SU1710907A1 - Предохранительный клапан - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к уплотнитель- ной технике и предназначено дл  герметизации сопр гаемых поверхностей предохранительных клапанных устройств, работающих на средах с широким диапазоном тер- мрциклировани . Целью изобретени   в- л етс  повышение надежности работы за счет регулировани  усили  прижати  сопр I гаемых поверхностей и величины отбора теплоносител  на обогрев уплотнител  из учета обеспечени  заданной степени герметичности по уплотн емому стыку. При росте температуры среды на «Входе термочувст вительный элемент в виде набора биметаллических тарельчатых пружин 16 увеличивает свои осевые размеры, а следовательно, и развиваемое усилие. Вследствие этого упор 18, с одной стороны воздейству  с большим усилием на запорный орган 9 и разгружа  уплотнитель 3 седла 2 от усили  пружины 10, а с другой стороны - на стакан 17, противодейству  пружине 22, займет новое устойчивое положение путем движени  вниз, при котором, игольчатый шток 23 уменьшит площадь проходного сечени  канала 14. Причем, чем более нагрета рабоча  среда на «Входе, тем более прикрываетс  проходное сечение канала 14 и снижаетс  потребный расход теплоносител  на нагрев уплотнител  3, а при чрезмерном нагреве рабочей среды произойдет полное отключение подвода теплоносител . 1 ил. « i (/

Description

Изобретение относится к уплотнительнойj технике и предназначено для герметизацииι сопрягаемых поверхностей предохранитель- ных клапанных устройств, работающих наι средах с широкий диапазоном термоцик- 5 ; лирования. Возможно использование уст-<

ройства в клапанных механизмах теплооб-j менников и детандеров по разделению га-j зообразных сред на составляющие газы и в системах криостатных установок и агре-1р ¹ гатов.;

Цель изобретения — повышение надежности работы сопрягаемых поверхностей при работе в условиях термоциклирования рабрчей среды с одновременным снижением . энергозатрат на нагрев сопрягаемых поверхностей за счет регулирования усилия прижатия сопрягаемых поверхностей и величины отбора теплоносителя на обогрев уплотнителя из учета обеспечения заданной степени герметичности по уплотняемому стыку. 20

На чертеже представлен предлагаемый клапан, продольный разрез.

Клапан включает корпус 1 с патрубками входа и выхода среды, герметично состыкованное с корпусом 1 седло 2 с уплотнителем 3, герметично посаженным на поверхности 4 и 5 (позицией 6 обозначено стопорное кольцо клапана) при помощи гаек 7 и 8. Уплотнитель 3 введен в контакт с запорным органом 9, который нагружен в сторону поджатия к седлу 2 пружиной 10 и упруго связан 3Q с корпусом 1 при помощи сильфона 11. В корпусе 1 при помощи герметично стыкуемой крышки 12 выполнена замкнутая камера 13, перекрытая кольцевой поверхностью уплотнителя 3 седла 2. Камера 13 имеет два канала: канал 14 подвода и канал 15 'слива 35 (дренирования) теплоносителя (теплосодержащего продукта).

Введенный в клапан узел регулирования расхода теплоносителя при термоциклировании включает размещенный между запорным ₄θ органом 9 и седлом 2 термочувствительный элемент в виде набора биметаллических тарельчатых пружин 16, размещенных в полости тонкостенного стакана 17 и поджатых в сторону его дна упором 18, по резьбе 19 связанным с запорным органом 9. Стакан 17 45 установлен в пропущенной через седло 2 втулке 20, герметично уплотненной относительно камеры 13 при помощи сильфона 21. В исходном положении стакан 17 относительно запорного органа 9 уравновешен при помощи цилиндрической пружины 22 сжатия. 50 Игольчатый шток 23 соединен свободным торцом со стаканом 17 и выведен в камеру 13, перекрывая проходное сечение с каналом 14 подвода теплоносителя и образуя, регулируемое дроссельное устройство.

В клапане предусмотрена установка сто- 55 порного кольца 6, обеспечйвающего фиксацию набора тарельчатых пружин 16 при его нагружении в процессе сборки устройства и исключающего самопроизвольное взаимное смещение шайб элемента в направляющ щей поверхности стакана 17 при совершений запорным органом 9 полного рабочего хода на открытие при достижении на «Входе» давления рабочей среды, равного давлению открытия, обусловленного предварительной настройкой пружин и упругого термочувствительного элемента.

В исходном положении (показано на чертеже) запорный орган 9 пружиной 10, усилие которой превышает противодействующее усилие пружин 16 и 22, поджат к уплотнителю 3 седла 2. Перед подачей на «Вход» рабочей среды предварительно от линии циркуляции (обычно насосной системы замкнутого типа, вход и выход которой сообщены с прокачиваемой полостью), к каналу 14 подводится, а из канала 15 сливается теплоноситель. Этим обеспечивается нагрев уплотнителя 3 до температуры, близкой температуре теплоносителя, а Следовательно, достигается снижение потребного усилия герметизации по- паре: запорный орган 9 — уплотнитель 3 седла 2. По завершении нагрева уплотнителя 3 на «Вход» клапана подводится давление рабочей среды, которое в силу дифференциальности запорного органа 9 (образуемой разностью диаметров сильфона 11 и посадочной поверхностью контакта запорного орга,на 9 с уплотнителем 3) воздействует на последний, стремясь отжать его от уплотнителя 3. Данное положение клапана характеризует основное его состояние в системе перепуска рабочей среды с «Входа».'на «Выход», при котором до подъема величины давления среды до заданного значения давления открытия требуется обеспечить герметичность по сопрягаемым поверхностям запорного органа 9 и уплотнителя 3 седла 2.

При этом устройство реагирует на изменение температуры рабочей среды на «Входе» (термоциклирование) следующим образом. Если температура рабочей среды на «Входе» повысится (уменьшится), то увеличится (уменьшится) теплоток к уплотнителю 3, и потребность в нагреве его теплоносителем со стороны канала 14 снижается > (повышается). Очевидно, также, что чрезмерный, нагрев уплотнителя 3 при этом резко снижает его долговечность при постоянном усилии прижима сопрягаемых поверхностей под действием пружины 10. При этом потребность в величине усилия прижатия со1 прягаемых поверхностей запорного органа 9 и седла 2 для обеспечения первоначально принятой степени герметичности соответственно снижается (увеличивается). Данные особенности работы уплотнителя 3 при росте температуры среды на «Входе» учитывается * при помощи термочувствительного элемент, который при повышении температуры рабе» чей среды увеличиваетсвои осевые размеры, а следовательно, и развиваемое усилие Вследствие этого упор 18, с одной стороны '6 воздействуя с большим усилием на запорный орган 9 и разгружая уплотнитель 3 от усилия пружины 10, а с другой стороны — на стакан 17, противодействуя пружине 22, займет новое устойчивое положение путем движе-- 5 ния вниз, при котором шток 23 уменьшит площадь проходного сечения канала 14. Причем, чем больше нагрета рабочая среда на «Входе», тем более прикрываемся проходное сечение канала 14 и снижается потребный расход теплоносителя на нагрев уплотнителя 3, а при чрезмерном нагреве рабочей среды произойдет полное отключение подвода теплоносителя.

При снижении температуры рабочей среды на «Входе» осевые размеры набора пружин Гб, а следовательно, и развиваемое ими усилие снижаются^

Claims (1)

1. Формула изобретения Предохранительный клапан содержит ²θ корпус, снабженный патрубками входа и выпада среды, в полости которого размещены контактирующие между собой седло и упругонагруженный запорный орган и выполнена замкнутая камера, перекрытая седлом и снабженная патрубками подвода и слива теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен узлом регулирования расхода теплоносителя, составленным из перекрывающего проходное сечение патрубка подвода теплоносителя игольчатого штока, снабженного на свободном торце тонкостенным стаканом, в полости которого размещен термочувствительный элемент, выполненный в ви15 де¹ биметаллических тарельчатых пружин, поджатых в сторону дна стакана упором, связанным по резьбе с запорным органом, а седло снабжено пропущенной через него втулкой, в которую установлен указанный стакан.