PL195928B1 - Zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykającym - Google Patents

Abstract

1. Zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykaja- cym, którego korpus jest zaopatrzony w kanal przelotowy z wylotem oraz wlotem zakonczonym pierscieniowym gniazdem, na którym osadza sie ruchomy element zamyka- jacy w polozeniu zamkniecia, a ponadto w przestrzen odchylona o szerokosci wiekszej od szerokosci ruchomego elementu zamykajacego, do której on wchodzi w otwartym polozeniu zaworu, przy czym przy wlocie, w miejscu pola- czenia przestrzeni odchylonej z kanalem przelotowym, korpus ma rozszerzony przekrój przestrzeni przeplywu polaczonej bezposrednio z kanalem przelotowym i jest zaopatrzony wewnatrz w odchylony wzgledem kanalu przelotowego wystep stanowiacy prowadnice ruchomego elementu zamykajacego, a w narozu, laczacym bezposred- nio przestrzen odchylona, przy wylocie, z kanalem przelo- towym, znajduje sie przestrzen narozna, ograniczona powierzchnia wewnetrzna scianki naroznej korpusu, która laczy przestrzen odchylona z kanalem przelotowym, od strony wylotu, znamienny tym, ze ruchomy element zamy- kajacy jest wykonany w postaci kuli (1), a zawór posiada niepelne gniazdo oporowe (9) znajdujace sie w miejscu laczenia sie przestrzeni odchylonej (4) z przestrzenia na- rozna (7), na którym osadza sie kula w polozeniu pelnego otwarcia i oddziela zasadniczo szczelnie przestrzen naroz- na (7) od strony przestrzeni odchylonej (4). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykającym, którego korpus jest zaopatrzony w kanał przelotowy z wylotem i wlotem zakończonym pierścieniowym gniazdem lub siedliskiem, na którym osadza się ruchomy element zamykający w położeniu zamknięcia, a ponadto w przestrzeń odchyloną o szerokości większej od ruchomego elementu zamykającego, do której on wchodzi w otwartym położeniu zaworu, przy czym przy wlocie, w miejscu połączenia przestrzeni odchylonej z kanałem przelotowym, korpus ma rozszerzony przekrój przestrzeni przepływu połączonej bezpośrednio z kanałem przelotowym i jest zaopatrzony wewnątrz w odchylony względem kanału przelotowego występ stanowiący prowadnicę ruchomego elementu zamykającego lub w miejsce wahliwego zaczepienia ruchomego elementu zamykającego, a w narożu, łączącym bezpośrednio przestrzeń odchyloną, przy wylocie, z kanałem przelotowym, znajduje się przestrzeń narożna, ograniczona powierzchnią wewnętrzną ścianki narożnej korpusu, która łączy przestrzeń odchyloną z kanałem przelotowym, od strony wylotu.

W znanym z polskiego opisu patentowego nr PL 174 939 zaworze zwrotnym z ruchomym elementem zamykającym w postaci kuli, wewnątrz korpusu zaworu, przed narożem, łączącym kanał przelotowy z przestrzenią odchyloną, znajduje się dwustronne, symetryczne względem osi symetrii zaworu, zagłębienie, utworzone przez zewnętrzne wybrzuszenie ścianki korpusu. Również w polskim opisie wzoru użytkowego nr RU 58828 znajduje się podobne rozwiązanie.

W powyższych rozwiązaniach podstawową ich wadą jest to, że występ stanowiący prowadnicę ruchomego elementu w postaci kuli ma zawsze z nią styk punktowy, co nie zapewnia stabilizacji kuli, w jej położeniu pełnego otwarcia i nie powoduje zasadniczo szczelnego oddzielenia przestrzeni narożnej od strony przestrzeni odchylonej.

Badania eksploatacyjne zaworów według tych rozwiązań wykazały, że zarówno straty energii przepływu cieczy przez ten zawór jak i drgania tego zaworu i są znacznie mniejsze w porównaniu do znanych zaworów podobnego rodzaju.

Nie wyeliminowano jednak drgań zaworu, zwłaszcza przy przepływie dużego strumienia cieczy, lecz tylko je ograniczono. Drgania zaworu świadczą o zaburzonym przepływie cieczy, co jest przyczyną dodatkowych strat energii przepływu cieczy przez zawór.

Główną przyczyną drgań zaworu jest niestabilność ruchomego elementu zamykającego w położeniu otwarcia, gdyż w większości znanych konstrukcji zaworów zwrotnych występuje przepływ cieczy zarówno pod, jak i nad ruchomym elementem zamykającym. Niewielkie zaburzenia w przepływie strumienia cieczy powodują nagłą zmianę położenia ruchomego elementu zamykającego. Dotyczy to również zaworów klapowych, chociaż w tym przypadku niestabilność klapy jest mniejsza. Duża i płaska powierzchnia klapy lepiej tłumi zaburzenia występujące w opływającej ją cieczy, w której niejako pływa, gdyż jest zawieszona wahliwie. W zaworach klapowych występuje większy problem z jej szybkim zamknięciem przy zwrotnym przepływie, gdyż duża i mało opływowa powierzchnia klapy tłumi jej szybki powrót do położenia zamknięcia i osadzenia jej na siedlisku. Jeszcze większym problemem jest nieprzewidywalność kierunku ruchu ruchomego elementu zamykającego, a zwłaszcza klapy, gdy siedlisko położone jest poziomo przy kierunku przepływu z dołu do góry. W tym przypadku, gdy w momencie odchylania się klapy od siedliska nastąpi nagły zanik przepływu, klapa musi również zmienić kierunek swego ruchu, co może doprowadzić do niekontrolowanego uderzenia hydraulicznego. Takie uderzenie hydrauliczne może być dużo większe niż gdyby, w tym momencie krytycznym, klapa była nieruchoma. To samo, chociaż w mniejszym stopniu, dotyczy również zaworu zwrotnego kulowego.

Znane jest również z opisu patentowego EP nr 0163620 urządzenie zwrotne zawierające w sobie nietypowy zawór zwrotny, który działa odmiennie od typowego zaworu zwrotnego, gdyż w przypadku wyłączenia pompy pozwala on na opróżnienie pionu tłocznego z cieczy znajdującej się nad nim poprzez drugi wylot, w którym wykonane jest pełne pierścieniowe gniazdo, na którym osadza się kula w położeniu pełnego otwarcia oddzielająca przestrzeń odchyloną od bocznego przewodu upustowego. Tego rodzaju urządzenia spustowo zwrotne są stosowane np. w kopalniach przy hydrotransporcie, a ich zadaniem jest automatyczny spust hydromieszaniny z przewodu tłocznego z pominięciem pompy.

Znane są również z opisu patentowego DE nr 1811288 oraz z opisu polskiego wzoru użytkowego RU 42595 rozwiązania zaworów zwrotnych z ruchomym elementem zamykającym w postaci klapy zaczepionej wahliwie w narożu korpusu zaworu, gdzie znajduje się przestrzeń narożna łącząca bezpośrednio przestrzeń odchyloną, przy wylocie, z kanałem przelotowym.

PL 195 928 B1

W rozwiązaniach tych klapa, w położeniu otwarcia nie oddziela zasadniczo szczelnie przestrzeni narożnej od strony przestrzeni odchylonej, co może powodować blokowanie klapy przez części stałe znajdujące się w przepływającej przez zawór cieczy, które wbijając się pomiędzy ściankę narożną a krawędź klapy uniemożliwiają jej zamkniecie lub klapa zacinając się wywołuje duże niekontrolowane uderzenia hydrauliczne. To samo dotyczy zaworów zwrotnych kulowych i blokowania się w ten sposób kuli, w jej położeniu pełnego otwarcia, gdyż unoszone z cieczą części stałe mogą zablokować szczelinę pomiędzy ścianką narożną a powierzchnią kuli.

Zatem jest potrzebna taka konstrukcja zaworu, która eliminowała by powyższe wady przez zasadniczo szczelne zamykanie przepływu cieczy w położeniu pełnego otwarcia ruchomego elementu zamykającego, tak aby prędkość przepływu w tym obszarze była minimalna. Taka konstrukcja zaworu jest potrzebna w przypadku długich cykli pracy zaworu, zwłaszcza w zastosowaniu do przepompowni ścieków.

Znane są również zawory zwrotne, zwłaszcza do montażu miedzy kołnierzowego, w których klapa odchyla się tylko o kąt np. około 60° i w tym miejscu jest blokowana. Zapobiega to silnym i nieprzewidywalnym uderzeniom hydraulicznym przy przepływie zwrotnym cieczy, lecz wywołuje znaczne straty energii ciśnienia cieczy czy gazu, a ponadto ma ograniczone zastosowanie dla cieczy i gazów zanieczyszczonych częściami stały mi, które mogą zablokować prześwit pomiędzy krawędzią klapy, a wewnętrzną ścianką korpusu zaworu.

W przypadku zaworów zwrotnych, w których ruchomy element zamykający przemieszcza się z położenia zamknięcia do położenia otwarcia i odwrotnie wzdłuż osi wlotu i wylotu, występuje problem dużych strat energii przepływu płynu przez zawór. Straty te są spowodowane zwłaszcza dużym odkształceniem strumienia wokół ruchomego elementu zamykającego ze wszystkich stron.

Znane dotychczasowe sposoby zwrotnego blokowania przepływu płynu za pomocą ruchomego elementu zamykającego nie zapewniały odpowiedniej stabilności utrzymywania ruchomego elementu zamykającego, w odpowiednim miejscu, przy jednocześnie małych oporach przepływu oraz małej podatności na zablokowanie się ruchomego elementu zamykającego przez części stałe występujące np. w ściekach. Również, jak do tej pory, nie opracowano skutecznego i przewidywalnego zamknięcia zaworu zwrotnego w krótkim czasie, bez znacznego przewężenia przekroju przepływu płynu przez ten zawór i uciekania się do dodatkowego wyposażania go w elementy ograniczające skutki lub zapobiegające uderzeniu hydraulicznemu.

W wyniku głębokiej analizy dotychczasowego stanu techniki i przeprowadzonych badań, pod kątem dalszego ograniczania oporów przepływu strumienia płynu przez zawór zwrotny i wyeliminowania zmian położenia ruchomego elementu zamykającego pod wpływem zaburzeń przepływu tego ośrodka w rurociągu, na którym jest on zamontowany, opracowano nowe konstrukcje zaworu według wynalazku.

Również, w wyniku tych badań, opracowano sposób podtrzymywania ruchomego elementu zamykającego w stałym położeniu jego pełnego otwarcia i przewidywalnego w skutkach jego zamknięcia przy nagłym zaniku przepływu.

Zawór według wynalazku charakteryzuje się tym, że ruchomy element zamykający jest wykonany w postaci kuli, a zawór posiada niepełne gniazdo oporowe znajdujące się w miejscu łączenia się przestrzeni odchylonej z przestrzenią narożną, na którym osadza się kula w położeniu pełnego otwarcia i oddziela zasadniczo szczelnie przestrzeń narożną od strony przestrzeni odchylonej. W jednym z możliwych wykonań niepełne gniazdo oporowe wykonane jest korzystnie w kształcie niepełnego pierścienia.

W innym wykonaniu niepełne gniazdo oporowe wykonane jest korzystnie w kształcie dwóch niepełnych połówek pierścienia.

Celem uniknięcia zablokowania zaworu według wynalazku przez części stałe występujące w przepływającym płynie, a zwłaszcza w ściekach, szerokość przelotu niepełnego gniazda oporowego powinna być zbliżona do szerokości kanału przelotowego.

Niepełne gniazdo oporowe jest wykonane w korpusie lub w pokrywie zaworu.

W wykonaniu zaworu, w którym przestrzeń odchylona leży w osi wlotu i wylotu zaworu, powierzchnia zewnętrzna kuli, w położeniu jej pełnego otwarcia, rozdziela kanał przelotowy na dwie symetryczne części.

W odmiennym niezależnym wykonaniu zawór według wynalazku charakteryzuje się tym, że ruchomy element zamykający jest wykonany w postaci klapy, która ma na odwrotnej stronie obrzeże uszczelniające w kształcie podkowy, dla osadzania jej, w położeniu pełnego otwarcia, na przeciwległej

PL 195 928 B1 ściance narożnej korpusu lub na przeciwległej ściance narożnej korpus posiada obrzeże osadzające w kształcie podkowy, dla osadzania na nim odwrotnej strony klapy, w położeniu pełnego otwarcia, która oddziela zasadniczo szczelnie przestrzeń narożną od strony przestrzeni odchylonej. Oddziela się tym samym przestrzeń narożną od przestrzeni odchylonej.

Obrzeże uszczelniające lub obrzeże osadzające albo oba te obrzeża dystansują odległość odwrotnej strony klapy od przeciwległej ścianki narożnej korpusu, na taką odległość, aby co najmniej koniec tej klapy, w miejscu gdzie obrzeża te są otwarte, znajdował się w polu przepływu strumienia płynu przez kanał przelotowy lub odchylał ten strumień.

Podstawową, zaletą zaworu według wynalazku jest to, że zapewnia on stabilność położenia ruchomego elementu zamykającego, przy pełnym otwarciu zaworu, przy niewielkich zaburzeniach przepływającego przez niego strumienia płynu i przy jednocześnie niewielkich stratach miejscowych ciśnienia. Konstrukcja tego zaworu zapewnia również prawidłowe jego działanie przy np. przepływie przez niego ścieków surowych, gdyż szybkie zamknięcie przepływu tych ścieków z przestrzeni odchylonej do przestrzeni narożnej przez ruchomy element zamykający, w położeniu jego pełnego otwarcia, zabezpiecza ruchomy element zamykający przed zablokowaniem go częściami stałymi występującymi w tych ściekach.

Zaletą zaworu według wynalazku jest również to, że wykorzystuje się stratę miejscową ciśnienia do podtrzymywania ruchomego elementu zamykającego w położeniu pełnego otwarcia, a także do zamknięcia przestrzeni narożnej od strony przestrzeni odchylonej.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 - 6 przedstawia korpus zaworu zwrotnego kulowego w przekroju wzdłużnym; fig. 7 - fragment korpusu zaworu zwrotnego z niepełnym gniazdem oporowym w rzucie prostopadłym A z fig. 1 - 5 -w powiększeniu; fig. 8 - korpus zaworu zwrotnego w przekroju poprzecznym B -B z fig. 6; fig. 9 -12 korpus zaworu zwrotnego klapowego w przekroju wzdłużnym, w wykonaniu liniowym i kątowym 90°; fig. 13 - korpus zaworu zwrotnego klapowego w przekroju wzdłużnym, w wykonaniu liniowym; fig. 14 fragment korpusu zaworu zwrotnego z obrzeżem uszczelniającym w rzucie prostopadłym C z fig. 9, w powiększeniu; fig. 15 - fragment korpusu zaworu zwrotnego z obrzeżem osadzającym w rzucie prostopadłym D z fig. 10 -13, w powiększeniu.

Pokazany na fig. 1 -6 zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykającym wykonanym w postaci kuli 1, posiada korpus zaopatrzony w kanał przelotowy 2 z wlotem zakończonym niepełnym pierścieniowym gniazdem 3, na którym osadza się kula 1 w położeniu zamknięcia. Korpus posiada również przestrzeń odchyloną 4 o szerokości większej od średnicy kuli 1, do której wchodzi kula 1 w położeniu otwarcia zaworu. Przy wlocie, w miejscu połączenia przestrzeni odchylonej 4 z kanałem przelotowym 2 korpus ma rozszerzony przekrój przestrzeni przepływu połączonej bezpośrednio z kanałem przelotowym 2 i jest zaopatrzony wewnątrz w odchylony względem kanału przelotowego 2 występ 5 stanowiący prowadnicę kuli 1. W narożu 6 łączącym bezpośrednio przestrzeni odchylonej 4 z kanałem przelotowym 2, od strony jego wylotu, znajduje się przestrzeń narożna 7 ograniczona powierzchnią wewnętrzną ścianki narożnej 8 korpusu, która łączy przestrzeni odchylonej 4 z kanałem przelotowym 2. Kula 1, w położeniu pełnego otwarcia, oddziela zasadniczo szczelnie przestrzeń 7 od strony przestrzeni odchylonej 4 osadzając się na niepełnym gnieździe oporowym 9.

Niepełne gniazdo oporowe 9 usytuowane jest w miejscu łączenia się przestrzeni odchylonej 4 z przestrzenią narożną 7. Gniazdo to jest wykonane korzystnie w kształcie niepełnego pierścienia (fig. 7) lub w kształcie dwóch niepełnych połówek pierścienia (fig. 8).

Szerokość przelotu niepełnego gniazda oporowego 9 w korzystnym wykonaniu powinna być zbliżona do szerokości kanału przelotowego 2 i pozbawiona ostrych krawędzi (fig. 7 i fig. 8). Zabezpiecza to zawór według wynalazku przed zablokowaniem się częściami stałymi znajdującymi się w przepływającym przez niego strumieniu płynu, a zwłaszcza w ściekach surowych. Połączenie występu 5, stanowiącego prowadnicę kuli 1, na drodze jej przemieszczania się z położenia zamknięcia do położenia pełnego otwarcia, z gniazdem oporowym 9 powinno być wykonane w sposób płynny, co pokazano na fig.1 -5. Na fig.1 -5 pokazano również różne warianty usytuowania gniazda oporowego 9 względem występu 5, przy czym na fig. 1, 2 i 4 gniazdo oporowe 9 wykonane jest bezpośrednio w korpusie zaworu, a na fig. 3 i 5 wykonane jest jako oddzielne i połączone trwale z pokrywą 10.

Rozwiązanie zaworów według wynalazku z fig. 1 -5 stanowią ulepszenia zaworów znanych ze stanu techniki, natomiast rozwiązanie z fig. 6 stanowi nową konstrukcję charakteryzującą się tym, że powierzchnia zewnętrzna kuli 1 w położeniu jej pełnego otwarcia, rozdziela kanał przelotowy 2 na dwie symetryczne części. Podział kanału przelotowego 2 na dwie symetryczne części zapewnia

PL 195 928 B1 gniazdo oporowe 9, na którym osadza się kula 1 w położeniu pełnego otwarcia zaworu. Taki podział kanału przelotowego 2 powoduje mniejsze odkształcenie strumienia medium w porównaniu do opływu kulistego, co sprzyja zmniejszeniu strat energii przepływu przez ten zawór. Ważną cechą tego rozwiązania jest również to, że kula 1 prowadzona jest przez cztery występy 5 (fig. 8) utworzone przez krawędzie przecięcia się cylindrycznej przestrzeni odchylonej 4 z cylindrycznym kanałem przelotowym 2, a gniazdo oporowe 9, jest usytuowane prostopadle do linii przemieszczania się kuli 1 w przestrzeni odchylonej 4. Ponadto, gniazdo oporowe 9 składające się z dwóch niepełnych połówek pierścieni, jest rozłączne. Jedna część gniazda jest wykonana w korpusie, a druga część zespolona jest z pokrywą 10 przykręcaną do ścianki korpusu w obrębie przestrzeni odchylonej 4. Takie wykonanie gniazda oporowego 9 znacznie upraszcza konstrukcję tego zaworu, jak również ułatwia dostęp do kuli 1, co pokazano na fig. 8. Precyzyjne ustalanie pokrywy to w korpusie zaworu dokonuje się za pomocą kołków ustalających mocowanych w tym korpusie.

Zasada działania zaworu według wynalazku zgodnie z fig. 1 -6 polega na tym, że pod wpływem przepływu strumienia płynu przez kanał przelotowy 2 od strony wlotu zakończonego pierścieniowym gniazdem 3 do wylotu kula 1 odrywa się od pierścieniowego gniazda 3 i przemieszcza się do przestrzeni odchylonej 4 na skutek różnicy ciśnień pomiędzy jedną a drugą częścią przestrzeni odchylonej 4. Tę różnicę ciśnień, na drodze przemieszczania się kuli 1 do drugiej części przestrzeni odchylonej 4, uzyskuje się przez przepływ części strumienia płynu nad kulą 1 i przez przestrzeń narożną 7. Gdy kula 1 znajdzie się na wysokości gniazda oporowego 9, to oddziaływanie obniżonego ciśnienia w narożu 6 spowoduje osadzenie się kuli 1 na gnieździe oporowym 9. Szybkie uszczelnienie na połączeniu kuli 1 z gniazdem oporowym 9 zabezpiecza tę część zaworu przed odkładaniem się w niej zanieczyszczeń, jeżeli płyn zawiera grubsze części stałe, a także stabilizuje położenie kuli 1.

Pokazany na fig. 7 - 13 zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykającym wykonany jako klapowy posiada korpus zaopatrzony w kanał przelotowy 2 z wlotem zakończonym siedliskiem 11, na którym osadza się klapa 12 w położeniu zamknięcia. Korpus posiada również przestrzeń odchyloną 4 o szerokości większej od szerokości klapy 12, do której ona wchodzi w położeniu otwartym zaworu. Przy wlocie, w miejscu połączenia przestrzeni odchylonej 4 z kanałem przelotowym 2, korpus ma rozszerzony przekrój przestrzeni przepływu połączonej bezpośrednio z kanałem przelotowym 2 i jest zaopatrzony wewnątrz w miejsce wahliwego zaczepienia 13 klapy 12. W narożu 6 łączącym bezpośrednio przestrzeni odchylonej 4 z kanałem przelotowym 2, od strony wylotu, znajduje się przestrzeń narożna 7 ograniczona powierzchnią wewnętrzną ścianki narożnej 8 korpusu, która łączy przestrzeń odchyloną 4 z kanałem przelotowym 2, od strony wylotu.

Klapa 12, w położeniu pełnego otwarcia, oddziela szczelnie przestrzeń narożną 7 od strony przestrzeni odchylonej 4. W jednym z wariantów wykonań klapa 12, na odwrotnej stronie, posiada obrzeże uszczelniające 14 w kształcie podkowy. Obrzeże uszczelniające 14, w położeniu, pełnego otwarcia klapy 12, oddziela przestrzeń narożną 7 od przestrzeni odchylonej 4 przez osadzenie obrzeża uszczelniającego 14 na przeciwległej ściance narożnej 8 korpusu (fig. 9). W innym wariancie wykonania, ścianka narożna 8 korpusu posiada połączone z nią obrzeże osadzające 15 w kształcie podkowy dla osadzania na nim odwrotnej strony klapy 12 posiadającej obustronny obszar uszczelniający (fig. 10 -12). Na fig. 13 odwrotna strona klapy 12 posiada odrębny dysk, równoległy do dysku zamykającego. Odwrotna strona klapy 12, w położeniu pełnego otwarcia, oddziela przestrzeń narożną 7 od przestrzeni odchylonej 4. Samo obrzeże uszczelniające 14 i/lub obrzeże osadzające 15 dystansuje odległość odwrotnej strony klapy 12 od przeciwległej strony ścianki narożnej 8 korpusu, na taką odległość, aby co najmniej koniec tej klapy, gdzie obrzeża te są otwarte, znajdował się w polu przepływu strumienia płynu przez kanał przelotowy 2 albo go odchylał w stronę przeciwną. Na fig. 14 pokazano, w powiększeniu, fragment odwrotnej strony klapy 12 z fig.9 z obrzeżem uszczelniającym 14 w kształcie podkowy otwartym od strony wylotu. Na fig. 15 przedstawiono, w powiększeniu, fragment korpusu zaworu ze ścianką narożną 8 z fig. 10-13 i połączone z nią obrzeże osadzające 15 w kształcie podkowy. Dla wariantów wykonania zaworów kątowych 90°, co zaznaczono pogrubioną linią przerywaną na fig. 9 - 12, obrzeże osadzające 15, również oznaczone pogrubioną linią przerywaną posiada w obrysie wewnętrznym otwór przelotowy o szerokości zbliżonej do szerokości kanału przelotowego 2. Dla tych wariantów wykonania zasadniczą korzyścią jest to, że zawór jest praktycznie nie do zablokowania przez części stałe występujące w ściekach surowych, a ponadto, strata ciśnienia na kolanie 90° sprzyja osadzeniu się odwrotnej strony klapy 12 lub obrzeża uszczelniającego 14 na przelotowym obrzeżu osadzającym 15 już przy niewielkich przepływach strumienia płynu. Klapa 12 przedstawiona na fig. 9 - 12 jest zasadniczo zamocowana sprężyście w pokrywie 10 korpusu, przy czym klapa 12

PL 195 928 B1 z fig. 10 i 11 może wykonywać ograniczony ruch obrotowy w miejscu jej zamocowania na wałku. W rozwiązaniach, jak to pokazano na fig.9 -12, można wykonać klapę 12 jako obrotową na łożyskowanej obustronnie osi, podobnie, jak na fig. 13,z tym, że język klapy 12 jest elastyczny. Pośrednim rozwiązaniem pomiędzy sprężystym zamocowaniem klapy 12 na gumowym języku, a obrotowym na łożyskowanej osi może być wersja z pocienionym gumowym językiem klapy 12, celem zmniejszenia jej sprężystości, a tym samym nie łatwiejszym odchylaniem jej przy minimalnych przepływach strumienia płynu przez zawór.

W wykonaniu kątowym 90° zaworu klapowego według wynalazku powrotny strumień płynu oddziaływuje na dużą powierzchnię klapy 12 prawie prostopadle do niej, co zapewnia jej szybkie i pewne osadzenie się na siedlisku 11. Wykonanie kątowe 90° zaworu pokazanego na fig. 12 umożliwia, w porównaniu do wykonania liniowego, jego łatwiejszą eksploatację związaną z możliwością łatwego jego wymontowania z rurociągu i wymiany klapy 12 przez rozkręcenie dzielonego korpusu. Zasada działania zaworu według wynalazku z fig. 9-13 polega na tym, że pod wpływem przepływu medium przez kanał przelotowy 2 od strony wlotu zakończonego siedliskiem 11do wylotu, klapa 12 odrywa się od siedliska 11i przemieszcza się wahliwie wokół miejsca wadliwego zaczepienia 13 do górnej części przestrzeni odchylonej 4 na skutek różnicy ciśnień pomiędzy jedną a drugą częścią przestrzeni odchylonej 4. Tę różnicę ciśnień, na drodze przemieszczania się klapy 12 do drugiej części przestrzeni odchylonej 4, uzyskuje się przez przepływ części strumienia płynu nad klapą 12 i przez przestrzeń narożną 7. Gdy obrzeże uszczelniające 14 klapy 12 znajdzie się na wysokości ścianki narożnej 8 korpusu zaworu, to oddziaływanie obniżonego ciśnienia w narożu 6 spowoduje osadzenie się obrzeża uszczelniającego 14 klapy 12 na siedlisku 11, co pokazano na fig. 9. W podobny sposób następuje osadzenie się odwrotnej strony klapy 12, posiadającej obustronny obszar uszczelniający, na obrzeżu osadzającym 15.

W wykonaniu kątowym 90° zawór według wynalazku z fig. 9 -12 posiada obrzeże osadzające 15 w wersji z wewnętrznym otworem przelotowym, na którym osadza się klapa 12 w położeniu jej pełnego otwarcia.

Zgodnie z fig. 13 na obrzeżu osadzającym 15 osadza się, w położeniu pełnego otwarcia, odrębny dysk odwrotnej strony klapy 12.

Podczas przepływu płynu przez kanał przelotowy 2, ruchomy element zamykający, znajdujący się w położeniu pełnego otwarcia, utrzymuje się w tym położeniu przez zasadniczo szczelne zamknięcie nim przelotu pomiędzy przestrzenią odchyloną 4, a przestrzenią narożną 7. Zamknięcie to jest podtrzymywane przez różnicę ciśnień występującą w punktach przed i za ruchomym elementem zamykającym, w chwili odpowiedniej wielkości przepływu strumienia płynu.

Przepływ strumienia płynu, w stronę przeciwną, blokuje się przy dodatkowym wykorzystaniu energii uderzenia części zwrotnego strumienia płynu w zamkniętą, zasadniczo szczelnie, przestrzeń narożną 7. Uderzenie to powoduje przyspieszony ruch ruchomego elementu zamykającego w stronę pierścieniowego gniazda 3, lub siedliska 11 blokując przepływ zwrotny.

Poszczególne, elementy korpusu zaworu, jak i ruchomego elementu zamykającego, mogą być wykonane z typowych materiałów, z jakich wykonywane są konstrukcje klasyczne tych zaworów.

Powyższe przykłady wykonania zaworu i sposobu według wynalazku nie wyczerpują wszystkich możliwości wykonania i zastosowania objętych zastrzeżeniami patentowymi od 1 do 8.

Claims (8)

1. Zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykającym, którego korpus jest zaopatrzony w kanał przelotowy z wylotem oraz wlotem zakończonym pierścieniowym gniazdem, na którym osadza się ruchomy element zamykający w położeniu zamknięcia, a ponadto w przestrzeń odchyloną o szerokości większej od szerokości ruchomego elementu zamykającego, do której on wchodzi w otwartym położeniu zaworu, przy czym przy wlocie, w miejscu połączenia przestrzeni odchylonej z kanałem przelotowym, korpus ma rozszerzony przekrój przestrzeni przepływu połączonej bezpośrednio z kanałem przelotowym i jest zaopatrzony wewnątrz w odchylony względem kanału przelotowego występ stanowiący prowadnicę ruchomego elementu zamykającego, a w narożu, łączącym bezpośrednio przestrzeń odchyloną, przy wylocie, z kanałem przelotowym, znajduje się przestrzeń narożna, ograniczona powierzchnią wewnętrzną ścianki narożnej korpusu, która łączy przestrzeń odchyloną z kanałem przelotowym, od strony wylotu, znamienny tym, że ruchomy element zamykający jest wykonany

PL 195 928 B1 w postaci kuli (1), a zawór posiada niepełne gniazdo oporowe (9) znajdujące się w miejscu łączenia się przestrzeni odchylonej (4)z przestrzenią narożną (7), na którym osadza się kula w położeniu pełnego otwarcia i oddziela zasadniczo szczelnie przestrzeń narożną (7)od strony przestrzeni odchylonej (4).

2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że niepełne gniazdo oporowe (9) wykonane jest korzystnie w kształcie niepełnego pierścienia.

3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że niepełne gniazdo oporowe (9) wykonane jest korzystnie w kształcie dwóch niepełnych połówek pierścienia.

4. Zawór według zastrz. 2, znamienny tym, że szerokość niepełnego gniazda oporowego (9) jest zbliżona do szerokości kanału przelotowego (2).

5. Zawór według zastrz. 2, znamienny tym, że niepełne gniazdo oporowe (9) jest wykonane w jego korpusie lub w pokrywie (10) zaworu.

6. Zawór według zastrz. 2, znamienny tym, że powierzchnia zewnętrzna kuli (1), w położeniu jej pełnego otwarcia, rozdziela kanał przelotowy (2)na dwie symetryczne części.

7. Zawór zwrotny z ruchomym elementem zamykającym, którego korpus jest zaopatrzony w kanał przelotowy z wylotem oraz wlotem zakończonym siedliskiem, na którym osadza się ruchomy element zamykający w położeniu zamknięcia, a ponadto w przestrzeń odchyloną o szerokości większej od szerokości ruchomego elementu zamykającego, do której on wchodzi w otwartym położeniu zaworu, przy czym przy wlocie, w miejscu połączenia przestrzeni odchylonej z kanałem przelotowym, korpus ma rozszerzony przekrój przestrzeni przepływu połączonej bezpośrednio z kanałem przelotowym i jest zaopatrzony wewnątrz w miejsce wahliwego zaczepienia ruchomego elementu zamykającego, a w narożu, łączącym bezpośrednio przestrzeń odchyloną, przy wylocie, z kanałem przelotowym, znajduje się przestrzeń narożna, ograniczona powierzchnią wewnętrzną ścianki narożnej korpusu, która łączy przestrzeń odchyloną z kanałem przelotowym, od strony wylotu, znamienny tym, że ruchomy element zamykający jest wykonany w postaci klapy (12), która ma na odwrotnej stronie obrzeże uszczelniające (14) w kształcie podkowy, dla osadzania jej, w położeniu pełnego otwarcia, na przeciwległej ściance narożnej (8) korpusu lub na przeciwległej ściance narożnej (8) korpus posiada obrzeże osadzające (15) w kształcie podkowy, dla osadzania na nim odwrotnej strony klapy (12), w położeniu pełnego otwarcia, która oddziela zasadniczo szczelnie przestrzeń narożną (7) od strony przestrzeni odchylonej (4).

8. Zawór według zastrz. 3, znamienny tym, że obrzeże uszczelniające (14) i/lub obrzeże osadzające (15) dystansuje odległość odwrotnej strony klapy (12) od przeciwległej ścianki narożnej (8) korpusu, na taką odległość, aby co najmniej koniec tej klapy, w miejscu gdzie obrzeża te są otwarte, znajdował się w polu przepływu strumienia płynu przez kanał przelotowy (2) lub odchylał ten strumień.