PL214919B1 - Zawór zwrotny kulowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór zwrotny kulowy, szczególnie przydatny w instalacjach wypełnionych cieczą lub gazem.

Zawór zwrotny służy do zapewnienia przepływu płynu tylko w jednym kierunku. Jest to zawór samoczynny. Idealny zawór zwrotny przechodzi od stanu zamknięcia do stanu otwarcia w zależności od wartości różnicy ciśnień po obu stronach zaworu. W praktyce większość zaworów otwiera się dopiero po przekroczeniu progowej wartości różnicy ciśnień, nazywanej ciśnieniem otwarcia, bądź też, choć rzadziej, zamyka się dopiero po przekroczeniu pewnej wartości przepływu wstecznego. Ze względu na sposób zamknięcia zawory zwrotne zasadniczo dzielą się na grzybkowe i kulowe.

Znane są zawory zwrotne o konstrukcji klasycznego zaworu grzybkowego. Zawory te cechuje szereg istotnych wad i niedogodności, wliczając w to konstrukcję z elementów, które mogą ulec zniszczeniu bądź zablokowaniu przez co funkcjonalność zaworu może zostać znacząco lub całkowicie ograniczona. Klasyczne zawory grzybkowe powodują również znaczne opory hydrauliczne oraz tłumienie przepływu, co przekłada się na ograniczenie maksymalnej liczby zaworów, które mogą być zamontowane szeregowo w instalacji.

Z kolei działanie znanego zaworu kulowego oparte jest na pływającej swobodnie kuli, zabudowanej wewnątrz jego korpusu. Kula popychana jest przez przepływający strumień do wnęki bocznej, co umożliwia przepływ płynu. Kiedy wymuszająca przepływ pompa przestaje pracować, kula - już nie wypychana - zajmuje miejsce w siedzisku wlotowym i zapobiega przepływowi wstecznemu. Konstrukcja takiego zaworu, z uwagi na wyposażenie we wnękę boczną, jest technologicznie skomplikowana, a ponadto podczas otwarcia zaworu, z uwagi na nieregularną geometrię jego komory, występują znaczne opory przepływu.

Istota zaworu według wynalazku polega na tym, że korpus zaworu ma kształt bryły obrotowej, a ponadto, w świetle jego otworu wylotowego jest usytuowany element oporowy.

Korzystnym jest, gdy element oporowy ma postać płyty z co najmniej jednym otworem przelotowym.

Korzystnym jest także, gdy element oporowy ma postać co najmniej jednej belki o przekroju poprzecznym korzystnie prostokątnym.

Ponadto korzystnym jest, gdy element oporowy ma postać konstrukcji krzyżakowej o przekroju poprzecznym ramion korzystnie prostokątnym.

Zawór według wynalazku zostanie bliżej opisany na podstawie przykładowego wykonania pokazanego na rysunku, na którym przedstawiono jego przekrój osiowy.

W usytuowanej wewnątrz korpusu 1 komorze przepływowej 7 jest umieszczona kula 4, która dryfuje swobodnie w wypełniającym komorę przepływową 7 medium. Gdy napór medium na kulę 4 od strony otworu wlotowego 3 przekroczy pewną, określoną dla danego zaworu wartość, kula przesuwa się w kierunku otworu wylotowego 2, powodując tym samym stopniowe otwieranie się zaworu. Kula 4 porusza się aż do momentu zetknięcia się z powierzchnią elementu oporowego 5 w postaci płyty z otworami przelotowymi. W tym położeniu kuli 4 zawór pozostaje całkowicie otwarty, dzięki czemu następuje pełny przepływ medium. Gdy przepływ medium ustaje, zwalnia się jego napór na kulę 4, która powraca do pozycji swobodnej. Z kolei, w przypadku wystąpienia przepływu zwrotnego, kula 4 zostaje wprowadzona do swego gniazda 6. W tej pozycji zawór pozostaje domknięty, co uniemożliwia wypływ medium przez otwór wlotowy 2.

W pozycji otwarcia zaworu, przepływ medium jest swobodny ponieważ element oporowy 5 uniemożliwia domknięcie otworu wylotowego 2, przy czym, dzięki symetrycznemu i regularnemu profilowi wewnętrznemu komory przepływowej, opory przepływu są minimalne.

Claims (4)

1. Zawór zwrotny kulowy, składający się z korpusu i osadzonej swobodnie w jego wnętrzu kuli, znamienny tym, że korpus (1 ma kształt bryły obrotowej, a ponadto, w świetle otworu wylotowego (2) jest usytuowany element oporowy.

2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że element oporowy (5) ma postać płyty z co najmniej jednym otworem przelotowym.

PL 214 919 B1

3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że element oporowy (5) ma postać co najmniej jednej belki o przekroju poprzecznym korzystnie prostokątnym.

4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że element oporowy (5) ma postać konstrukcji krzyżakowej o przekroju poprzecznym ramion korzystnie prostokątnym.