Opis patentowy opublikowano: 88 08 31 143 996 Int Cl.4 F16K 47/02 Twórcy wynalazku: Bogdan Marian Niewczas, Wiktor Stojanowski, Adam Troszok Uprawniony z patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza inu Stanislawa Staszica, Kraków /Polska/ ' zawBr do rozprezania gaz&w Przodmiotem wynalazku jest zawór do rozprezania gazów znajdujacy zastosowanie przy redukcji cisnienia gazów oraz przy upustach gazów do atmosfery* Znany z opisu patentowego RFN nr 2 224 269 na gniazdo w ksztalcie perforowanej tulei oto¬ czone tuleja z otworami przeplywowymi. Pomiedzy gniazdem, a otaczajaca tuleja jest pozosta¬ wiona szczelina takf ze gaz.wyplywa promieniowo kanalem labiryntowym z otworów w gniezdzie, szczeliny miedzy tulejami oraz z otworów w tulei otaczajacej gniazdo.Wada opisanego zaworu jest wysoki koszt wykonania elementów o zlozonym ksztalcie oraz nieciagly charakter procesu dlawienia. Dlawienie odbywa sie etapowo i intensywnosc dlawienia wzrasta podczas przeplywu gazu otworami w tulejach wskutek istnienia wysokich predkosci gazu wyplywajacego z otworów. Istnienie stref wysokich predkosci przeplywu jest podstawowa przy¬ czyna wytwarzania halasu i dlatego nie moze byc stosowany do redukcji wysokich cisnien.Znany z opisu patentowego RFN nr 2 623 078 zawór ma korpus z otworami dolotowymi i odlo¬ towymi, w którym od strony dolotowej strumienia umieszczona jest centralnie cylindryczna perforowana tuleja z elementem zamykajacym i urzadzeniem do jego przemieszczania. Wnetrze komory wokól tulei cylindrycznej oraz pomiedzy dolotem i odlotem gazu wypelnione jest luznymi elementami rury o sciankach perforowanych otworami trójkatnymi. Gaz doprowadzony do perfo¬ rowanej tulei rozpreza sie przeplywajac promieniowo przez obszar wypelniony elementami dla¬ wiacymi i wyplywa przez króciec odlotowy.Opisany zawór posiada trzy podatawowe wady. Pierwsza z nich to koniecznosc wykonania z duza dokladnoscia wspólpracujacych powierzchni gniazda i elementu zamykajacego przeplyw, czyli tulei i tloka tak, aby zapewnic szczelnosc na styku tych powierzchni, i niedopuscic do zacierania sie tych elementów. Biorac pod uwage warunki w jakich elementy te pracuja a wiec wysokie cisnienie, wysoka temperatura i niejednokrotnie srodowisko agresywne chemicz¬ ne, wymóg takiej dokladnosci wykonania podwyzsza znacznie koszty i skraca czas eksploatacji zaworu w stanie pelnosprawnym.2 143 996 Druga wada opisanego zaworu jest istnienie po stronie wylotu w perforowanej cylindrycznej tulei, strefy przeplywu o kierunku promieniowym. Doswiadczenia wykazuja, ze dlawienie gazu w tego typu przeplywie jest malo efektywne i w rzeczywistosci wieksza czesc wymaganego dla¬ wienia jest realizowana w warstwie przylegajacej do wielootworowej tarczy zamykajacej otwór w króccu odlotowym* Konsekwencja tego jest szybkie zuzycie elementów dlawiacych polozonych w poblizu krócca odlotowego w wyniku intensywnego procesu ich scierania przez gaz* Trzecia podstawowa wada omawianego rozwiazania jest niedopasowanie oporu warstwy dlawia¬ cej do wymaganego spadku cisnienia w procesie dlawienia przy malym stopniu otwarcia zaworu* 'H przypadku gdy wydatek gazu jest maly wówczas opór warstwy stawiany przeplywowy jest rów¬ niez niewielki co powoduje* ze w otworach wlotowych do przestrzeni wypelnionej elementami dlawiacymi gaz osiagnie wysokie naddzwiekowe predkosci generujace Intensywny halas* Celem wynalazku jest skonstruowanie zaworu pozwalajacego dlawic gaz o 100 bar i wiecej przy czym predkosc przeplywajacego gazu nie przekraczalaby wartosci* przy których wystepuje nadmierny halas* Istota zaworu, wedlug wynalazku* polega na tym* ze perforowane sciany gniazda maja ksztalt perforowanej kopuly tak uksztaltowanej* ze w stanie zamknietym zaworu pomiedzy grzybkiem a sciana gniazda jest utworzona szczelina* sciana gniazda jest tak usytuowana wzgledem kor¬ pusu zaworu* ze powierzchnia gniazda od strony odlotu i powierzchnia korpusu tworza kanal przeplywowy o wzrastajacym polu przekroju poprzecznego* !f kanale tym sa umieszczone prosto¬ padle do glównego kierunku przeplywu* przegrody z otworami przepuszczajacymi gaz* Dzieki zastosowaniu osiowego przeplywu gazu nastepuje intensywne dlawienie gazu* a przy¬ rost powierzchni w przekroju kanalu przeplywowego zapewnia równomierne dlawienie na calej jego dlugosci* Taki proces dlawienia gazu zapewnia równomierne zuzycie wszystkich elementów materialu dlawiacego* Szczelina pomiedzy perforowana sciana gniazda a grzybkiem umozliwia intensywne dlawienie w poczatkowej fazie otwarcia zaworu* Przeplyw szczelina* ze wzgledu na istnienie otworów w scianie gniazda* ma charakter przeplywu kanalem labiryntowym* a wiec z silnym dlawieniem* Dlawienie to pozwala obnizyc predkosc gazu w strefie dolotu do warstwy dlawiacej* a tym samym obnizyc halas wytwarzany podczas poczatkowej fazy otwarcia zaworu* Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladzie wykonania na rysunku* na którym fig* 1 - przedstawia zawór w przekroju osiowym, a fig* 2 - fragment zaworu w przekroju osio¬ wym* uwidaczniajacy szczeliny pomiedzy grzybkiem a perforowana sciana gniazda zaworu w stanie zamkniecia zaworu* Zawór* wedlug wynalazku, ma sciane gniazda 1 w ksztalcie perforowanej kopuly tak uksztaltowane, ze w stanie zamknietym zaworu pomiedzy grzybkiem 2 a sciana gniazda 1 jest utworzona szczelina 3 silnie dlawiaca gaz w poczatkowej fazie otwierania zaworu* sciany gniazda 1 sa tak usytuowane wzgledem korpusu 4 zaworu, ze powierzchnia gniazda 1 od strony odlotu i powierzchnia korpusu 4 tworza kanal przeplywowy 5 o wzrastajacym polu prze¬ kroju poprzecznego* Kanal przeplywowy 5 jest calkowicie wypelniony materialem dlawiacym w postaci stalowych granulek 6* Kanal 5 ma przegrode 7 z otworami przepuszczajacymi gaz* Przegroda7 jest usytuowana prostopadle do glównego kierunku przeplywu gazu* W plaszczyznie przegrody 7 korpus 4 zaworu jest dzielony* Zawór wyposazony jest ponadto w znane uklady uszczelnien wrzeciona grzybka 2 oraz w uklady jego napedu* Ha wylocie z kanalu 5 jest usy¬ tuowana przegroda 8* Gaz doprowadzony króccem dolotowym 9 do wnetrza korpusu 4 wplywa do szczeliny 3 utworzo¬ nej miedzy grzybkiem 2 a sciana gniazda 1* W poczatkowej fazie wzniosu grzybka 2 w szczeli¬ nie 3 gaz jest silnie dlawiony dzieki labiryntowemu charakterowi przeplywu* W miare zwie¬ kszania otwarcia zaworu Intensywnosc dlawienia w szczelinie 3 maleje* Gaz ze szczeliny 3 przeplywa otworami gniazda 1 do warstwy* utworzonej z stalowych granulek 6, w której opór przeplywu wzrasta wraz z przyrostem wydatku gazu. Rozprezony gaz wyplywa z zaworu przez otwory przegrody 8 umieszczonej na wylocie krócca odlotowego 10 korpusu k.H3996 - 3 PL