SU516A1 - Редукционный или предохранительный клапан с диафрагмой, нагруженной пружиной или грузом - Google Patents

Description

Насто щее изобретение представл ет j собою редукционный или же предохранительный клапан с диафрагмой, пор- 1 шнем, поплавком или т. п. дл  пара, газа и жидкостей, в котором клапан i приводитс  в движение добавочной i диафрагмой (поршнем или поплавком), I нагруженной пружиной или грузом.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают j предлагаемый клапан в продольном разрезе; фиг. 3 - вид сбоку и частичный разрез; фиг. 4, 7, 9, 11, 12, 13, 14 ; и 15 - представл ют предлагаемый клапан частью в разрезе с правой стороны i фигур; фиг. 5, 8 и 10-виды сбоку тоже с частичным разрезом и фиг. 6 - вид сверху частью в разрезе. На фиг. ; 1, 4, 5, 6, 11, 12 и 15 клапанна  тарелка расположена со стороны среды высокого давлени , давление которой желают понизить, а на фиг. 2, 7, 8, 9, 10, 13 и 14 клапанна  тарелка нахо- i дитс  со стороны среды с пониженным давлением, так что клапан открываетс  по направлению течени  среды.

Клапанна  коробка 1 (фиг. 1) через отверстие 2 сообщаетс  с каналом 3

в крестовине 4, которой расположен рычаг 5. К вертикальному каналу крестовины 4 примыкает диафрагмова  камера 6 с диафрагмой 7. Рычаг о качаетс  на оси S, котора  поддерживаетс  вилкой ,9, прит нутой к пробке болтом 10 с гайкой 11. К верхнему концу вертикального канала крестовины 4 присоедин етс  манометр 12. Рычаг о продет через отверстие на верхнем конце стержн  13 диафрагмы 7, а другой конец рычага о продет в хомут 14 клапанного шпиндел . На верхнем конце этого шпиндел  укреплен клапан 15, открывающийс  навстречу течению среды высокого давлени  (напр., пара), поступающей по трубе 16 по направлению стрелки. Труба 7 служит дл  отвода среды с пониженным давлением к месту расхода , причем величину этого давлени  указывает манометр 12.

Поверхность диафрагмы 7 со стороны рычага о подвергаетс  давлению (пониженному ) текущей среды; с другой стороны на диафрагму 7 действует давление атмосферное через отверсти  21.

Высокое давление протекающей по трубе 16 среды передаетс  трубкой 18 на нижнюю поверхность второй диафрагмы 19 внутри коробки 20. На , эту же диафрагму .9 с другой ее стороны действует давление атлюсфер., | с которою сообщаетс  верхн   половина коробки 20 через отверсти  21. Рычаг 22 с грузом 23 качаетс  на оси 24 и служит дл  регулировани  степени понижени  давлени  и установлени  равновеси  всех действующих сил на подвижные части диафрагмового меха- i низма. Хомут 5.5, в который пропущен рычаг 22, соедин ет шпиндель 13 диафрагмы 7 со шпинделем 26 диа- i фрагмы 19 и не подвергаетс  при этом ; действию протекающей среды.;

Втора  диафрагма 19 присоединена | к клапану с той целью, чтобы получить величину пониженного абсолютного да- ; влени  неизменной даже в том случае, { когда давление среды высокого давле- i ни  измен етс  в широких пределах от каких бы то ни было причин. Предлагаемый клапан действует следующим образом. Свежий пар (фиг. 1) поступает по трубам 16 и 18 ч действует , полным давлением на клапан 1д и ниж- : сторону диафрагмы 19. Вследствие | этого диафрагма 1-,9 со шпинделем .26 и 13 переместитс  вверх, и клапан 15 откроетс ; при этом в трубе 17 получитс  пониженное давление пара. Это пониженное давление действует сверху на диафрагму 7 и несколько уменьшает подъем клапана 13. Перемеща  груз 23 по рычагу 38, можно подобрать желаемое понижение давлени  за клапаном. Вс кое увеличение этого давлени  заставит диафрагму 7 опуститьс  и прикрыть клапан 15, и, наоборот, при увеличении расхода пара пониженного давлени  уменьшение этого давлени  заставит диафрагму 7 подн тьс  вверх, увеличива  вместе с тем пропуск пара через клапан 13, пока давление дости.гнет требуемой величины. Если высокое давление в трубе 16 увеличитс , то это повышение давлени , действу  на клапан 13 со стороны трубопровода 16, заставл ет его опуститьс  ближе к сед- I лу S и даже совсем лечь на него совершенно независимо от расхода пара пониженного давлени . При этом мог . 2 -

ло бы получитьс  быстрое падение давлени  в трубе . Этому преп тствует втора  диафрагма 19, котора  при увеличении давлени  свежего пара подвергаетс  снизу действию этого добавочного давлени  через трубку 18 и передвигает ппиндель 13, рычаг 3 и клапан 13 вверх. Поверхность диафрагмы 19, а также величины плеч рычагов 82 и 3, соедин ющих клапан и обе диафрагмы , должны быть так подобраны, чтобы моменты от добавочных нагрузок пара высокого давлени  на клапан 13 на диафрагмы li были равны.

Добавочна  диафрагма может быть заменена поршнем или поплавком и грузы можно заменить пружинами. На фиг. 1 диафрагма 19 расположена на одной оси, с диафрагмой 7, так что клапан 15 приводитс  в движение посредством стержн  13 и рычага 3. Направление движени  среды высокого давлени  указано на чертеже стрелками.

На фиг. 2 и 3 изображен клапан такой же конструкции, но только диафрагма 19 расположена так, что при повышении (или понижении) упругости среды высокого давлени  передаетс  диафрагмой 19 на клапан 13 через посредство второго грузового рычага 82 действую цего на рычаг 22. В этом случае клапан приоткрываетс  по направлению течени  среды высокого давлени , что бывает особенно желательно при регулировании давлени  жидкостей большого удельного веса во избежание ударов жидкости в приборе. В этом видоизменении клапана добавочна  диафрагма 19 расположена р дом с гла.вной диагра.ммой. В обоих описанных случа х диафрагмы 7 и 1.9 передают свое действие на клапан 15 помощью стержней 13 и 26, не требующих устройства клапанной и диафрагмовых коробок со специальными отверсти лш дл  этих стержней.

На фигурах 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 изображены конструкции редукционного клапана того же типа, как и на фиг. 1, 2 и 3, но в них диафрагмы 7 и 19 расположены в приборах так, что св заны с клапанным затвором без внутренних рычагов, а лишь помощью стержней 13 и 26 и поперечин -5 и 26. Дл  пропуска этих стержней Х5

и 26 в клапанных коробках 1 и обеих диафрагмовых коробках 6 и 20 сделаны проходы о и 8.

Работает клапан (фиг. 4, 5 и 6) следующим образом. Пар высокого давлени  поступает, как указано стрелкой, из трубопровода 16 и своим давлением прижимает клапан 15 к седлу 2. Вместе с тем пар направл етс  по двум вертикальным проходам 18 и 18 (фиг. 6), расположенным сзади и спереди клапанной коробки 1 (на фиг. 5 один из этих проходов 18 попал в разрез) и входит снизу в коробку диафрагмы 19. Вследствие надлежащего выбора рабочей площади диафрагмы пар давит с силою, равной и противоположной давлению на клапан 15. Давление это передаетс  на клапан 15 помощью двух стержней 26 и 26, расположенных Б каналах 18 и 18 и св занных с клапаном 15 поперечинами 26. Таким образом, клапан 15 только лежит на седле, но не прижимаетс  к нему. Диафрагма 7, соприкасающа с  со средой с пониженным давлением по другую сторону клапана, может воспринимать лишь пониженное давление пара, достигающего ее после прохода клапана 15. Эта диафрагма 7 соединена двум  стержн ми 13 и 13 с поперечиной о (замен ющей рычаг о на фиг. 1) и затем через клапанный шпиндель 14 св зана с клапаном 15. Пониженное давление пара на эту диафрагму уравновешиваетс  грузом ,95 на рычаге 22, вращающемс  вокруг оси 24. При таком расположении частей прибора при нажатии грузом 23 на рычаг 22, под клапаном разовьетс  пониженное давление, действие которого на диафрагму 7 уравновещиваетс  тем же грузом 23. Пар пониженного давлени  подаетс  по трубе 17 к месту расхода. До тех пор, пока не происходит изменени  давлени  на клапан со стороны пара высокого давлени  - пониженное давление под клапаном будет держатьс  посто нным , так как увеличение его заставит диафрагму 7 опуститьс  и прикрыть клапаном 15 проход между ним и седлом. И, наоборот, при увеличении расхода пара из трубы 17 уменьшение пониженного давлени  заставит диафрагму 7 переместитьс  кверху, приподнима  клапан 15 дальше от седла до тех пор, пока пониженное давление не достигнет установленной величины.

При увеличении или уменьшении высокого давлени  пара усиление или ослабление нагрузки клапана 15 уравновешиваетс  соответствующим увеличением или уменьшением давлени  на диафрагму 19 тоже со стороны пара высокого давлени . Это повышение (или понижение) давлени  на диафрагму 19 передаетс  на клапан 15 стержн ми 26, 26 пр мо противоположно действию непосредственной нагрузки на клапан, и, следовательно, клапанный затвор останетс  в том же положении, почему пониженное давление не изменит своей величины. Дл  свободного движени  диафрагм 7 и 19 сделаны на другую сторону их отверсти  21, 21, через которые эти части диафрагмовых коробок сообщаютс  с атмосферным воздухом.

В этих конструкци х добавочна  диафрагма может быть заменена поршнем или поплавком, и грузы можно заменить пружинами.

Остальные конструкции по фиг. 7, 8, 9, 10 и 11 имеют другое относительное расположение диафрагм 7 и 19 между собой в зависимости от того, имеютс  ли налицо „пр ма  или „обратна  посадки клапана 15 или в зависимости от того, по какому направлению происходит течение среды, высокое давление которой желают понижать и поддерживать посто нным. В одном случае (фиг. 4, 5, б, 9 и 10) имеютс  клапанные коробки с четырьм  крестообразно расположенными проходами 5, 3, 18, 18, оси которых параллельны оси клапана 15; два из этих проходов имеют отверсти  поверх клапана 15 и два другие - под клапаном. В другом случае в клапанных коробках (фиг. 7, 8 и 11) одна пара из четырех упом нутых проходов образует один центральный канал, ось которого совпадает с осью клапана 15. Этот канал выходит из дна клапанной коробки под клапаном. Пара проходов по бокам клапанной коробки, параллельных оси клапана 5, выходит над клапаном.

На фигурах 12, 13, 14 и 15 изображен редукционный клапан, отличающийс  от изображенного на фиг. 1, 2

//s/i

и 3 тем, что в нем имеетс  смешанна  рычажно-стержнева  св зь между диафрагмой 7, клапаном 15 и диафрагмой 19.

Предохранительный клапан получаетс  из изображенных на фигурах 1 - 15 конструкций редукционных клапанов перестановкой клапана 1о на другую сторону седла и присоединением к сосуду, в котором хот т поддерживать посто нное давление, той из труб 16 или 17, из которой выходит пар или друга  среда из прибора.

Если в клапане но фиг. 1 переставить клапан 15 на другую сторону седла и соединить трубу 17 с паровым котлом, то редукционный клапан обращаетс  в предохранительный. В этом случае давление пара на диафрагму 7 и на клапан 1о уравновешиваетс  грузом 23, так что клапан 15 слегка прижат к седлу грузом 23. Повышение давлени  свыше установленной таким образом величины нажмет на диафрагму 7 и заставит клапан открытьс , вследствие чего между клапаном и седлом пар войдет в трубу W и, если она маленького диаметра или очень длинна, то на клапан 1о, со стороны трубопровода 16 разовьетс  добавочное давление , уравновешиваемое давлением на диафрагму 19.

На фиг. 14 схематично показаны трубка 27 и сосуд 28, заполн емые ртутью или какой - либо другой жидкостью , - которые присоедин ютс  к

нижней диафрагмовой крышке 6 в том случае, когда вместо диафрагмы устанавливаетс  в диафрагмовой коробке 6 поплавок.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

1)Редукционный или предохранительный клапан с диафрагмой, нагруженной пружиной или грузом, характеризующийс  применением добавочной диафрагмы 19 (фиг. 1), наход щейс  под давлением притекающего пара, газа или жидкости, уравновешивающим давление их на пропускной клапан о, какова  диафрагма расположена на одной оси с главной диафрагмой 7 и передает давление клапану 15, или при помощи диафрагмы 7, шпинделей 13 и S6 и рычага о, или при помощи стержней 26 (фиг. 4 - б, 9 и 10), помещающихс  в проходах 18 корпуса клапана и поперечин 26, 26, или, наконец, при помощи стержн  26, непосредственно соединенного с клапаном 15 (фиг. 7, 8 и 11).

2)Видоизменение охарактеризованного в п. 1 клапана, отличающеес  тем, что добавочна  диафрагма 19 расположена р дом с главной диафрагмой и передает давление клапану 15 при помощи рычагов 22, 22, стержн  13 главной диафрагмы и рычага -5 (фиг. 2 и 3), или при помощи стержней 26 и поперечин 26 (фиг. 12 и 14), или же при помощи стержн  26 и рычага 5 (фиг. 13 и 15).

ФвгЗ.