Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ



Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ
Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ

 


Владельцы патента RU 2473829:

ЭЛЬСТЕР ГМБХ (DE)

Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды содержит расположенное между входом для текучей среды и выходом для текучей среды в пути прохождения текучей среды основное отверстие, предназначенное для основного отверстия, основное запирающее средство, выполненное с возможностью занимания относительно основного отверстия, по меньшей мере, одного положения закрывания и одного положения открывания, исполнительное устройство, выполненное с возможностью перемещения основного запирающего средства из положения открывания в положение закрывания. Основное запирающее средство в положении закрывания расположено так, что повышенное на входе текучей среды относительно выхода для текучей среды давление текучей среды вызывает силу прижимания, удерживающую основное запирающее средство в положении закрывания. Между входом для текучей среды и выходом для текучей среды предусмотрен путь перетока текучей среды, выполненный с возможностью закрывания с помощью исполнительного устройства. Основное запирающее средство выполнено с возможностью отпирания с помощью исполнительного устройства из положения закрывания, так что исполнительное устройство не прикладывает к основному запирающему средству удерживающую силу прижимания, и предусмотрена возможность открывания пути перетока текучей среды с помощью исполнительного устройства, при этом в положении отпирания на основное запирающее средство действует открывающая сила за счет предварительного напряжения основного запирающего средства в направлении положения открывания, так что оно остается в положении закрывания только при превышении давления текучей среды выше предварительного напряжения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к устройству для запирания и отпирания потока текучей среды, а также к соответствующему способу. В частности, изобретение относится к устройству для запирания и отпирания потока текучей среды, при этом устройство имеет вход для текучей среды и выход для текучей среды, и при этом между входом и выходом расположено основное отверстие в пути прохождения текучей среды. Основное отверстие имеет соответствующее основное запирающее средство, которое может занимать относительно основного отверстия, по меньшей мере, одно положение закрывания и одно положение открывания. Основное запирающее средство предназначено для перемещения с помощью исполнительного устройства из положения открывания в положение закрывания и может удерживаться в положении закрывания.

Устройства указанного вида регулярно используются в вентильных системах в газоснабжении, соответственно, в целом в снабжении текучей средой. Например, такие устройства применяются в газовых счетчиках или регуляторах газа.

Часто требуется по выбору открывать или прерывать поток текучей среды между входом для текучей среды и выходом для текучей среды. Например, из уровня техники известны газовые счетчики, которые открывают или прерывают снабжение газом в сети потребителей (например, в квартире или доме), в зависимости от уплаты или неуплаты потребителем снабжения газом. Такое контролирование оплаты может быть реализовано, например, с помощью так называемого способа предварительной оплаты или же посредством дистанционного управления со стороны поставщика газа, при этом при необходимости создается дистанционное соединение между запирающим и отпирающим прибором и поставщиком.

В случае, когда необходимо запирать снабжение газом у потребителя, закрывается соответствующий клапан и прерывается поток текучей среды. Однако этот процесс имеет тот недостаток, что при повторном открывании газового соединения в трубопроводную сеть пользователя и в соответствующие потребители, которые подключены к трубопроводной сети, снова проходит газ. Если потребитель в момент отпирания является включенным, т.е. газ может протекать в этот потребитель, то может происходить вытекание газа и приводить к значительной опасности за счет неиспользованного газа. Такой случай может, в частности, возникать тогда, когда потребитель в момент запирания потока газа был включен или же включен во время запирания.

Из уровня техники известны так называемые предохранители отсутствия газа, которые для этой цели установлены перед соответствующими приборами в пути прохождения текучей среды и запирают путь прохождения текучей среды, если со стороны поставщика отсутствует газ. Они пропускают газ снова, если происходит выравнивание давления на обеих сторонах предохранителя отсутствия газа, и поэтому в сети снабжения и в сети потребителя имеются условия выравнивания давления.

Кроме того, известны различные виды предохранителей или датчиков и электронных устройств оценки, которые обеспечивают контролирование прохождения или давления и при необходимости запирают соответствующее соединение.

Однако по соображениям безопасности желательно выполнять такой предохранитель так, что не может происходить ошибочное отпирание газа на основании ошибочной обработки или ошибочных сигналов датчиков или их оценки.

Задачей изобретения является создание улучшенного устройства для запирания и снова отпирания потока текучей среды, которое надежно в использовании и является простым и экономичным в изготовлении.

Согласно изобретению в устройстве, согласно ограничительной части пункта формулы изобретения, основное запирающее средство в положении закрывания расположено так, что перепад давления на входе текучей среды вызывает силу прижимания, толкающую основное запирающее средство в положение закрывания, соответственно, удерживающее его в этом положении. Таким образом, основное запирающее средство удерживается в его положении закрывания за счет соответствующего перепада давления. Однако дополнительно к этой силе в положении закрывания создается дополнительная удерживающая сила с помощью исполнительного устройства.

Кроме того, в устройстве предусмотрен путь перетока текучей среды, который образует запираемый и отпираемый проход для текучей среды между входом для текучей среды и выходом для текучей среды и который подлежит открыванию или закрыванию с помощью исполнительного устройства.

Основное запирающее средство предназначено для перемещения из открытого положения в закрытое положение с помощью исполнительного устройства. Из положения закрывания основное запирающее средство можно отпирать с помощью исполнительного устройства. Отпирание в этом смысле означает, что основное запирающее средство обеспечивает возможность перемещения из положения закрывания (отпирания), однако не перемещается из него активно. В соответствии с этим, основное запирающее средство при отпирании не обязательно перемещается, а лишь освобождается для перемещения, т.е. отпирается. Во время осуществления перемещения в положение закрывания с механическим принуждением, при отпирании хотя и возможно, что основное запирающее средство перемещается непосредственно в положение открывания, однако оно может также оставаться в положении закрывания. Последнее происходит, в частности, тогда, когда еще соответствующий перепад давления, который воздействует на основное запирающее средство в положении закрывания, удерживает его в положении закрывания. Основное запирающее средство может быть выполнено бистабильным так, что оно принимает свои стабильные состояния в положении открывания или закрывания. Отпирание лишь задает, что со стороны исполнительного устройства на основное запирающее средство больше не действует другая удерживающая прижимная сила.

Кроме того, исполнительное устройство может открывать путь перетока текучей среды. Это открывание пути перетока текучей среды может происходить одновременно с отпиранием основного запирающего средства, однако отпирание может также происходить перед или после открывания пути перетока текучей среды. Это открывание пути перетока происходит активно, т.е. открывание осуществляется обязательно, в противоположность указанному выше отпиранию.

Устройство выполнено так, что на основное запирающее средство в положении отпирания может воздействовать сила открывания для перемещения основного запирающего средства в положение открывания. Эта открывающая сила может постоянно воздействовать на основное запирающее средство в положении отпирания, например, за счет механического предварительного напряжения или воздействия магнитной силы. Однако сила может воздействовать также не непрерывно, например, посредством временного управления приводом, с целью воздействия ограниченной испытательной силы в направлении открывания. В соответствии с этим, основное запирающее средство в положении отпирания не удерживается исполнительным устройством в положении закрывания, однако возможно еще не перемещается из него. На основное запирающее средство в этом состоянии воздействует непрерывно указанный перепад давления, который толкает его в положение закрывания. В другом направлении действует, по меньшей мере временно, сила открывания, соответственно, испытательная сила, которая толкает его из положения закрывания в положение открывания. В соответствии с этим, основное запирающее средство остается в положении закрывания лишь так долго, пока давление текучей среды, которое имеется на входе для текучей среды, выше, чем на выходе текучей среды, и результирующая сила давления превышает силу открывания.

Сила открывания может быть реализована с помощью любых создающих силу средств, таких как, например, пружины, гибкие материалы, магнитные силы, сцепления двигателя или т.п.

Если устройство необходимо запирать, то основное запирающее средство перемещается в положение закрывания и отверстие перетока закрывается с помощью исполнительного устройства. В соответствии с этим, отсутствует поток текучей среды между входом для газа и выходом для газа. Если же необходимо снова отпирать поток текучей среды, то открывается лишь путь перетока, однако отпирается основное запирающее средство. В зависимости от перепада давления оно остается в своем положении закрывания. Путь перетока имеет такие размеры, что при заданном давлении газа на входе для газа (например, из сети снабжения) не превышается заданный безопасный объемный поток текучей среды через отверстие перетока или путь перетока. В соответствии с этим, через путь перетока не проходит представляющее опасность количество текучей среды, соответственно, количество газа к выходу для текучей среды и в газовую сеть потребителя. Если все потребители в расположенной на стороне выхода газовой сети заперты, то через путь перетока на стороне выхода газа образуется давление, соответствующее входному давлению газа. Это приводит к тому, что воздействующая на основное запирающее средство за счет перепада давления сила уменьшается и в конечном итоге исчезает, так что основное запирающее средство толкается за счет предварительного напряжения в положение открывания. Наконец, в этом положении открывания снова достигается нормальное положение открывания обычного клапана.

Таким образом, устройство, согласно изобретению, выполняет как функцию обычного запирающего клапана, так и функцию очень устойчивого и надежного защитного устройства. Существенным преимуществом этого устройства является автономный режим, который обеспечивает возможность использования устройства и включения газового снабжения без вмешательства пользователя. Отпадает также необходимость передачи пользователю указаний, например, с помощью установленного на устройстве дисплея и ведения переговоров с персоналом технической поддержки поставщика газа.

По сравнению с обычным клапаном устройство, согласно изобретению, имеет дополнительное состояние, а именно, отпирания клапана из положения запирания, соответственно, положения открывания. В положении закрывания все соединения по текучей среде между входом и выходом прерваны, в положении открывания все пути прохождения текучей среды открыты. В противоположность этому, в положении отпирания открыт лишь путь перетока, соответственно, байпас с уменьшенным протеканием, и основное отверстие с основным запирающим средством заперто. Таким образом, имеется лишь небольшой относительно создаваемой опасности поток текучей среды, который, однако, приводит к выравниванию давления и в конечном итоге к полному открыванию устройства.

За счет выполнения системы ее можно применять чрезвычайно надежно и без вмешательства обслуживающего персонала. Например, такое устройство можно отпирать для снабжения газом с помощью сигнала из удаленного места (например, после оплаты со стороны потребителя) без опасности того, что газ будет выходить через не закрытые газовые приборы. Лишь когда пользователь выключит все газовые приборы и поэтому давление в сети пользователя исчезнет, то полностью открывается клапан.

Исполнительное устройство устройства, согласно изобретению, может быть выполнено любым образом, например, оно может быть выполнено в виде простого и приводимого в действие пользователем нажимного механизма или же в виде приводимого в действие с помощью двигателя устройства, которое обеспечивает возможность также дистанционного управления.

Пропускаемый через путь перетока поток текучей среды при открывании зависит, с одной стороны, от перепада давления и, с другой стороны, от пути прохождения потока (длины и поперечного сечения). Поставщики газа должны регулярно выдерживать максимальные пределы проходящего объемного потока, которые не приводят к образованию воспламеняемой смеси в установочной зоне пользователя. Эти максимальные пределы известны специалистам по снабжению газом, соответственно, текучей средой.

В одной модификации изобретения основное запирающее средство выполнено с клапанной тарелкой, которая предназначена для прилегания с уплотнением к границам основного отверстия.

В принципе возможны любые возможности уплотнения для выполнения основного запирающего средства, однако клапанная тарелка является особенно предпочтительной на основании плоского прилегания и проверенной функциональности. В такой клапанной тарелке более благоприятными являются силы сминания и заедания по сравнению с другими уплотнениями (например, затыкающими уплотнениями). Так, устройство, согласно изобретению, можно также после длительного запирания снова надежно открывать на основе возможно небольшого механического предварительного напряжения при отпирании.

В одной модификации изобретения путь перетока выполнен в виде проходного отверстия в основном запирающем средстве.

Если путь перетока выполнен в самом основном запирающем средстве, то соединение исполнительного устройства как с основным запирающим средством, так и с путем перетока можно осуществлять особенно просто. Например, путь перетока может быть выполнен в виде проходного отверстия в основном запирающем средстве, которое предназначено для закрывания и открывания с помощью исполнительного устройства. Например, исполнительное устройство может толкать основное запирающее средство в положение закрывания и одновременно закрывать проходное отверстие в зоне прилегания между исполнительным устройством и основным запирающим средством. Возможны также другие выполнения, например, целенаправленное различное уплотнение основного запирающего средства в зависимости от действующего на него давления. В любом случае должно всегда обеспечиваться, что потоки текучей среды через основное отверстие и путь перетока заперты при закрывании, и в положении отпирания через путь перетока может проходить лишь уменьшенный ниже критичного потока поток текучей среды.

Предпочтительно, устройство имеет исполнительное устройство с подвижным удерживающим участком, на котором удерживается основное запирающее средство с возможностью сдвига между двумя упорами. Первый из упоров расположен так, что он при перемещении исполнительного устройства и основного запирающего средства в положение закрывания прилегает к основному запирающему средству.

В соответствии с этим, первый упор удерживает основное запирающее средство в положении закрывания. Однако между обоими упорами предусмотрена возможность сдвига основного запирающего средства на исполнительном устройстве между упорами, за счет чего реализуется возможность отпирания основного запирающего средства. За счет возможности сдвига основного запирающего средства на исполнительном устройстве достигается, что удерживающая сила исполнительного устройства исчезает на основном запирающее средстве при отпирании, однако основное запирающее средство остается в своем уплотнительном положении.

Предпочтительно, первый упор в положении отпирания находится на расстоянии от основного запирающего средства и образует конечное положение для основного запирающего средства в положении открывания.

Таким образом, при отпирании первый упор выходит из прилегания к основному запирающему средству и сдвигается в положение открывания. Однако основное запирающее средство остается в своем положении закрывания, если перепад давления удерживает его в этом положении. При перемещении сдвигаются, соответственно, основное запирающее средство и исполнительное устройство относительно друг друга.

В одной модификации изобретения между одним из упоров и основным запирающим средством расположен пружинный элемент, с помощью которого основное запирающее средство предварительно напряжено в положении отпирания.

В соответствии с этим, при отпирании основное запирающее средство остается против действия предварительного напряжения в положении запирания, поскольку это предварительное напряжение перекомпенсировано перепадом давления. Предварительное напряжение можно осуществлять относительно любого из упоров, например, в виде тянущей пружинной силы относительно первого упора или в виде нажимающей пружинной силы относительно второго упора. При таком выполнении сила предварительного напряжения прикладывается лишь тогда, когда основное запирающее средство отпирается. Однако возможно также приложение силы предварительного напряжения уже при перемещении основного запирающего средства в положение закрывания.

В альтернативном варианте выполнения изобретения основное запирающее средство расположено в пути прохождения текучей среды так, что оно предназначено для закрывания против давления текучей среды. Таким образом, в противоположность указанному выше выполнению, при действующем на стороне входа давлении текучей среды пружинная сила действует в направлении положения открывания основного запирающего средства.

Это альтернативное выполнение устройства для запирания и отпирания потока текучей среды имеет также вход для текучей среды и выход для текучей среды и расположенное между входом для текучей среды и выходом для текучей среды основное отверстие. Основное отверстие согласовано с основным запирающим средством, которое может занимать относительно основного отверстия, по меньшей мере, одно положение закрывания и одно положение открывания. Исполнительное устройство перемещает основное запирающее средство из положения открывания в положение закрывания.

Однако основное запирающее средство в положении закрывания расположено так, что повышенное на входе для текучей среды относительно выхода для текучей среды давление текучей среды вызывает силу, толкающую основное запирающее средство в положение открывания. Поэтому закрывание основного запирающего средства происходит против силы давления текучей среды.

Кроме того, в устройстве предусмотрены фиксирующие средства для фиксации основного запирающего средства в положении закрывания. Эти фиксирующие средства могут быть выполнены, например, в виде разъемных фиксирующих средств или других механических стопоров. Фиксирующие средства имеют стопор перепада давления, который в зависимости от воздействующего на него перепада давления может принимать различные переключательные или исполнительные состояния. Например, можно применять бистабильную мембрану (своего рода лягушка), которую в зависимости от перепада давления на обеих сторонах может приводить в действие переключатель или механизм. Фиксирующие средства со стопором перепада давления выполнены так, что они фиксируют основное запирающее средство, когда заданный минимальный перепад давления между входом для текучей среды и выходом для текучей среды воздействует на стопор перепада давления.

Между входом для текучей среды и выходом для текучей среды предусмотрен путь перетока текучей среды, который предназначен для закрывания с помощью исполнительного устройства при перемещении основного запирающего средства в положение закрывания. Основное запирающее средство предназначено для отпирания с помощью исполнительного устройства из положения закрывания, и путь перетока текучей среды подлежит открыванию с помощью исполнительного устройства, так что основное запирающее средство в положении отпирания удерживается лишь фиксирующими средствами.

Однако фиксирующие средства удерживают основное запирающее средство в этом положении лишь тогда, когда перепад давления больше заданного минимального перепада. Если давление текучей среды увеличивается на стороне выхода на основании потока текучей среды через путь перетока (поскольку потребители на стороне выхода закрыты), то перепад давления после некоторого времени становится ниже этого минимального перепада давления, и фиксирующие средства отпирают основное запирающее средство. Затем основное запирающее средство перемещается в положение открывания. Если перепад давления остается выше заданного минимального перепада давления, то основное запирающее средство остается фиксированным в положении закрывания.

Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения, преимущества которых следуют из приведенного ниже описания предпочтительных вариантов выполнения.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг.1а - устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, согласно первому примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится в положении открывания;

фиг.1b - устройство, согласно первому примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится в положении закрывания;

фиг.1с - устройство, согласно первому примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится в положении отпирания;

фиг.1d - устройство, согласно первому примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится снова в положении открывания;

фиг.2а - устройство, согласно второму примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится в положении открывания;

фиг.2b - устройство, согласно второму примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится в положении закрывания;

фиг.2с - устройство, согласно второму примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится в положении отпирания;

фиг.2d - устройство, согласно второму примеру выполнения изобретения, при этом устройство находится снова в положении открывания.

Показанное на фиг.1а устройство 1 имеет корпус 2, на котором образованы вход 3 для газа и выход 4 для газа. Между входом 3 для газа и выходом 4 для газа образовано основное отверстие 5, которое обеспечивает путь прохождения для проходящего через устройство 1 потока текучей среды. С отверстием 5 согласовано основное запирающее средство 6 в виде уплотнительной тарелки, которая расположена по потоку выше основного отверстия 5, т.е. в направлении входа 3 для газа. В основном запирающем средстве 6 образован путь перетока, соответственно, байпас в виде проходного канала 14. Функция пути 14 перетока более подробно поясняется ниже.

Уплотнительная тарелка 6 направляется на стержневидном участке 7 исполнительного устройства. На обеих сторонах участка 7 образованы упоры, и, соответственно, упоры 8 и 9. Упор 9 выполнен в виде тарелки, которая предназначена для прилегания через кольцевое уплотнение 10 к основному запирающему средству 6. Кроме того, основное запирающее средство 6 предварительно прижато с помощью пружины 11 к упору 8.

Дополнительно к этому, исполнительное устройство имеет привод 12, который соединен с отрезком вала 13, с помощью которого обеспечивается возможность перестановки, соответственно, сдвига участка 7, а также обоих упоров 8 и 9 в осевом направлении, так что основное запирающее средство 6 можно перемещать под действием тарельчатого упора 9 в положение закрывания к основному отверстию 5.

Все исполнительное устройство содержит в показанном примере элементы 7, 8, 9, 10, 12 и 13.

На фиг.1а устройство, согласно изобретению, показано в положении открывания, т.е. приложенное на стороне входа давление рЕ газа приводит (при открытой выходной стороне) к потоку текучей среды через устройство 1, и давление рА газа на стороне выхода соответствует (не учитывая потери давления в открытом устройстве) входному давлению рЕ. Если выходная сторона заперта (например, все потребители выключены), то в устройстве устанавливается единообразное статическое давление.

Исходя из этого положения открывания на фиг.1а, можно закрывать устройство для запирания потока газа. Для этого исполнительное устройство перемещает с помощью привода 12 и вала 13 упоры 8 и 9 с лежащим между ними участком 7 в осевом направлении к основному отверстию 5, так что клапанная тарелка 6, толкаемая тарельчатым упором 9, прилегает к краевым границам основного отверстия 5. Достигнутое так положение закрывания показано на фиг.1b.

Как указывалось выше, в основном запирающем средстве 6 образован проходной канал (проходное отверстие) 14. Он позиционирован так, что он лежит внутри уплотнительной зоны кольцевого уплотнения 10, так что при прижимании упора 9 и уплотнительного средства 10 к основному запирающему средству 6 уплотняется проходной канал 14 относительно давления рЕ текучей среды.

Кроме того, в положении запирания основное запирающее средство 6 прилегает с уплотнением к основному отверстию 5. Тем самым оба проходных пути для текучей среды (основное отверстие 5 и проходной канал 14) заперты. В этом положении закрывания к основному запирающему средству 6 прикладывается входное давление рЕ и поэтому на уплотнительный элемент 6 воздействует закрывающая сила, если входное давление рЕ повышается относительно выходного давления рА. Перепад давления рЕ-рА тем больше, чем меньше давление рА на выходной стороне. Если в момент запирания устройства на выходной стороне устройства были включены потребители, то выходное давление падает за счет открытых потребителей до атмосферного давления, так что перепад давления рЕ-рАтмосферы создает действующую на основное запирающее средство силу.

Из этого положения запирания должна обеспечиваться возможность отпирания снова газового потока, однако лишь в случае, когда это не приводит к не контролируемому вытеканию газа. Условия безопасного открывания выполняются лишь тогда, когда на стороне выхода все потребители газа заперты, т.е. сеть на стороне выхода закрыта, соответственно, герметична.

Если в этом положении запирания приводить в действие устройство с целью открывания снова устройства, то это приводит сначала к показанному на фиг.1с отпиранию устройства. Такая команда на открывание может осуществляться, например, с помощью дистанционного управления приводом 12. На фиг.1с показан случай, когда на стороне выхода полностью отсутствует давление газа, например, за счет включенного потребителя в момент запирания устройства.

Как показано на фиг.1с, привод 12 приводит в действие вал 13 и оттягивает назад упор 9 с уплотнительными кольцами 10 в осевом направлении. Однако превышающее выходное давление входное давление все еще нагружает уплотнительную тарелку 6 и прижимает ее к основному отверстию 5. За счет перемещения назад исполнительного устройства пружина 11 сжимается между уплотнительным средством 6 и упором 8 и воздействует на уплотнительное средство 6 пружинной силой, которая напрягает его в направлении положения открывания. Однако эта пружинная сила является слишком малой, чтобы сдвигать основное запирающее средство 6 против силы, которая вызвана за счет перепада давления рЕ-рА, в положение открывания.

Однако в этом показанном на фиг.1с положении отпирания имеющий форму тарелки упор 9 с уплотнительным средством 10 больше не прилегает к уплотнительному средству 6, так что отпирается отверстие 14 перетока. Отверстие 14 перетока (изображено на чертеже для наглядности в увеличенном виде) образует путь перетока для подаваемого на стороне входа с давлением газа. Однако отверстие перетока имеет такие размеры, что даже в случае, когда на стороне выхода открыты один или несколько потребителей и из них, соответственно, вытекает пропускаемый газ, не возникает опасности за счет вытекаемого газа, поскольку объемный поток сильно ограничен отверстием перетока. Однако если на стороне выхода потребители закрыты или лишь закрываются в этом состоянии устройства, то на стороне выхода постепенно создается соответствующее входному давлению давление. Как только давление на стороне выхода приблизится к давлению на стороне входа (например, потому что газовая сеть пользователя не имеет утечек или открытых потребителей), то сила давления на уплотнительное средство 6 уменьшается (уменьшается перепад давления рЕ-рА), и пружинная сила пружины 11 перемещает уплотнительное средство из закрытого положения отпирания назад в положение открывания.

Это состояние достигнуто на фиг.1d, и газовый клапан снова полностью открыт и готов к инициированию нового процесса запирания.

Это устройство полностью не зависит от считывания показаний датчиков и от чувствительных к помехам электронных обрабатывающих устройств. Отпирание запирающего газ устройства происходит полностью механически и на основании физических принципов. Кроме того, устройство в случае, когда на стороне выхода не отсутствует давление, ведет себя как обычный клапан, т.е. полное открывание происходит тотчас при отпирании, поскольку для открывания не требуется выравнивания давления.

На фиг.2а-2d показан модифицированный вариант выполнения изобретения. В этом устройстве 20 проходное отверстие 24 образовано в запирающем средстве 26 вокруг вала 27. В этой зоне уплотнительная тарелка 26 имеет либо определенный зазор относительно вала 27, либо центральная зона образована из проницаемого для газа материала. Кроме того, на основном запирающем средстве 26 образован выступ 36 с полым пространством, которое имеет отверстие 37.

Этот вариант выполнения обеспечивает улучшенное уплотнение основного отверстия и не требует малых допусков изготовления. Вал 27 с выступом 28 и спиральная пружина 21 лежат внутри закрытого выступа 36 корпуса.

На фиг.2b показано положение закрывания второго варианта выполнения, при этом проходное отверстие 24 уплотнено с помощью имеющего форму тарелки упора 9, а также уплотнительных элементов 10.

На фиг.2с показано положение отпирания, в котором имеющий форму тарелки выступ 29 приподнят, и проходное отверстие 24 вдоль вала 27 и через отверстие 37 отпирает путь прохождения текучей среды.

Если сторона выходного давления в сети потребителей заперта, то может происходить выравнивание давления, и устройство перемещается за счет предварительного напряжения пружины 31 снова в положение открывания, которое показано на фиг.2с.

Преимущество такого выполнения состоит в том, что уплотнительное средство 26 не нуждается в точном согласовании с валом 27. Вместо этого вокруг вала может быть оставлен достаточный зазор. Ограничение потока текучей среды происходит с помощью отверстия или сопла 37, при этом это отверстие можно точно выполнять конструктивно простым образом.

В рамках изобретения возможны различные модификации. Например, отверстие перетока, соответственно, байпас можно выполнять отдельно и на расстоянии от основного запирающего средства. Так, его можно выполнять также в стенке и оно подлежит открыванию и закрыванию с помощью исполнительного устройства. Кроме того, ясно, что в зависимости от области применения отверстие перетока может быть выполнено различно, с целью учета различных значений давления на входной стороне, так что в любое время через отверстие перетока проходит лишь не вызывающий сомнений объемный поток и попадает в трубопроводную сеть потребителя.

1. Устройство (1) для запирания и отпирания потока текучей среды, содержащее
вход (3) для текучей среды и выход (4) для текучей среды,
расположенное между входом (3) для текучей среды и выходом (4) для текучей среды в пути прохождения текучей среды основное отверстие (5), предназначенное для основного отверстия (5) основное запирающее средство (6), выполненное с возможностью занимания относительно основного отверстия, по меньшей мере, одного положения закрывания и одного положения открывания,
исполнительное устройство (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13), выполненное с возможностью перемещения основного запирающего средства (6) из положения открывания в положение закрывания, при этом
основное запирающее средство (6) в положении закрывания расположено так, что повышенное на входе (3) текучей среды относительно выхода (4) для текучей среды давление текучей среды вызывает силу прижимания, удерживающую основное запирающее средство (6) в положении закрывания, причем
между входом (3) для текучей среды и выходом (4) для текучей среды предусмотрен путь (14) перетока текучей среды, выполненный с возможностью закрывания с помощью исполнительного устройства (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13),
отличающееся тем, что основное запирающее средство (6) выполнено с возможностью отпирания с помощью исполнительного устройства (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) из положения закрывания так, что исполнительное устройство не прикладывает к основному запирающему средству удерживающую силу прижимания, и предусмотрена возможность открывания пути (14) перетока текучей среды с помощью исполнительного устройства,
при этом в положении отпирания на основное запирающее средство (6) действует открывающая сила за счет предварительного напряжения основного запирающего средства в направлении положения открывания так, что оно остается в положении закрывания только при превышении давления текучей среды выше предварительного напряжения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основное запирающее средство (6) имеет клапанную тарелку, выполненную с возможностью прилегания с уплотнением к границам основного отверстия (5).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что путь (14) перетока выполнен в виде проходного отверстия в основном запирающем средстве.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что путь (14) перетока выполнен в виде проходного отверстия в основном запирающем средстве.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что исполнительное устройство (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) имеет подвижный удерживающий участок (13), на котором удерживается основное запирающее средство с возможностью сдвига между двумя упорами (8, 9), при этом первый из упоров (9) расположен так, что он при перемещении в положение закрывания прилегает к основному запирающему средству (6).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что первый упор (9) в положении отпирания расположен на расстоянии от основного запирающего средства (6) и задает конечное положение для основного запирающего средства в положении открывания.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что между одним (8) из упоров и основным запирающим средством (6) расположен пружинный элемент (11), с помощью которого основное запирающее средство предварительно напряжено в положении отпирания.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что удерживающий участок (13) выполнен между упорами (8, 9) в виде стержня и проходит через основное запирающее средство (6) так, что основное запирающее средство удерживается с возможностью скольжения между упорами на удерживающем участке.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что путь (24) перетока образован между основным запирающим средством и удерживающим участком.

10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что первый упор (9) имеет тарелкообразную опору, выполненную с возможностью прилегания с уплотнением к основному запирающему средству (6) так, что при опоре на основное запирающее средство путь перетока закрыт.

11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что путь перетока выполнен так, что при заданном максимальном перепаде давления между входом и выходом протекающая текучая среда не превышает заданного объемного потока текучей среды.

12. Газовый счетчик с устройством по любому из пп.1-10.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ручным вентилям высокого давления, предназначенным для использования в пневмогидравлических системах. .

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено в качестве уплотнительного узла в устройствах, регулирующих давление текучей среды. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к двухседельным клапанам, и предназначено для использования в отраслях промышленности для регулирования параметров технологических процессов, связанных с жидкими и газоподобными средами.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре высокого давления. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования в оборонной промышленности, на кораблях Военно-морского флота, в нефтегазодобывающей, химической и других отраслях промышленности, а также для целей водо-, газо-, теплоснабжения.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, имеющей форму поверхности тел вращения, и предназначено для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования расхода транспортируемой среды.

Изобретение относится к области гидропневмоавтоматики, в частности к запорно-регулирующим устройствам, и предназначено для регулирования и перекрытия потоков рабочей среды в трубопроводных технологических линиях или магистралях, транспортирующих преимущественно газообразные среды с высокими давлением и температурой, в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. .

Изобретение относится к области гидропневмоавтоматики и предназначено для регулирования и перекрытия потоков рабочей среды в трубопроводных технологических линиях или магистралях, транспортирующих преимущественно газообразные среды с высокими давлением и температурой, в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в системах регулирования расходов жидкостей и газов в различных типах оборудования. .

Изобретение относится к регуляторам расхода текучей среды и, более конкретно, к устройствам, предназначенным для регулирования расхода текучей среды под высоким давлением и содержащим клапанный элемент, способный деформироваться для распределения усилий, приложенных к клапанному седлу.

Клапан // 2467233
Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для управления потоком рабочей среды в магистральных трубопроводах высокого давления при больших расходах рабочей среды с абразивными включениями.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано на магистральных газопроводах, ПХГ, ГРС и других объектах. .

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для уплотнительных устройств систем и агрегатов, работающих в широком диапазоне температур и давлений, например, в области ракетно-космической техники, в частности в разъемных соединениях по линии заправки ракеты-носителя жидкими кислородом, водородом и гелием.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования при разработке устройств для систем перекрытия и сброса давления в коммуникациях. .

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано при разработке устройств для систем перекрытия и сброса давления в коммуникациях. .

Изобретение относится к области клапанных кплотнений, преимущественно к электромагнитным клапанам высокого давления. .

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в системах регулирования расходов жидкостей и газов в различных типах оборудования. .
Наверх