RU2591383C1 - Pulse safety valve - Google Patents
Pulse safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591383C1 RU2591383C1 RU2015108474/06A RU2015108474A RU2591383C1 RU 2591383 C1 RU2591383 C1 RU 2591383C1 RU 2015108474/06 A RU2015108474/06 A RU 2015108474/06A RU 2015108474 A RU2015108474 A RU 2015108474A RU 2591383 C1 RU2591383 C1 RU 2591383C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- cavity
- pulse
- shutter
- seat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным устройствам, и предназначено для автоматического выпуска газообразной среды из системы высокого давления (порядка 50 МПа) при чрезмерном повышении давления в ней в атмосферу и обеспечения безопасной эксплуатации установок и предотвращения аварий.The invention relates to valve manufacturing, in particular to safety devices, and is intended for the automatic release of a gaseous medium from a high pressure system (of the order of 50 MPa) with an excessive increase in pressure in it to the atmosphere and to ensure the safe operation of installations and prevent accidents.
Известен импульсный предохранительный клапан (патент RU 2289051 от 2004.07.15, МПК F16K 17/10).Known pulse safety valve (patent RU 2289051 from 2004.07.15, IPC
Недостатком указанного клапана является невозможность использования его на высокое давление из-за наличия в конструкции клапана сильфона.The disadvantage of this valve is the inability to use it for high pressure due to the presence in the design of the valve bellows.
Известен импульсный предохранительный клапан, конструкция которого приведена в ОСТ 92-0136-70, лист 36.Known pulse safety valve, the design of which is given in OST 92-0136-70, sheet 36.
Недостатком указанного клапана также является невозможность использования его на высокое давление, т.к. усилие поджатая затвора основного клапана к седлу обеспечивается только усилием пакета пружин.The disadvantage of this valve is also the inability to use it for high pressure, because the force drawn by the shutter of the main valve to the seat is provided only by the force of the spring package.
Наиболее близким из известных по технической сущности и достигаемому результату к предложенному импульсному предохранительному клапану является импульсный предохранительный клапан, конструкция которого приведена в ОСТ 92-0130-70, лист 12.The closest known from the technical nature and the achieved result to the proposed pulse safety valve is a pulse safety valve, the design of which is given in OST 92-0130-70,
Указанный предохранительный клапан содержит корпус с входной полостью и двумя полостями дренажа и установленными в нем основным и импульсным клапанами, разобщающими входную и дренажные полости, и каждый из которых состоит из подпружиненного затвора и седла, при этом пружинная полость основного затвора сообщена с входной полостью клапана.The specified safety valve contains a housing with an inlet cavity and two drainage cavities and a main and pulse valve installed therein, separating the inlet and drainage cavities, and each of which consists of a spring-loaded shutter and a seat, while the spring cavity of the main shutter communicates with the inlet cavity of the valve.
Недостатком указанного клапана является конструктивная сложность импульсного клапана. Затвор импульсного клапана выполнен в виде подпружиненного поршня, на каждом торце которого выполнены уплотнительные элементы, контактирующие с двумя седлами. При этом затвор кинематически соединен тягой с чувствительным элементом, выполненным в виде подпружиненного штока и уплотненным в корпусе при помощи манжеты. В течение срока эксплуатации манжета находится под давлением рабочей среды, что снижает надежность клапана. Усложняет конструкцию также и размещение пружины поршня в чувствительном элементе (штоке).The disadvantage of this valve is the structural complexity of the pulse valve. The shutter of the pulse valve is made in the form of a spring-loaded piston, at each end of which there are made sealing elements in contact with two saddles. In this case, the shutter is kinematically connected by a rod with a sensitive element made in the form of a spring-loaded rod and sealed in the housing with a cuff. Over the life of the cuff, it is under pressure from the medium, which reduces valve reliability. Complicating the design is also the placement of the piston spring in the sensing element (rod).
Недостатком является также отсутствие конструктивного элемента для настройки давления закрытия клапана.The disadvantage is the lack of a structural element for adjusting the closing pressure of the valve.
Целью изобретения является создание импульсного предохранительного клапана с устранением вышеуказанных недостатков прототипов, а именно:The aim of the invention is the creation of a pulse safety valve with the elimination of the above disadvantages of the prototypes, namely:
- упрощение конструкции;- simplification of the design;
- повышение надежности за счет уменьшения количества торцовых уплотнений, исключения подвижного уплотнения, находящегося под воздействием давления газообразной среды в течение всего срока эксплуатации;- improving reliability by reducing the number of mechanical seals, eliminating the movable seal, which is under the influence of the pressure of the gaseous medium during the entire period of operation;
- введение конструктивных элементов, позволяющих настраивать давление закрытия клапана;- the introduction of structural elements to adjust the valve closing pressure;
- введение конструктивных элементов, обеспечивающих первоочередное поступление давления газа в пружинную полость основного затвора для исключения открытия клапана при давлениях ниже давления открытия.- the introduction of structural elements that ensure the priority flow of gas pressure into the spring cavity of the main valve to prevent valve opening at pressures below the opening pressure.
Поставленная цель достигается тем, что в импульсном предохранительном клапане, содержащем корпус с входной и двумя дренажными полостями и установленными в нем основным и импульсным клапанами, разобщающими входную и дренажные полости, и каждый из которых состоит из подпружиненного затвора и седла, при этом пружинная полость затвора основного клапана сообщена с входной полостью, согласно изобретению в нем корпус выполнен в виде двух полукорпусов и установленного между ними промежуточного корпуса в виде перегородки, в котором установлен импульсный клапан, затвор которого выполнен, например, в виде шарика, поджатого к седлу пружинами при помощи штока, при этом полость между седлом и штоком сообщена через жиклерные отверстия, выполненные в промежуточном корпусе, с полостью дренажа, а затвор основного клапана выполнен в виде ступенчатого плунжера, на торце меньшей ступени которого установлен уплотнительный элемент, контактирующий с седлом, при этом входная полость корпуса сообщается с кольцевой полостью, образованной поверхностями ступенчатого плунжера и поверхностями корпуса под этот плунжер, через радиальные и осевое отверстия и радиальное жиклерное отверстие, выполненные в ступенчатом плунжере, и с полостью пружины основного затвора через указанные радиальные и осевое отверстия и жиклер, установленный в ступенчатом плунжере.This goal is achieved by the fact that in a pulse safety valve containing a housing with an inlet and two drainage cavities and a main and pulse valve installed in it, separating the inlet and drainage cavities, and each of which consists of a spring-loaded shutter and a seat, while the spring shutter cavity the main valve is in communication with the inlet cavity, according to the invention, the housing in it is made in the form of two half-bodies and an intermediate housing installed between them in the form of a partition in which a pulse valve, the shutter of which is made, for example, in the form of a ball, pressed by springs to the saddle with the help of a rod, while the cavity between the saddle and the rod is communicated through the nozzle holes made in the intermediate housing with a drainage cavity, and the shutter of the main valve is made in the form of a step a plunger, at the end of a smaller stage of which a sealing element is installed in contact with the seat, while the input cavity of the housing communicates with the annular cavity formed by the surfaces of the stepped plunger and the surfaces to rpusa under the plunger through the radial and axial hole and a radial orifice opening formed in the stepped plunger and spring with the cavity gate through said main groove and an axial hole and a nozzle mounted in a stepped plunger.
Для обеспечения необходимого давления закрытия диаметр штока, поджимающего затвор импульсного клапана (шарик) к седлу, может быть больше диаметра шарика.To ensure the required closing pressure, the diameter of the rod pressing the shutter of the pulse valve (ball) to the seat can be larger than the diameter of the ball.
Для уменьшения объема полости пружины основного клапана, обеспечения подвода рабочего газа к импульсному клапану и ограничения хода основного затвора установлена цилиндрическая втулка с осевым сквозным отверстием и буртиком для центрирования ее в промежуточном корпусе.To reduce the volume of the cavity of the spring of the main valve, to ensure the supply of working gas to the pulse valve and to limit the stroke of the main shutter, a cylindrical sleeve with an axial through hole and a shoulder for centering it in the intermediate housing is installed.
Конструкция импульсного предохранительного клапана показана на фиг. 1, где:The design of the pulse safety valve is shown in FIG. 1, where:
1, 2 - полу корпус;1, 2 - floor housing;
3 - входная полость полукорпуса 1;3 - input cavity of the half-
4 - полость дренажа в полукорпусе 1;4 - drainage cavity in the half-
5 - полость дренажа в полукорпусе 2;5 - drainage cavity in the half-
6 - промежуточный корпус;6 - intermediate housing;
7 - затвор основного клапана;7 - shutter of the main valve;
8 - седло основного клапана;8 - a saddle of the main valve;
9 - торцовый уплотнительный элемент;9 - mechanical seal element;
10 - подвижное уплотнение;10 - movable seal;
11 - пружина основного клапана;11 - spring of the main valve;
12 - кольцевая полость;12 - annular cavity;
13 - радиальные отверстия;13 - radial holes;
14 - осевое отверстие;14 - axial hole;
15 - радиальное жиклерное отверстие;15 - radial nozzle hole;
16 - жиклер;16 - jet;
17 - шарик;17 - a ball;
18 - седло импульсного клапана;18 - seat of the pulse valve;
19, 20 - пружины импульсного клапана;19, 20 - pulse valve springs;
21 - тарель;21 - plate;
22 - шток;22 - stock;
23 - отверстие в седле импульсного клапана;23 - hole in the seat of the pulse valve;
24 - жиклерные отверстия в промежуточном корпусе;24 - nozzle holes in the intermediate housing;
25 - цилиндрическая втулка.25 is a cylindrical sleeve.
Импульсный предохранительный клапан содержит корпус, состоящий из полукорпусов 1 и 2. В полукорпусе 1 имеется входная полость 3 и полость дренажа 4. В полукорпусе 2 имеется полость дренажа 5. Между полукорпусами 1 и 2 установлен промежуточный корпус 6. В полукорпусе 1 установлен затвор основного клапана 7, выполненный в виде ступенчатого плунжера, и седло основного затвора 8. На меньшей ступени затвора основного клапана 7 установлен торцовый уплотнительный элемент 9, а на большей ступени - подвижное уплотнение 10.The pulse safety valve contains a housing consisting of half-
В исходном положении затвор основного клапана 7 поджат к седлу основного клапана 8 пружиной основного клапана 11, разобщая входную полость 3 и полость дренажа 4.In the initial position, the shutter of the
Поверхности меньшей и большей ступеней затвора основного клапана 7 и поверхности полукорпуса 1 под этот затвор образуют кольцевую полость 12. В затворе основного клапана 7 выполнены радиальные отверстия 13, осевое отверстие 14, радиальное жиклерное отверстие 15 и установлен жиклер 16.The surfaces of the smaller and larger steps of the shutter of the
Входная полость 3 сообщена с кольцевой полость 12 через радиальные отверстия 13, осевое отверстие 14 и радиальное жиклерное отверстие 15 и с полостью пружины основного клапана 11 через те же радиальные отверстия 13, осевое отверстие 14 и жиклер 16.The
Внутри пружины основного клапана 11 установлена цилиндрическая втулка 25 с осевым сквозным отверстием и буртиком для центрирования ее в промежуточном корпусе 6.Inside the spring of the
В промежуточном корпусе 6 расположен импульсный клапан, состоящий из затвора, выполненного, например, в виде шарика 17, и седла импульсного клапана 18. Шарик 17 поджат к конической поверхности, выполненной в седле импульсного клапана 18, пружинами 19, 20 через тарель 21 и шток 22.In the
При закрытом импульсном клапане входная полость 3 разобщена с полостями дренажа 4 и 5.When the pulse valve is closed, the
При открытом импульсном клапане входная полость 3 сообщена с полостью дренажа 5 через радиальные отверстия 13, осевое отверстие 14, жиклер 16, отверстие 23 в седле импульсного клапана 18 и жиклерные отверстия 24, выполненные в промежуточном корпусе 6.When the pulse valve is open, the
Импульсный предохранительный клапан работает следующим образом. При давлении рабочей среды во входной полости 3 ниже давления срабатывания такое же давление устанавливается в кольцевой полости 12 и в полости пружины основного клапана 11. При этом затвор основного клапана 7 поджат к седлу основного клапана 8 усилием от давления рабочей среды, воздействующего на площадь уплотнения, и усилием пружины основного клапана 11. Площадь уплотнения определяется диаметром уплотнения Dупл. The pulse safety valve operates as follows. When the pressure of the working medium in the
Кольцевая площадь Fк, ограниченная диаметром большей ступени затвора основного клапана 7 и диаметром уплотнения Dупл., разгружена от давления рабочей среды. Подвижное уплотнение 10 затвора основного клапана 7 также разгружено от давления рабочей среды.The annular area F to , limited by the diameter of the larger shutter stage of the
Очередность поступления давления рабочей среды в кольцевую полость 12 и в полость пружины основного клапана 11 определяется величинами диаметров радиального жиклерного отверстия 15 и жиклера 16 и величинами объемов указанных полостей. При первоочередном поступлении давления рабочей среды в полость пружины основного клапана 11 исключается открытие затвора основного клапана 7 при давлении ниже давления срабатывания.The sequence of receipt of the working fluid pressure in the
При повышении давления рабочей среды во входной полости 3 до давления открытия затвор импульсного клапана (шарик 17) под действием усилия от давления рабочей среды, воздействующего на площадь, ограниченную диаметром контакта Dк шарика 17 с конической поверхностью седла импульсного клапана 18, преодолевает усилие пружин 19, 20 и открывает проходное сечение импульсного клапана. При расходе рабочей среды из входной полости 3 в полость дренажа 5 давление в полости пружины основного клапана 11 снижается из-за наличия жиклера 16, а давление в кольцевой полости 12 остается равным давлению рабочей среды во входной полости 3.When the pressure of the working medium in the
Вследствие появления перепада давлений на затворе основного клапана 7 возникает усилие, отрывающее затвор от седла основного клапана 8. Это усилие определяется величиной перепада давлений, воздействующего на кольцевую площадь Fк. Под действием этого усилия затвор перемещается до упора в торец Τ цилиндрической втулки 25, полностью раскрывая проходное сечение основного клапана. При этом начинается падение давления во входной полости 3, в полости пружины основного клапана 11 и в полости между седлом импульсного клапана 18 и штоком 22. Но импульсный клапан в этом случае остается открытым, так как он удерживается в открытом положении усилием от давления, воздействующего на площадь, равную площади поперечного сечения шарика 17, которая больше площади, определяемой диаметром Dк. При диаметре штока 22 больше диаметра шарика 17 импульсный клапан будет оставаться в открытом положении при еще меньшем давлении в полости между шариком 17 и штоком 22, следовательно, и меньшим давлении рабочей среды во входной полости 3.Due to the appearance of a differential pressure on the shutter of the
Давление закрытия импульсного клапана можно изменять также и за счет изменения диаметра жиклерных отверстий 24, так как при этом изменяется давление в полости между седлом импульсного клапана 18 и штоком 22.The closing pressure of the pulse valve can also be changed by changing the diameter of the
После закрытия импульсного клапана давление в полости пружины основного клапана 11 становиться равным давлению во входной полости 3 и на затворе основного клапана 7 появляется усилие, перемещающее затвор основного клапана 7 к седлу основного клапана 8. Под действием этого усилия и усилия пружины основного клапана 11 затвор основного клапана 7 прижимается к седлу основного клапана 8, герметично разобщая входную полость 3 и полость дренажа 4.After closing the pulse valve, the pressure in the spring cavity of the
Предложенный импульсный предохранительный клапан по сравнению с прототипом имеет:The proposed pulse safety valve in comparison with the prototype has:
1. Упрощенную конструкцию за счет упрощения конструкции импульсного клапана.1. Simplified design by simplifying the design of the pulse valve.
2. Повышенную надежность за счет:2. Increased reliability due to:
- уменьшения количества торцовых уплотнений.- reducing the number of mechanical seals.
В клапане имеется торцовое уплотнение по месту посадки затвора на седло основного клапана и по месту посадки шарика на коническую поверхность седло импульсного клапана;The valve has a mechanical seal at the place where the shutter fits on the seat of the main valve and at the place where the ball lands on the tapered surface of the seat of the pulse valve;
- исключения подвижного уплотнения манжетой, находящейся под полным рабочим давлением в течение всего срока эксплуатации;- exclusion of the movable seal by a cuff under full operating pressure throughout the entire life of the seal;
- конструктивного исполнения затвора основного клапана, подвижное уплотнение которого находится под действием только перепада давлений при открытом клапане. При закрытом клапане уплотнение разгружено.- the design of the shutter of the main valve, the movable seal of which is under the action of only differential pressure with the valve open. With the valve closed, the seal is unloaded.
3. Конструктивный элемент, при помощи которого можно настраивать давление закрытия клапана - жиклерные отверстия в промежуточном корпусе.3. A structural element with which you can adjust the closing pressure of the valve - nozzle holes in the intermediate housing.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015108474/06A RU2591383C1 (en) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | Pulse safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015108474/06A RU2591383C1 (en) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | Pulse safety valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2591383C1 true RU2591383C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015108474/06A RU2591383C1 (en) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | Pulse safety valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2591383C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1106944A1 (en) * | 1982-12-07 | 1984-08-07 | Предприятие П/Я А-7584 | Pulsed safety valve |
| US4672995A (en) * | 1984-12-28 | 1987-06-16 | Anderson-Greenwood Usa, Inc. | Redundant pilot valve control system |
| DE3906888A1 (en) * | 1989-03-03 | 1990-09-06 | Siemens Ag | Control device for a safety valve |
| RU2289051C2 (en) * | 2004-07-15 | 2006-12-10 | Открытое акционерное общество "Уралкриомаш" | Pulse-operated safety valve |
-
2015
- 2015-03-11 RU RU2015108474/06A patent/RU2591383C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1106944A1 (en) * | 1982-12-07 | 1984-08-07 | Предприятие П/Я А-7584 | Pulsed safety valve |
| US4672995A (en) * | 1984-12-28 | 1987-06-16 | Anderson-Greenwood Usa, Inc. | Redundant pilot valve control system |
| DE3906888A1 (en) * | 1989-03-03 | 1990-09-06 | Siemens Ag | Control device for a safety valve |
| RU2289051C2 (en) * | 2004-07-15 | 2006-12-10 | Открытое акционерное общество "Уралкриомаш" | Pulse-operated safety valve |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, ОСТ 92-0130-70, л.12. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101854930B1 (en) | Time-delay valve | |
| RU2672898C1 (en) | Cutoff valve | |
| EP3230556B9 (en) | A bellows valve and an injection valve | |
| KR20130092998A (en) | Shuttle valve | |
| US7168446B2 (en) | High impact discharge valve | |
| CN104006192A (en) | Pressure reducing valve, tap and bottle provided with such a pressure reducing valve | |
| US3363581A (en) | Gas lift valve | |
| CN106523569B (en) | Oil gas shock mitigation system | |
| JP2019505746A (en) | Safety valve | |
| US3863672A (en) | Dual action pilot | |
| RU2591383C1 (en) | Pulse safety valve | |
| US3476133A (en) | Valve operated by rate of fluid pressure change | |
| WO2016096436A1 (en) | Valve actuating device with opening reduced speed | |
| US2682890A (en) | Safety valve device | |
| US10261526B2 (en) | Pressure reducing valve | |
| KR200475572Y1 (en) | Back pressure discharge passage sealing structure of pressure reducing valve | |
| CA2487746A1 (en) | Pressure protection valve | |
| KR102521696B1 (en) | Safety valve | |
| RU2243439C2 (en) | Check valve | |
| US20210054725A1 (en) | High pressure gas lift valve with dual edge welded bellows | |
| US2518988A (en) | Hydraulic fuse | |
| WO2020124790A1 (en) | Relief valve for preventing water hammer | |
| RU54618U1 (en) | VALVE DEVICE | |
| RU2461757C1 (en) | Controlled valve | |
| RU151614U1 (en) | VALVE |