Клапан для отвода выхлопных газов из двигателя

 

Изобретение относится к арматуре для объединенных газоотводных трубопроводов судовых дизелей. Цель изобретения состоит в снижении аэродинамического сопротивления за счет обеспечения полного открытия тарели клапана. Скоба, шарнирно связывакяцйя тарель с корпусом, вьтолненная кз сплава с эффектом памятиформы. На конце скобы, соединенном шарнирно с корпусом, размещен груз и установлен ограничитель поворота скобы. При прохождении выхлопных газов от работающего двигателядизеля через клапан температура скобы повышается и она принимает (вспоминает ) другую форму, обеспечивая, полное открытие тарели. После прекрав(ения работы двигателя-дизеля выхолопные газы из общего трубопровода движутся через захлопку в обратном направлении, имея меньшую температуру вследствие охлаждения на пути от работакнцего двигателя-дизеля к неработающему и значительно меньшую скорость, что ведет к падению температуры скобы. Теплообменник в виде ребер, охлаждаемых наружным воздухом, уменьшает время снижения температуры скобы до температуры , при которой скоба выравнивается, прижимая тарель к корпусу клапана. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COL!HA ËÈÑÒÈ×ÅÑÍÈÕ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 445 A1 (51)4 С 05 D 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3887469/24-24 .(22) 22.04.85 (46) 23.01.87. Бюл. У 3 (72) В.В.Филимонов (53) 621.555(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 859735, кл. Р 16 К 15/03, 1980.

Александрова А.В. Судовые системы. — Судостроение, 1966, с. 13, рис. 1. (54) КЛАПАН ДЛЯ ОТВОДА ВЫХ31ОПНЫХ ГАЗОВ

ИЗ ДВИГАТЕЛИ (57) Изобретение относится к арматуре для объединенных газоотводнык трубопроводов судовых дизелей. Цель изобретения состоит в снижении аэродинамического сопротивления за счет обеспечения полного открытия тарели клапана.

Скоба, шарнирно связывающая тарель с корпусом, выполненная иэ сплава с эффектом "памяти формы". На конце скобы, соединенном шарнирно с корпусом, раэ« мещен груз и установлен ограничитель поворота скобы. При прохождении выхлопных газов от работающего двигателядизеля через клапан температура скобы повышается и она принимает ("вспоминает") другую форму, обеспечивая. полное открытие тарели. После прекращения работы двигателя-дизеля выхолопные газы из общего трубопровода движутся через захлопку в обратном направлении, имея меньшую температуру вследствие охлаждения на пути от работающего двигателя-дизеля к неработающему и значительно меньшую скорость, что ведет к падению температуры скобы. Теплообменник в .виде ребер, охлаждаемык на- у

Q ружным воздухом, уменьшает время снижения температуры скобы до температуры, при которой скоба выравнивается, прижимая тарель к корпусу клапана.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

I 285 > i"

Из<>бретение относится к судостроению, а именно к арматуре для трубопроводов, и служит для отвода выхлопных газов из двигателя.

Цель изобретения — снижение аэродинамического сопротивления клапана, сокращение времени закрытия запорного органа путем ускорения его остывания и повышение надежности клапана.

На. фиг.1 показан клапан, продоль- 10 ный разрез; на фиг.2 — узел Х нафиг.1 (. абиринтное уплотнение); на фиг.3 сечение А-Ана фиг.1 (шарнирное крепление тарелки ), Клапан для отвода выхлопных газов из двигателя содержит корпус 1, имеющий плоские стенки 2 и 3, гнутые стенки 4 и 5, переходник 6 с прямоугольным и круглым концами, входной патрубок 7, прямоугольную крышку 8 20 и уплотнительный фланец 9, установленный на входном патрубке 7. Тарель

10, состоящая из уплотнительного ко— льца 11 и донышка 12, снабжена скобой

13 из сплава, обладающего эффектом

"памяти формы". Скоба 13 и кронштейн

14 с грузом 15 установлены посредством шарнира 16 на валике 17, расположенном на опоре 18, закрепленной на стенке 2, снабженной в этом месте на- 30 ружными ребрами 19, предназначенными для сокращения времени остывания скобы 13 после прекращения протекания горячей рабочей среды (при объедине— нии газоотводных трубопроводов судо- 35 вых дизелей клапаны, устайовленные на их горизонтальные участки, препятствуют попаданию выхлопных газов от работающих двигателей в трубопровод неработающего двигателя и далее через 40 двигатель — в машинное отделение судна). Шарнир 16 снабжен ограничителем

20 поворота скобы 13, контактирующим с опорой 18, Валик 17 предотвращен от выпадания упругим разрезным коль- 45 цом 21, Уплотнительное кольцо 11 имеет кольцевые проточки 22, в них входят до контакта с их дном шипы 23 уплотнительного фланца 9, образуя кольцевые камеры 24, торцовая поверх- 50 ность фланца 9 также контактирует с торцовой поверхностью кольца 11. Клапан покрыт изоляцией 25 кроме участ" ка, где расположены ребра 19, Этот участок защищен кожухом 26, установ- 55 ленным на крышке 8, и снабжен трубкой

27 для слива атмосферной влаги при попадании ее в газоотводный трубопровод 28, что исключает дополнительную устяновку па нем влагосборппка, 1<зицией 29 обозначена тарелка в открытом положении. Трубопровод 28, как и трубопроводы (не показаны) от других двигателей, подсоединяется к общему трубопроводу (не показан), отводящему выхлопные газы в атмосферу.

Предлагаемые клапаны, установленные на горизонтальные участки газоотводных трубопроводов, например су— довых двигателей до их объединения в общий трубопровод, работают следующим образом. При пуске двигателя тарель

10 открывается силой давления выхлопных газов, преодолевающей момент создаваемый силой тяжести груза 15 и тарели 10, отходящей от вертикального положения на некоторый угол и оказывающей при этом некоторое аэродинамическое сопротивление, неприемлемое при его постоянном действии. Но скоба 13, выполненная из сплава, обладающего эффектом памяти", за несколько секунд нагревается до температуры, при которой она восстанавливает свою форму, при этом тарель 10 занимает положение 29, а груз 15 находится в том же положении, что и при закрытой тарели 10. При полностью поднятой тарели 10 аэродинамическое сопротивление клапана резко снижается и является незначительным, практически не влияющим на мощность двигателя. При прекращении работы двигателя температура тарели (ее скобы 13) падает ниже области мартенситных превращений,. скоба 13 принимает прямолинейную форму, при этом тарель 10 герметично закрывает патрубак 7. Ребра 19, омываемые наружным относительно холодным воздухом, способствуют отводу тепла через стенку 2, опору 18 и шарнир 16 от скобы 13, сокращая время ее охлаждения до температуры, ниже области мартенситных превращений. При температуре вос1 становления формы ниже температуры выхлопных газов на незначительную величину время от момента прекращения работы двигателя до закрытия. тарели

10 незначительно, и то малое количество выхлопных газов, которое проходит за это время через неработающий двигатель (лишь в случае одновременного открытия его впускных и выпускных клапанов) в машинное отделение судна, имеющего мощную приточную вентиляцию, практически не влияет на состав воздуха в нем, Введением в сплав палладия температура восстановления формы

i.кобы 13 может быть поднята цо 500"(, а температура выхлопных газов 400550 0. Тарель 10 прижимается к уплотнительному фланцу 9 моментом силы веса груза 15 и силой давления выхлопных газов в общем трубопроводе в случае работы одного или нескольких остальных двигателей, газоотводные трубопроводы которых объединены и также сообщаются с общим трубопроводом. Шипы 23 фланца 10

9 контактируют с дном кольцевых проточек 22, зазор между ними определяется степенью точности их обработки и незначителен. Это допускается благодаря допустимости укаэанногб контакта 15 вследствие отсутсвия относительного движения уплотняемых поверхностей.

Также незначителен зазор в месте кон такта торцов кольца 11 и фланца 9.

Газы в корпусе 1 клапана, имеющие дав 20 ление, равное давлению в общем трубопроводе (не более 50 мм вод.ст), проникая в первую кольцевую камеру 24, расширяется, происходит дросселирование, давление газа падает, затем газы 2 еще проходят пять камер 24 с падением давления в каждой, имея в последней камере давление практически равное атмосферному, т.е. расход газа через данное уплотнение практически равен 30 нулю. При новом пуске двигателя цикл повторяется. Число обратных циклов, которое может совершить скоба, значительно меньше числа пусков двигагеля за все время его эксплуатации.

Формула и з обретения

1. Клапан для отвода выхлопных газов иэ двигателя, содержащий корпус, в котором на входном патрубке установлен тарельчатый эапорный орган, у которого тарель жестко закреплена на первом конце скобы, второй конец которой шарнирно связан с корпусом, отличающийся тем, что, -с целью снижения аэродинамического сопротивления, скоба выполнена из сплава с эффектом "памяти формы", на втором конце скобы закреплен крон= штейн с грузом и ограничитель поворота скобы.

2. Клапан по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью сокращения времени закрытия запорного органа путем ускорения его остывания, на внешней стороне корпуса, напротив крепления скобы, размещены ребра.

3. Клапан по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения герметичности клапана, на контактирующих поверхностях тарели и входного патрубка выполнено лабиринтное уплотнение.

88 15 74 lg 8 &19

1285445

Фи8.3

Составитель И.Мирная

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Максимишинец

Редактор Н.Рогулич

Заказ 7642/49 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35» Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4