятор давления газа. За счет кольцеобразного выступа 19, разделяющего внутреннее пространство первой втулки 9 на две полости: одна выполнена с возможностью соединения полости с атмосферой, а другая - с возможностью выхода на регулятор газа, создается перепад давлений. Сила, создаваемая этим перепадом давления, направлена навстречу силе, обусловленной величиной входного давления и площадью поперечного сечения первого штока 8 с одной стороны и кольцеобразного выступа 19 с другой. Эти силы, равные по величине и противоположные по направлению, уравновешивают друг друга и не зависят от величины входного давления в регулятор, что обеспечивает повышение точности работы предохранительно-запорного газового клапана в целом.If the controlled pressure drops below the adjusting pressure, then in this case the membrane 13 together with the lever mechanism 12 are moved down, and the second rod 15 is leveled upwards using the levers 16, the ball 17 enters the channel of the second sleeve 14 and disengages from the sleeve 11. The first rod 8 together with the valve 7 under the action of the spring 10 begins to move and the valve 7 blocks the gas inlet to the gas pressure regulator. Due to the annular protrusion 19, dividing the internal space of the first sleeve 9 into two cavities: one is made with the possibility of connecting the cavity with the atmosphere, and the other with the possibility of access to the gas regulator, a pressure differential is created. The force created by this pressure drop is directed towards the force due to the inlet pressure and the cross-sectional area of the first rod 8 on the one hand and the annular protrusion 19 on the other. These forces, equal in magnitude and opposite in direction, balance each other and do not depend on the magnitude of the inlet pressure to the regulator, which ensures an increase in the accuracy of the safety shut-off gas valve as a whole.

Пример.Example.

Заявляемый предохранительно-запорный газовый клапан используется при осуществлении экспериментальных образцов изделий и усиленно проходит апробацию на одном из предприятий газового оборудования г.Саратова - ООО Завод «Газпроммаш».The inventive safety shut-off gas valve is used in the implementation of experimental samples of products and is being tested extensively at one of the gas equipment enterprises in Saratov - Gazprommash Plant LLC.

Claims

A safety shut-off gas valve containing a housing, a cover, tuning springs and adjustment elements for adjusting the set parameters, a first longitudinally extended stem that is installed in the first sleeve installed in the housing flange on which the shut-off valve is located and the sleeve is fixed, the membrane installed between the body and the cover, a lever mechanism consisting of a second sleeve fixed in the housing perpendicular to the first rod and having a channel in the lower part of the second rod, pressing against the end of the sleeve Rick, levers, mounted in the second rod, characterized in that it comprises a third bushing mounted in the housing flange on the first sleeve coaxially forming a gap between them air outlet connected to a housing made in the flange opening to the outside atmosphere; on the first rod, on its outer surface, a ring-shaped protrusion is made along the generatrix with the possibility of dividing the inner space of the first sleeve into two hermetically separated cavities - to an annular protrusion with the possibility of its connection with the atmosphere and the cavity after it - with the possibility of access to the gas pressure regulator, and the diameters the first rod and the annular protrusion are subject to the condition - the cross-sectional area of the rod is equal to the cross-sectional area of the annular protrusion; two holes are made inside the first rod: the first blind is extended along it, which is connected to the second through hole made through the rod perpendicular to its axis and located after the annular protrusion.