Запорная арматура с автономной системой уплотнения



Запорная арматура с автономной системой уплотнения
Запорная арматура с автономной системой уплотнения
Запорная арматура с автономной системой уплотнения
Запорная арматура с автономной системой уплотнения
Запорная арматура с автономной системой уплотнения
Запорная арматура с автономной системой уплотнения

 


Владельцы патента RU 2500944:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) (RU)

Изобретение относится к элементам гидро(пневмо)автоматики и может быть использовано в гидро(пневмо) системах авиационной техники, технологических стендах, заправочных станциях трубопроводных магистралей и тепловых линий. Запорная арматура с автономной системой уплотнения состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, запорного органа, седла, термочувствительного элемента. Последний выполнен из материала, обладающего эффектом памяти формы. Устройство управления термочувствительным элементом выполнено автономно управляемым. При этом термочувствительный элемент выполнен в форме полого усеченного цилиндра. Торцевая сторона указанного цилиндра закреплена в седле, а вторая расположена с зазором относительно запорного органа. По периметру внутренней поверхности термочувствительного элемента в герметичном кожухе размещено устройство управления термочувствительным элементом. Указанное устройство, выполненное из элементов Пельтье, соединенных электрически последовательно. Технический результат - исключение возможности протечек в условиях высокой температуры и давления рабочей среды. 6 ил.

 

Изобретение относится к элементам гидро(пневмо)автоматики, и может быть использовано в гидро(пневмо) системах авиационной техники, технологических стендах, заправочных станциях трубопроводных магистралей и тепловых линий.

Известна задвижка [Авторское свидетельство РФ 2166684 С2, кл. F16K 31/143, 1997], в которой запорный орган выполнен в виде седла с затвором, расположенными между входным и выходным патрубками. Привод запорного органа выполнен в виде поршня. Надпоршневая и подпоршневая полости привода разделены от входной полости гидросопротивлениями и сообщены с выходной полостью через сопла с заслонками. Штоки заслонок расположены под действием рычага, выполненного в виде трубки с продольными щелями. В щелях помещен указатель положения затвора. Затвор подпружинен внутри обоймы.

Недостатком герметизации этой задвижки является то, что устройство поджатия постоянно зависит от давления рабочей среды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является запорный клапан [Авторское свидетельство РФ 2200267 С2, кл. F16K 31/64, 2000], состоящий из входного и выходного патрубков, седла, запорного органа и золотника с устройством управления на основе термочувствительного элемента, который выполнен из материала, обладающим эффектом памяти формы (ЭПФ). Материал с ЭПФ при нагреве расширяется, при охлаждения сужается. Срабатывание запорного клапана управляется температурой жидкости, контактирующей с термочувствительным элементом.

Недостатком этого устройства является зависимость устройства управления запорным клапаном от температуры рабочей среды, что не позволяет управлять запорным клапаном внешне, от оператора, что ограничивает область применения такой запорной арматуры.

Кроме того, важный недостаток запорного устройства в плане герметизации заключается в том, что герметизация зависит от давления рабочей среды, и от допусков на контактирующие поверхности элементов запорного клапана, в том числе запорного органа и седла, запорного органа и корпуса клапана, отверстия запорного органа и золотника. Требования надежности заставляют изготавливать подобные устройства с повышенной степенью точности, что влияет на себестоимость изделия.

Технической задачей данного устройства является создание регулируемой запорной арматуры с автономной системой уплотнения, степень герметизации которой не зависит от параметров рабочей среды.

Технический результат достигается тем, что в запорной арматуре с автономной системой уплотнения, состоящей из корпуса с входным и выходным патрубками, запорного органа, седла, термочувствительного элемента, выполненного из материала, обладающего эффектом памяти формы и, согласно заявляемому изобретению устройство управления термочувствительным элементом выполнено автономно управляемым, при этом термочувствительный элемент выполнен в форме полого усеченного цилиндра, торцевая сторона которого закреплена в седле, а вторая расположена с зазором относительно запорного органа, а по периметру наружной поверхности термочувствительного элемента в герметичном кожухе размещено устройство управления термочувствительным элементом, выполненное из элементов Пельтье, соединенных электрически последовательно.

Изобретение поясняется чертежами.

На ФИГ.1 показан внешний вид затвора.

На ФИГ.2 приведен продольный разрез запорной арматуры с автономной системой уплотнения.

На ФИГ.3 приведен продольный разрез непосредственно самой системы уплотнения.

На ФИГ.4 показан продольный разрез термочувствительного элемента из материала с ЭПФ, его расширенное (пунктиром) и сокращенное состояние при режимах «открыто» и «закрыто» соответственно.

На ФИГ.5 показан продольный разрез запорной арматуры при режиме «открыто».

На ФИГ.6 показан продольный разрез запорной арматуры при режиме «закрыто».

Запорная арматура состоит из корпуса 1 с входным и выходным патрубками, запорного органа 2 - задвижки типа «клин» с возможностью движения вверх-вниз вдоль седла 3. Седло 3, выполненное в виде кольцеобразной втулки, прикреплено к внутренней стенке корпуса 1. Стальной вкладыш 4, выполненный в виде полого кольца, вставлен в корпус 1 с противоположной от седла 3 стороны запорного органа 2. В торце вкладыша 4, обращенном к запорному органу 2, выполнена кольцевая прорезь, в которую вставлен термочувствительный элемент 5 из материала ЭПФ и устройство управления, обеспечивающее нагрев и охлаждение термочувствительного элемента 5 в момент срабатывания запорной арматуры.

Одна из торцевых сторон термочувствительного элемента 5 примыкает к вкладышу 4, а противоположная сторона расположена с зазором относительно запорного органа 2. Так как запорный орган 2 имеет форму клина, термочувствительный элемент 5 выполнен в форме усеченного полого цилиндра, Устройство управления термочувствительным элементом 5 размещено в герметичном кожухе, который примыкает к внутренней поверхности полого цилиндра термочувствительного элемента 5. Герметичный кожух состоит из П-образных кожухов 6 и 7, теплоизолирующих колец 8 и 9. Кольца 8 и 9 из теплоизоляционного материала препятствуют прямому теплообмену между кожухом 6 и кожухом 7 и усиливают гидроизоляцию всей терморегулирующей системы. Терморегулирующая система состоит из наполнителя 10, двухкаскадного ряда элементов Пельтье 11, соединенных электрически последовательно. Элемент Пельтье представляет собой кремниевую прямоугольную пластину, обернутую в керамический каркас. Эффект Пельтье наблюдается при замыкании электрической цепи и заключается в том, что в зависимости от направления тока на одной поверхности пластины наблюдается повышение температуры, на другой стороне - понижение. Кольца 8 и 9 из теплоизоляционного материала препятствуют прямому теплообмену между горячей и холодной сторонами элементов Пельтье 11. Для увеличения разности температур на противоположных сторонах терморегулирующего элемента внутренняя сторона вкладыша 4 имеет гофрированную поверхность с целью интенсивного отвода тепла в рабочую среду. Для увеличения площади контакта элементов Пельтье с кожухом 6 и кожухом 7, во внутренний объем герметичного кожуха добавлен наполнитель 10 из материала с высоким коэффициентом теплопроводности,

Запорная арматура с автономной системой уплотнения работает следующим образом:

При закрытии запорный орган 2 опускается вниз и блокирует проход течению жидкости, после чего включаются элементы Пельтье 11, которые нагревают термочувствительный элемент 5 из материала с ЭПФ. В результате полый усеченный цилиндр термочувствительного элемента 5 расширяется в продольном направлении и прижимается с большим усилием к поверхности клина запорного органа 2, тем самым создавая герметизацию.

При открытии через элементы Пельтье 11 пропускается ток обратного направления. Элементы Пельтье 11 охлаждают термочувствительный элемент 5 из материала с ЭПФ. В результате полый усеченный цилиндр термочувствительного элемента 5 сокращается в продольном направлении, отходит от поверхности запорного органа 2, после чего запорный орган 2 поднимается.

Использование термочувствительного элемента с ЭПФ вокруг проходного отверстия и ряда элементов Пельтье, соединенных электрически последовательно, повышает эффективность герметизации независимо от диапазона температур и давления рабочей среды

Запорная арматура с автономной системой уплотнения, состоящая из корпуса с входным и выходным патрубками, запорного органа, седла, термочувствительного элемента, выполненного из материала, обладающего эффектом памяти формы, и устройства управления термочувствительным элементом, отличающаяся тем, что устройство управления термочувствительным элементом выполнено автономно управляемым, при этом термочувствительный элемент выполнен в форме полого усеченного цилиндра, торцевая сторона которого закреплена в седле, а вторая расположена с зазором относительно запорного органа, а по периметру внутренней поверхности термочувствительного элемента в герметичном кожухе размещено устройство управления термочувствительным элементом, выполненное из элементов Пельтье, соединенных электрически последовательно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в теплообменниках, в частности для радиаторов. Радиаторный клапан (1) содержит корпус (2), имеющий впускное отверстие (3) и выпускное отверстие (4), седло (5), расположенное между указанными впускным отверстием (3) и выпускным отверстием (4), затвор (6), выполненный с возможностью перемещения относительно указанного седла (5) в пределах рабочего диапазона между открытым положением и закрытым положением, в котором затвор (6) опирается на седло (5).

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и может быть применено в газо- и нефтепроводах, в частности в тех из них, что расположены внутри скважин. .

Изобретение относится к регулирующей арматуре, в частности к термостатическим вентилям для отопительных приборов. .

Изобретение относится к регулирующей арматуре и предназначено для использования в качестве термостатического вентиля в отопительных приборах (радиаторах, конвекторах и т.п).

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначено для использования в качестве отсечного клапана в теплоэнергетике, химической и пищевой промышленности, водопроводах, газо- и нефтепроводах.

Изобретение относится к запорной арматуре, а именно к термостатическим клапанам для радиаторов отопления. .

Изобретение относится к управляющему устройству для термостатической насадки для вентиля, содержащему корпус, который имеет первую поверхность, образующую опорная поверхность.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в водогрейных котлах, например, на печном топливе, производящих горячую воду для нужд хозяйств, обогревания усадеб, производственных зданий, сооружений и прочего.

Изобретение относится к клапану, в частности к термостатическому клапану, предназначенному для отопительных систем. .

Изобретение относится к области термостатического регулирования и может быть использовано при изготовлении водоразборных кранов-смесителей. Заявлен патрон (1), содержащий термостатический элемент (72), который подвергается тепловому воздействию со стороны смеси холодной текучей среды и горячей текучей среды, который механически связан с заслонкой регулирования (70) и который перемещается при помощи единственной рукоятки (50) управления расходом и температурой этой смеси. Патрон также содержит, в дополнение к первому диску, неподвижному по отношению к корпусу (10) патрона, второй диск (30) и третий диск (40). Второй диск является неподвижным по отношению к первому диску по поступательному движению и имеет возможность перемещаться по вращательному движению под действием перемещения рукоятки управления. Третий диск связан по вращательному движению со вторым диском и имеет возможность перемещаться поступательным образом под действием перемещения рукоятки управления. Технический результат: улучшение возможности регулирования температуры в широком диапазоне. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

Группа изобретений относится к области арматуростроения и предназначена в качестве термостатического смесительного вентиля для использования, в частности, в домашнем санитарно-техническом оборудовании для снабжения проточной водой, обладающей контролируемой температурой. Термостатический смесительный вентиль содержит средство смешивания (31) и средство приведения в действие (37). Средство смешивания (31) перемещается между двумя седлами (11, 11а) для смешивания жидкостей с различными температурами. Средство приведения в действие (37) чувствительно к температуре смешанной жидкости для создания хода регулирования положения средства смешивания между двумя седлами для подачи смешанной жидкости с отрегулированной температурой. Механизм поглощения (23) содержит одно (11а) из упомянутых седел. Средство приведения в действие (37) установлено между средством смешивания (31) и механизмом поглощения (23). Механизм поглощения (23) выполнен с возможностью перемещаться в направлении увеличения расстояния между двумя седлами, когда средство смешивания (31) опирается на другое седло (11), для устранения путем поглощения избытка хода средства приведения в действие (37) в результате влияния чрезмерного изменения температуры смешанной жидкости. Имеется конструктивный вариант выполнения вентиля. Группа изобретений направлена на упрощение конструкции термостатического вентиля и на повышение удобства его эксплуатации. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системе охлаждения для охлаждения двигателя (1) внутреннего сгорания. Система содержит управляющую линию (12), которая имеет впуск (12a), чтобы принимать хладагент из линии (3) системы охлаждения, и термостат (6), содержащий датчик (6b), выполненный с возможностью отслеживания температуры хладагента в управляющей линии (12), и клапан (6a). Система охлаждения содержит тепловое устройство (13, 26, 31) в контакте с хладагентом в управляющей линии (12) в местоположении выше по потоку датчика (6b) и блок (15) управления, выполненный с возможностью оценивания, когда уместно изменять рабочую температуру хладагента в системе охлаждения, и, в таких случаях, приведения в действие теплового устройства (13, 26, 31), чтобы оно нагревало или охлаждало хладагент в управляющей линии (12). Изобретение обеспечивает повышение надежности управления рабочей температурой хладагента. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх