Мембранный предохранительный клапан

 

Изобретение относится к арматуростроению. Целью изобретения является повышение точности срабатывания предохранительного клапана путем исключения влияния механических свойств разрушаемой мембраны на рабочие параметры чувствительного элемента. При подаче рабочей среды через патрубок 2 давление ее воздействует на чувствительный элемент 12, выполненный в виде двух коаксиально размещенных сильфонов 13 и 14. Перепад давлений на крышке 16, соединяющей торцы сильфонов 13 и 14, вызывает силу, которая через обойму 11, жестко связанную с крышкой 16, упорный элемент 9, пружину 6, прорывной элемент 7, фиксаторы 10 и направляющую втулку 8 передается на корпусе 1. В этом режиме работы клапана не происходит существенного перемещения обоймы 11. В случае аварийного роста давления возросший на крышке 16 перепад давлений через упорный элемент 9 преодолевает усилие сжатия пружины 6 и перемещает обойму 11. Фиксаторы 10 выходят из контакта со стенкой обоймы 11, и под действием усилия сжатия пружины 6 прорывной элемент 7 выталкивает фиксаторы 10 и движется с возрастающей скоростью к мембране 5. Своим острием прорывной элемент 7 прокалывает мембрану 5 и давлением рабочей среды мембрана 5 разрушается, обеспечивая при этом проход потоку рабочей среды. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ц1> е1 F 16 К 17/1б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 7$

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4138662/40-29 ! (22) 20.10.86 (46) 15.05.89. Бюп. Ф 18 (72) В.Г.Толкачев (53) 621.646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 388363, кл. Г 16 К 17/ 14, 1971.

Авторское свидетельство СССР и 500404, кл. Р 16 К 17/14, 1973. (54) МЕМБРАННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ

КЛАПАН (57) Изобретение относится к арматуростроению. Целью изобретения является повышение точности срабатывания предохранительного клапана путем исключения влияния механических свойств разрушаемой мембраны на рабочие параметры чувствительного элемента. При подаче рабочей среды через патрубок 2 давление ее воздействует на чувствительный элемент 12, выполненный в виде двух коаксиально размещенных сильфонов 13 и 14. Перепад давлений на крьппке 16, соединяющей торцы сильфонов 13 и 14, вызывает силу, которая через обойму 11 жестко связанную с крьппкой 1б, уг орный элемент 9, пружину б, прорывной элемент 7, фиксаторы 10 и направлякщую втулку 8 передается на корпус 1. В этом режиме работы клапана не происходит существенного перемещения обоймы 11. В случае аварийного роста давления возросший на крьппке 16 перепад давлений через упорный элемент

9 преодолевает усилие сжатия пружины б и перемещает обойму 11. Фиксаторы

10 выходят из контакта со стенкой обоймы 11, и под действием усилия сжатия пружины 6 прорывной элемент

7 выталкивает фиксаторы 10 и движется с возрастающей скоростью к мембране 5. Своим острием прорывной элемент 7 прокалывает мембрану 5 и давлением рабочей среды мембрана 5 разрушается, обеспечивая при этом проход потоку рабочей среды. 1 ил.

1479777

Изобретение. относится к арматуростроению И предназначено для одноразового предотвращения в системах давления свыше допустимого.

Цель изобретения — повышение точности срабатывания предохранительного.клапана путем исключения влияния механических свойств разрушаемой мембраны на рабочие параметры чувствительного элемента.

На чертеже представлен мембранный предохранительный клапан, разJ

;рез.

Клапан содержит корпус 1, который 15 снабжен входным 2, выходным 3 и сливным 4 патрубками. Входной патрубок

2 может быть связан трубопроводом с источником давления рабочей среды, выходной патрубок 3 — с остальными 20 агрегатами системы, а сливной патрубок 4 — с баком или входом насоса.

В полости корпуса 1 размещены разрушаемая мембрана 5 и нагруженный в сторону мембраны 5 с помощью пружи- 25 ны 6 прорывной элемент 7, установленный в направляющей втулке 8. Усилие сжатия пружины 6 может быть отрегулировано вращением упорного элемента 9. Перемещение прорывного элемента 7 застопорено с помощью шарикового фиксатора 10, составленного из двух коаксиально размещенных обойм, одной из которых является направляющей втулкой 8, а другая обойма 11 соединена с чувствительным элементом 12, воспринимающим давление рабочей среды и выполненным в виде двух коаксиально размещенных сильфонов 13 и 14, охватывающих прорывной 40 элемент 7. Торцы сильфонов 13 и 14 попарно соединены крышками 15 и 16.

При этом одна из них жестко связана с корпусом 1, а другая — с обоймой 11 шарикового фиксатора 10. 45

Полость чувствительного элемента

12 может быть сообщена трубкой с атмосферой. Прорывной элемент 7 выполнен в виде стержня с проточкой в верхней части и заостренным свободным концом, обращенным в сторону мембраны 5.

Иембранный предохранительный клапан работает следующим образом.

Во вРемя запуска источника питания в работу и выхода его на рабочий режим в системе происходит рост давления рабочей среды, которая попадает в полость корпуса 1 через входной патрубок 2, а через выходной патрубок 3 распространяется по всему объему системы. Рост давления рабочей среды приводит к росту перепада давления, действующего на чувствительный элемент 12. Сила давления рабочей среды через обойму 11 и упорный элемент 9 передается на пружину 6.

При изменениях величин давления в допустимом рабочем диапазоне на крышку 16 действует сила давления меньшая, чем величина силы предварительного сжатия пружины 6. Поэтому сила давления через прорывной элемент.7 и фиксаторы 10 передается на направляющую. втулку 8 и далее на корпус 1, так как фиксаторы 10 стенками обоймы 11 заперты в окнах на" правляющей втулки 8. Давление рабочей среды действует также и на мембрану 5, которая не разрушается, так как рассчитана на действие больших по величине давлений. В этом режиме работы клапана сливной патрубок 4 корпуса 1 герметично перекрыт мембраной 5.

При аварийном режиме работы системы происходит повышение давления рабочей среды больше допустимой величины. Возросшая по величине сила давления рабочей среды на крьппку 16 через упорный элемент 9 передается на пружину 6, вызывая ее сжатие, так как величина силы давления рабочего тела в этом случае больше силы предварительного сжатия пружины 6 и сил упругости сильфонов 13 и 14. Это приводит к сжатию сильфонов 13 и 14, поступательному перемещению упорного элемента 9 с обоймой 11 вниз и к выходу из взаимодействия стенок обоймы 11 с фиксаторами 10. !

Усилие сжатия пружины 6 передается на прорывной элемент 7, который, воздействуя на фиксаторы 10, выталкивает их из направляющей втулки 8.

Происходит освобождение прорывного элемента 7, который под действием аккумулированной энергии в предварительно сжатой пружине 6 по направляющей втулке 8 устремляется к мембране 5 и пробивает ее, так как заостренная форма элемента 7 имеет. очень маленькое пятно контакта с мембраной 5 и создает высокое контактное давление.

1479777

Составитель Л. Фокин

Техред М. Хода нич Корректор В. Гирняк

Редактор И.Касарда

Заказ 2530/39 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

Пробивая мембрану 5, прорывной элемент 7 создает в ней отверстие— концентратор напряжения, и под дейст вием давления рабочего тела мембра5 на 5 разрывается на отдельные лепестки, открывая сливной канал 4 для прохода рабочей среды.

После срабатывания клапана его подвижные элементы переводятся в 10 исходное положение, а мембрана 5 заменяется на новую.

Формула и з обре т е н и я

Мембранный предохранительный 15 клапан, в корпусе которого размещены разрушаемая мембрана и подпружиненный прорывной элемент, установленный в направляющей втулке и снабженный шариковым фиксатором, составленным из двух коаксиально размещенных обойм, причем одна из обойм шарикового фиксатора соединена с чувствительным элементом, воспринимающим давление рабочей среды, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше(ния точности срабатывания, чувствительный элемент выполнен в виде двух коаксиально размещенных сильфонов, охватывакщих прорывной элемент„ причем торцы сильфонов попарно соединены крышками, одна из которых жестко связана с корпусом, а другая — с одной из обойм шарикового фиксатора.