Обратный клапан

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды. Обратный клапан содержит корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с выходным каналом, мембрану, установленную между корпусом и крышкой. Во входном канале корпуса выполнено седло. В крышке выполнен упор. В корпусе на седле установлен запорный элемент, контактирующий с мембраной. Проходные каналы выполнены в крышке. На внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены кольцевые выступы, расположенные на разных диаметрах, с которыми контактирует мембрана. Мембрана и запорный элемент выполнены из пластичного металла. Изобретение направлено на повышение надежности в работе при высоких давлениях (≈2000 кгс/см2) и температурах (≈300°С) в агрессивных средах и на сокращение время срабатывания клапана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды.

Существует большое количество конструкций обратных клапанов (А.с. СССР 1560860, F16K 15/14, опубл. 30.04.90. Бюл. №16, А.с. СССР 1214966, F16K 15/14, опубл. 28.02.86. Бюл. №8 и др.), в которых для предотвращения движения рабочей среды в обратном направлении используются эластичные уплотнители.

Известен обратный клапан с подвижным опорным элементом, выполненным в виде диска (патент RU 2097638, F16K 15/14, опубл. 27.11.1997. Бюл. №33), выбранный в качестве аналога. Данный обратный клапан содержит корпус с подводящим каналом. На торцах корпуса выполнены фиксаторы, предотвращающие осевое смещение эластичного запорного элемента, установленного на уплотняемой поверхности корпуса с натягом. В подводящем канале установлен опорный элемент, выполненный, например, в виде опорного диска с направляющими. Направляющие служат ограничителями нижнего перемещения диска при закрытии клапана, фиксируя диск в таком положении, чтобы его опорная поверхность предотвращала прогиб эластичного запорного элемента в отверстие на поверхности корпуса.

Недостатком известного клапана является низкая устойчивость к высоким импульсным нагрузкам со стороны подводящего канала, так как под воздействием импульса возникает вероятность прорыва опорным элементом эластичного запорного элемента. Также использование в конструкции эластичного запорного элемента не позволяет применять данный обратный клапан для герметизации высоких давлений в условиях высоких температур.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является обратный клапан (А.с. СССР 1250761, МПК F16K 15/14, опубл. 15.08.1986. Бюл. №30), содержащий разъемный корпус с входным и выходным каналами, эластичную мембрану, разделяющую входную и выходную полости, седло, выполненное во входном канале корпуса, и упор, размещенный в выходной полости соосно с седлом. В мембране выполнены проходные каналы, равномерно расположенные на диаметре, большем диаметра упора, и прорезь, соединяющая проходные каналы с выходной полостью при открытом положении клапана. Клапан обладает высокой надежностью при работе в нормальных условиях при низких давлениях.

Недостатком известного клапана является большое время срабатывания и потеря работоспособности при высоких давлениях (≈2000 кгс/см2) и температурах (≈300°С), так как эластичная мембрана не обладает необходимой для этого прочностью. При этом мембрана выполняет функцию чувствительного элемента и запорного элемента, что увеличивает время срабатывания клапана. Применение более прочного (менее эластичного) материала в данной конструкции может привести к еще большему увеличению времени срабатывания или к отказам в работе клапана даже при меньших давлениях и температурах.

Задачей настоящего изобретения является увеличение рабочих температур и давлений с одновременным уменьшением времени срабатывания.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:

- расширение функциональных возможностей клапана за счет увеличения диапазона рабочих температур и давлений;

- обеспечение работоспособности клапана при давлениях до 2000 кгс/см2 и температурах до 300°С;

- увеличение стойкости к динамическим нагрузкам;

- увеличение надежности работы клапана;

- сокращение времени срабатывания клапана.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата заявляется обратный клапан, содержащий корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с выходным каналом, мембрану, установленную между корпусом и крышкой, во входном канале корпуса выполнено седло, а в крышке - упор, в котором согласно заявляемому изобретению в корпусе на седле установлен запорный элемент, контактирующий с мембраной, проходные каналы выполнены в крышке, на внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены кольцевые выступы, расположенные на разных диаметрах, с которыми контактирует мембрана. Мембрана и запорный элемент могут быть выполнены из пластичного металла.

Наличие запорного элемента положительно влияет на повышение надежности герметизации, что, в свою очередь, позволяет увеличить рабочие давления клапана. Кольцевые выступы, выполненные на внутренних поверхностях корпуса и крышки и расположенные на разных диаметрах, обеспечивают необходимые перемещения мембраны и запорного элемента для протекания рабочей среды в направлении открытия клапана. По внешнему диаметру мембрана прижимается крышкой к корпусу, а в местах контакта с кольцевыми выступами она деформируется и прижимает запорный элемент к седлу. Упор в крышке клапана, выполненный в виде проточки, ограничивает деформацию мембраны и запорного элемента, что увеличивает их стойкость к воздействию динамических нагрузок. Сокращение времени срабатывания достигается за счет уменьшения перемещений мембраны и запорного элемента и уменьшения их массы. Выполнение мембраны и запорного элемента из пластичного металла позволяет использовать настоящий обратный клапан для работы при высоких температуре и давлении в агрессивных средах, что расширяет функциональные возможности клапана.

На фигуре представлена схема заявляемого обратного клапана.

Обратный клапан состоит из корпуса 1 с входным каналом 2 и крышки 3 с выходным каналом 4. Во входном канале 2 выполнено седло 5, на которое опирается запорный элемент 6. Мембрана 7 прижимается крышкой 3 к корпусу 1. На внутренних поверхностях корпуса 1 и крышки 3 выполнены кольцевые выступы 8 и 9 соответственно, расположенные на разных диаметрах. Мембрана 7, деформируясь на кольцевых выступах 8 и 9, прижимает запорный элемент 6 к седлу 5. Для протекания рабочей среды в крышке клапана выполнены проходные каналы 10, соединяющиеся с выходным каналом 4. На внутренней поверхности крышки 3 выполнен упор 11 в виде кольцевой проточки, с которым взаимодействует мембрана в процессе работы клапана. Материал запорного элемента 6 и мембраны 7, а также ее толщина выбираются от условий работы клапана (температура, давление, величина импульсных нагрузок). Седло 5 может иметь различные варианты исполнения, зависящие от материала запорного элемента 6. Например, если запорный элемент 6 выполнен из пластичного металла, седло 5 может быть выполнено в виде острой кромки.

Обратный клапан работает следующим образом.

Под воздействием давления рабочей среды при подаче последней через входной канал 2 запорный элемент 6 отходит от седла 5, а мембрана 7 отходит от кольцевого выступа 8, в результате чего обеспечивается проход потока рабочей среды через проходные каналы 10 к выходному каналу 4, что соответствует открытому положению клапана. При этом кольцевой выступ 9 в крышке 3 и упор 11 ограничивают перемещения мембраны 7 и запорного элемента 6, что увеличивает стойкость к воздействию динамических нагрузок и уменьшает время срабатывания.

Закрытие клапана происходит от импульса давления рабочей среды, под воздействием которого мембрана 7 уплотняется на кольцевом выступе 8, при этом на мембране 7 создается перепад давления. Под действием возникшего перепада давления мембрана прогибается и создает усилие на запорный элемент 6. Под воздействием созданного мембраной 7 усилия запорный элемент 6 взаимодействует с седлом 5 и клапан окончательно закрывается. Дальнейшее повышение давления будет только увеличивать усилие на запорный элемент 6, что повышает надежность клапана. Выполнение мембраны и запорного элемента из пластичного металла обеспечивает герметичность клапана при высоких давлении и температуре.

Конкретная конструкция клапана содержит крышку и корпус из стали, запорный элемент выполнен из алюминия марки А5. Данная конструкция клапана была выполнена в трех вариантах: проверялась на работоспособность давлением водорода с мембранами различного материала (сталь 12Х18Н10Т, медь марки M1 и алюминий марки А5) и толщины (0,1 и 0,2 мм). В процессе экспериментальной отработки подтверждена работоспособность клапана при давлении водорода ≈2000 кгс/см2 и температуре ≈150-200°С.

1. Обратный клапан, содержащий корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с выходным каналом, мембрану, установленную между корпусом и крышкой, при этом во входном канале корпуса выполнено седло, а в крышке - упор,

отличающийся тем, что в корпусе на седле установлен запорный элемент, контактирующий с мембраной, проходные каналы выполнены в крышке, на внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены кольцевые выступы, расположенные на разных диаметрах, с которыми контактирует мембрана.

2. Обратный клапан по п. 1, отличающийся тем, что мембрана и запорный элемент выполнены из пластичного металла.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области невозвратных клапанов для трубчатых крепящих элементов и предназначена для крепления грунта и ему подобной породы. Невозвратный клапан для трубчатого крепящего элемента содержит участок (4, 104) клапана, выполненный из эластомерного материала, имеющий по меньшей мере один разрез (41, 42, 43, 44, 150), который под воздействием находящейся под давлением текучей субстанции открывается наружу.

Группа изобретений относится к элементам запорной арматуры, в частности к крышкам для закрытия отверстия контейнера для разлива, приводимого в действие за счет давления.

Изобретение относится к клапанам прямоточным, которые могут использоваться в поршневых компрессорам как общего, так и специального назначения для соединения и разъединения рабочей полости цилиндра с полостями всасывания и нагнетания, а также в качестве обратного клапана в машиностроении, при добыче и перекачке нефти и газа, ЖКХ и др.

Изобретение относится к прямоточным клапанам, которые могут использоваться в поршневых компрессорах как общего, так и специального назначения для соединения и разъединения рабочей полости цилиндра с полостями всасывания и нагнетания, а также в качестве обратного клапана в машиностроении, при добыче и перекачке нефти и газа, ЖКХ и др.

Изобретение относится к смесительному насадку и диспенсеру для напитка с таким смесительным насадком. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения смесительный насадок содержит первый ствол, образующий впускной канал, второй ствол, образующий изогнутый выпускной канал и соединенный с первым стволом, соединительный элемент, закрепленный на втором стволе и образующий канал, который сообщен с изогнутым выпускным каналом второго ствола, и гибкую трубку, закрепленную на соединительном элементе.

Одноходовой клапан выполнен с возможностью соединения в сообщении по текучей среде с камерой, принимающей текучую среду, такой как разбавительная камера или смесительная камера, для разбавления или смешивания скоропортящегося пищевого продукта, такого как молочный продукт или шоколадный продукт, и образования между ними по существу непроницаемого для текучей среды уплотнения.

Устройство для замены жидкости и испытания на герметичность в трубопроводе с недоступной конечной точкой, установленное в недоступном конце трубопровода со стороны, находящейся под давлением, представляющее собой двухкомпонентный циркуляционный клапан, содержащий первый клапанный узел (4), содержащий уплотнительный элемент (1), который может закрывать и открывать клапан в зависимости от динамического давления протекающей через него текучей среды, и второй клапанный узел (6) для долговременного перекрытия текучей среды по окончании испытаний на герметичность.

Устройство (10) для регулирования расхода с возможностью регулирования расхода текучей среды, протекающей между парой отверстий, образуемой первым отверстием (12) и вторым отверстием (16), в результате перемещения штока (24), имеющего клапанный элемент, в направлении оси, содержащее: первый корпус (14), включающий в себя соединительную муфту (28) с первым отверстием (12), с которой соединяется труба (74) для подвода или отвода текучей среды, направляющий элемент (34) для направления штока (24) вдоль направления оси и седло (54), на которое садится клапанный элемент; и второй корпус (18), установленный в нижней части первого корпуса (14) и снабженный вторым отверстием (16) для подвода и отвода текучей среды, причем на внешней окружной поверхности первого корпуса (14) сформирован держатель (32), который удерживает контрольный клапан (44), контактирующий с внутренней окружной поверхностью второго корпуса (18), при этом между первым корпусом (14) и вторым корпусом (18) сформирован канал (72) для текучей среды, который сообщается с первым отверстием (12) и через который протекает текучая среда, а первый соединительный элемент (30) на концевом участке внешней окружной поверхности первого корпуса (14) соединен со вторым соединительным элементом (128) на концевом участке второго корпуса (18).

Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к самодействующим комбинированным клапанам для поршневых компрессоров. Комбинированный клапан для поршневой ступени компрессора содержит седло кольцевой формы с, по меньшей мере, одним всасывающим отверстием на периферии и нагнетательным отверстием.

Изобретение относится к системе укупоривания отверстия, имеющей гибкий эластичный клапан и обеспечивающей течение текучего вещества. Система (20) укупоривания отверстия включает отверстие (28) для установления связи между внешней средой (30) и внутренним объемом (32), который может принимать текучее вещество, и клапан (24).

Группа изобретений относится к медицинской технике. Клапан для регулирования потока среды из первой системы во вторую систему содержит деформируемую куполообразную конструкцию, формирующую резервуар. Крышка клапана включает первое соединительное отверстие для соединения клапана с первой системой и контактный элемент для взаимодействия с отверстием пути потока для его открытия и закрытия. Основание клапана герметично соединено с крышкой клапана и с куполообразной конструкцией и включает второе соединительное отверстие для соединения клапана со второй системой. Деформируемая куполообразная конструкция имеет такую конфигурацию, что в открытом положении клапана деформируется, и отверстие пути потока не соединяется с контактным элементом так, чтобы обеспечивать среде возможность протекать из первой системы во вторую систему через первое и второе соединительные отверстия и отверстие пути потока. В закрытом положении клапана деформируемая куполообразная конструкция занимает свою исходную куполообразную форму, и отверстие пути потока соединяется с контактным элементом и, таким образом, закрывается. Раскрыты насосное устройство для транспортировки среды и устройство молокоотсоса для извлечения молока из груди кормящей женщины. Технический результат состоит в обеспечении надежного контроля вакуума. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Клапан для регулирования потока среды из первой системы во вторую систему содержит деформируемую куполообразную конструкцию, формирующую резервуар. Крышка клапана включает первое соединительное отверстие для соединения клапана с первой системой и контактный элемент для взаимодействия с отверстием пути потока для его открытия и закрытия. Основание клапана герметично соединено с крышкой клапана и с куполообразной конструкцией и включает второе соединительное отверстие для соединения клапана со второй системой. Деформируемая куполообразная конструкция имеет такую конфигурацию, что в открытом положении клапана деформируется, и отверстие пути потока не соединяется с контактным элементом так, чтобы обеспечивать среде возможность протекать из первой системы во вторую систему через первое и второе соединительные отверстия и отверстие пути потока. В закрытом положении клапана деформируемая куполообразная конструкция занимает свою исходную куполообразную форму, и отверстие пути потока соединяется с контактным элементом и, таким образом, закрывается. Раскрыты насосное устройство для транспортировки среды и устройство молокоотсоса для извлечения молока из груди кормящей женщины. Технический результат состоит в обеспечении надежного контроля вакуума. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к микронасосу, содержащему одноходовой клапан, содержащий: клапанное седло (1) конической формы; и мембрану (2) с отверстием (3), которое расположено вокруг конического клапанного седла (1), чтобы поверхность (60) клапанного седла (1) была уплотнена по внутренней периферии (61) отверстия в мембране (2), причем при использовании мембрана (2) отводится от поверхности (60) клапанного седла (1) для обеспечения пути текучей среды через мембрану (2) и протекания текучей среды от одной стороны мембраны (2) к другой. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды. Обратный клапан содержит корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с выходным каналом, мембрану, установленную между корпусом и крышкой. Во входном канале корпуса выполнено седло. В крышке выполнен упор. В корпусе на седле установлен запорный элемент, контактирующий с мембраной. Проходные каналы выполнены в крышке. На внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены кольцевые выступы, расположенные на разных диаметрах, с которыми контактирует мембрана. Мембрана и запорный элемент выполнены из пластичного металла. Изобретение направлено на повышение надежности в работе при высоких давлениях и температурах в агрессивных средах и на сокращение время срабатывания клапана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх