Криогенный регулирующий вентиль

 

COOS CCNKTCHHX

ООй Д

PECflYSЛИН за о

ГООУДАРСТВЕННЬ)Й НОМИТЕТ CGA

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРИЧНОМУ СИИОВТВФСТВУ (21) 3217600/18-24 (22).16.12.80 (46t 30.04.83 Бюл. и 16 (72) Ю.И.Духанин, В.Д.Коваленко, И.М.Морковкин, В.A.Ïåðåäåëüñêèé и А.T. Десятов (53 ) 621. 555. 6 (088. 8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 477286, кл. В 28 0 1/04, 1974.

2. Скотт Р.Б. Техника низких тем.ператур. М., 1962, с. 299, фйг. 7.9 (.прототип ). (54 ) (57 }. 1. КРИОГЕННЫИ РЕГУЛИРУЮЩИИ. ВЕНТИЛЬ, содержащий корпус с входным и выходным каналами с установленным в нем первым сервоклапанным узлом., состоящим из регулирующего органа, штока и приводного сильфона, делящего корпус на надклапанную ка..SU„„1 1 А меру H полость сервопривода,н ресивер с управляющим газом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в корпусе противоположно первому сервоклапанному узлу установлен второй сервоклапанный узел, регулирующий орган которого механически соединен с регулирующим органом первого сервоклапанного узла, надклапанные камеры соединены между собой, а полости сервоприводов подключены к соответствующим ресиверам, причем одна из полостей сервопривода соединена с ресивером через вентиль.

2. Вентиль по п.1, о т л и ч а-ю шийся тем, что в одной из Я полостей надклапанных камер выполне- но седло, а на штоке установлен запорный клапан, 1015350

АоВ подключены к cooTBeTGTByKelHM pe сиверам, причем одна иэ полостей сервопривода соединена с ресивером через вентиль.

Кроме того, в одной из полостей надклапанных камер выполнено седло, а на штоке установлен запорный клапан.

Такое конструктивное решение позволяет значительно упростить

О автоматическое;поддержание и регулирование температур в криогенных установках.

На фиг. 1 схематически изображен криогенный регулирующий вентиль, на фиг. 2 — то же, с запорным клапаном.

Вентиль содержит корпус т, в котором расположены первый и второй сервоклапанные узлы, состояшие из механически связанных регулирующих органов 2 и 3, штоков 4 и 5 и приводных сильфонов b и 7, которые делят корпус на надклапанные камеры 8 и 9, соединенные каналом 10, и полости 11 и 12 сервоприводов,.которые магистралями 13 и 14 подключены к ресиверам 15 и 16,. при этом на магистрали ТЗ установлен запорный клапан — вентиль 17.

В соответствии с фиг, 2 в надклапанной камере выполнено седло 18, на штоке 4 смонтирован запорный клапан 19, а на магистрали 13 установлен дополнительный клапан 20. В корпусе 1 выполнены входной 21 и выходной 22 каналы.

Вентиль работает следующим образом.

В исходном положении проходное сечение регулирующих органов 2 и 3 соответствует строго определенному расходу для конкретных расчетных параметров рабочего криоагента (давления и расхода ). Как только достнгаются расчетные параметры криоагента, дросселируемого через регулирующие органы 2 и 3, производится закрытие клапана 17, после чего начинается процесс автоматического регулирования расхода в зависимости от отклонения температуры рабочего криоагента от расчетного значения путем изменения проходного сечения регулирующих органов 2 и 3.

В результате закрытия клапана 17 давление в полости 11 сервопривода будет изменяться в соответствии с изменением температуры регулируемого потока криоагента, а в полости 12, соединенной с ресивером 1b, давление остается неизменным независимо от температуры потока регулирующего криоагента. Так, в случае понижения температуры регулируемого потока криоагента от расчетного значения, давление в полости 11 сервопривода уменьшиться и под действием разнос30

Изобретение относится к криогенной арматуре и может быть широко использовано в ожижительных и реф,рижераторных установках, Иэвестен криогенный запойно-регулирующий вентиль с электроприво- 5 дом 1 ).

Недостатками указанной конструкции являются необходимость располо.жения электропривода в зоне комнатных температур, а также ограничен- 1 ный угол наклона оси привода относительно вертикальной оси, которые приводят к усложнению криостатов криогенных установок при применении данного типа арматуры. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является криогенный вентиль, включающий изоляционный кожух, корпус, сервоклапанный узел в виде запорного органа, штока и приводного сильфона, управляемого стажым газом, .надклапанную камеру и полость сервопривода. Арматура с сервоприводом используется, главным образом, в качестве за порной, а простота дистанционного управления позволяет устанавливать ее как в криогенных трубопроводах, так и встраивать непосредственно в рабочий объекм криостатов криогенных установок j2 ).

Недостатками этого вентиля являются постоянный расход управляюшего газа, невозможность использования принципов и законов прямого регулирования непосредственно от рабочей среды, ненадежность стабилизации регулировочной характеристики запорного органа из-эа возможных колебаний перепада давлений рабочей регулируемой среды, воздействующих 4Q на сильфонно-клапанный узел, а также сложность из-за совмещения запорной и регулирующей функций в одной конструкции.

Цель изобретения — повышение надежности вентиля путем прямого регулирования от рабочего криоагента,а также обеспечение герметичности по затвору арматуры.

Поставленная цель достигается тем, что криогенный регулирующий вентиль, содержаший корпус с входным и выходным каналами с установленным в нем первым сервоклапанным узлом, состоящим из регулируюшего органа, штока и приводного сильфона, деляшего корпус на надклапанную камеру и полость сервопривода, и ресивер с управляюшим газом, в корпусе противоположно первому сервоклапанному узлу установлен второй сервоклапанный 60 узел, регулирующий орган которого механически соединен с регулирующим органом первого сервоклапанного узла, надклапанные камеры соединены между собой, а полости сервоприво- 65 обходимая универсальность, т.е., чтобы она отвечала требованиям как регулирующей, так и запорной арматур. Этими качествами обладает вентиль, схематически изображенный на фиг. 2. Полная герметичность по затвору в этой конструкции достигается путем создания необходимого удельного давления на материал уплотнения при насадке запорного элемента 19 на седло 18. Требуемое усилие обеспечивается давлением рабочего газа в полости 12 сервопривода и заьыкается через сильфон 6 и шток 4 на запорный элемент 19 при этом давление в полости 11 сникают до атмосферногого путем закрытия клапана 17 и открытия клапана 20, установленных на магистрали 13.

Предлагаемое конструктивное решение обеспечивает как простое регули-, рование расхода s области криогенных температур порядка 4,5 - 25 К, так и надежную герметичность по эат вору.

Годовой экономический эффект от использования предлагаемой конструкции криогенного вентиля в одной ожижительной установке составляет порядка 5 — 8 тыс. руб. в год

3 1015350 ти усилий, возникающих в полостях, т2 и. 11 сервоприводов, произойдет перемещение регулирующих органов

? и 3, что вызовет соответствующее изменение расхода криоагента. При повышении температуры регулируемого потока происходит, обратная отработка рет улирующих органов 2 н

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет осуществить прямое регулирование расхода в области криогенных температур в зависимости от изменения температуры рабочего криоагента, при этом на любом этапе регулирования положение регули- рующих органов 2 и 3 не зависит о : возможных отклонений перепада давлений. Такая стабилизация осуществляется благодаря равенству площадей взаимосвязанных регулирующих органов 2 и 3 и сильфонов 6 и 7, надклапанные полости 8 и 9 которых. сообщены каналом 10, выполненным в корпусе 1.

Ъ конструктивная схема обеспечивает полную газодинамическую уравновешенность регулирующего вентиля независимо от изменения давления до и после него.

В то же время во многих случаях от криогенной арматуры требуется не1015350

Составитель Н. Мирная

Редактор A Огар Техред 0.Неце КорректорМ.Шароши

Заказ 32u8/à4 Тираж 874 Подписное ннинпи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5, филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4