RU2658166C1 - Drain and safety valve - Google Patents
Drain and safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658166C1 RU2658166C1 RU2017110016A RU2017110016A RU2658166C1 RU 2658166 C1 RU2658166 C1 RU 2658166C1 RU 2017110016 A RU2017110016 A RU 2017110016A RU 2017110016 A RU2017110016 A RU 2017110016A RU 2658166 C1 RU2658166 C1 RU 2658166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- bellows assembly
- setting
- drainage
- sleeve
- Prior art date
Links
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к арматуростроению, и предназначено для сброса избыточных газов из криогенных топливных емкостей при повышении в них давления выше допустимого и может быть использовано в пневмогидросистемах различных отраслей промышленности.The invention relates to mechanical engineering, namely to valve engineering, and is intended for the discharge of excess gases from cryogenic fuel tanks when the pressure in them is higher than permissible and can be used in pneumatic and hydraulic systems of various industries.
Известен дренажно-предохранительный клапан (патент RU, №2142592 С1, МПК F16K 17/00, опубл. 10.12.1999 г.), содержащий корпус с входным и выходным каналами и дренажной полостью, седло и затвор с уплотнением, соединенный со штоком управляющего клапана, сильфонный узел, разъемный промежуточный корпус и регулирующее устройство. Сильфонный узел соединен с затвором и выполнен с внутренней и наружной полостями. Наружная полость сильфонного узла сообщена с атмосферой. Клапан снабжен двумя выходными и одним входным продувочными штуцерами, тягой, размещенной во внутренней полости сильфонного узла. Тяга кинематически соединяет затвор со штоком управляющего клапана посредством выполненных на ее концах шарниров и нижнего с отбортовкой и верхнего переходников. Переходники образуют зазоры в осевом направлении соответственно с внутренним торцом верхнего переходника и выполненной на торце штока управляющего клапана отбортовкой и внутренним торцом затвора и отбортовкой нижнего переходника. В разъемном промежуточном корпусе установлены входной и один выходной продувочные штуцеры. Он сообщен с выходным каналом через дренажную полость. Наружная поверхность дренажно-предохранительного клапана покрыта термоизоляционным материалом. Уплотнение управляющего клапана выполнено радиально в виде фторопластого кольца с усом, размещенного на поршне управляющего клапана. Регулирующее устройство выполнено в виде гайки и втулки с выступами и размещено в разъемном промежуточном корпусе с возможностью осевого перемещения.Known drain safety valve (patent RU, No. 2142592 C1, IPC
Недостатком данного дренажно-предохранительного клапана является невозможность дистанционной перенастройки клапана для осуществления сброса рабочей среды при двух уровнях давления срабатывания: пониженного и повышенного.The disadvantage of this drainage safety valve is the inability to remotely reconfigure the valve to discharge the working medium at two levels of response pressure: low and high.
Предлагается дренажно-предохранительный клапан, содержащий корпус с входным и выходным каналами и дренажной полостью; седло и клапан с уплотнителем; сильфонный узел, расположенный внутри клапана и упирающийся в него сферическим выступом, промежуточный корпус с входным и выходным продувочными штуцерами, сообщенный с внутренней полостью сильфонного узла, при этом выходной продувочный штуцер сообщен с атмосферой; пневмопривод управления дренажным клапаном, расположенным во входном канале и имеющим штуцер подачи управляющего давления, отличающийся тем, что дренажно-предохранительный клапан снабжен механизмом дистанционной перенастройки клапана посредством электромагнита из режима пониженного давления срабатывания в режим повышенного давления срабатывания и обратно.A drainage safety valve is provided, comprising a housing with inlet and outlet channels and a drainage cavity; seat and valve with gasket; a bellows assembly located inside the valve and resting against it with a spherical protrusion, an intermediate housing with inlet and outlet purge fittings in communication with the internal cavity of the bellows assembly, with the outlet purge fitting communicating with the atmosphere; a pneumatic actuator for controlling a drain valve located in the inlet channel and having a control pressure supply fitting, characterized in that the drain and safety valve is equipped with a mechanism for remotely reconfiguring the valve by means of an electromagnet from the low pressure setting mode to the higher pressure setting mode and vice versa.
Таким образом, механизм дистанционной перенастройки позволяет обеспечить возможность сброса рабочей среды при двух уровнях давления срабатывания.Thus, the remote reconfiguration mechanism makes it possible to discharge the working medium at two levels of response pressure.
Поставленная цель достигается тем, что в конструкции используются две спиральные концентрически установленные пружины. Первая пружина постоянно прижимает клапан к седлу через сильфонный узел и обеспечивает работу дренажно-предохранительного клапана в режиме пониженного давления срабатывания. Она установлена во внутренней полости сильфонного узла между дном сильфонного узла и упором, имеющим возможность осевого перемещения посредством резьбового соединения с регулировочным винтом, упирающимся своим буртом в неподвижное основание, предназначенного для настройки пружины на пониженное давление начала открытия клапана. Вторая пружина, размещенная между дном сильфонного узла и буртом втулки, в режиме пониженного давления срабатывания клапана не работает и свободно перемещается совместно с втулкой вдоль оси клапана. Она включается при переводе дренажно-предохранительного клапана в режим повышенного давления срабатывания, а именно перемещением ограничивающего упора, размещенного в промежуточном корпусе, вдоль оси клапана, посредством электромагнита, до соприкосновения с втулкой, тем самым блокируя ее. Первоначальное поджатие второй пружины, а следовательно, и настройка на срабатывание клапана от повышенного давления обеспечиваются штоком, свободно скользящим в центральном отверстии втулки и одним концом жестко связанным с дном сильфонного узла, и гайкой, расположенной в ступенчатом отверстии втулки и навинченной на свободный конец штока.This goal is achieved by the fact that two spiral concentrically mounted springs are used in the design. The first spring constantly presses the valve to the seat through the bellows assembly and ensures the operation of the drainage safety valve in the mode of reduced pressure of operation. It is installed in the internal cavity of the bellows assembly between the bottom of the bellows assembly and an abutment that can axially move by means of a threaded connection with an adjusting screw resting on its shoulder against a fixed base designed to adjust the spring to a reduced pressure for opening the valve. The second spring, located between the bottom of the bellows assembly and the collar of the sleeve, does not work in the mode of reduced pressure of the valve actuation and freely moves together with the sleeve along the axis of the valve. It turns on when the drainage safety valve is switched to the mode of increased pressure of operation, namely, by moving the limit stop placed in the intermediate housing along the axis of the valve, by means of an electromagnet, until it contacts the sleeve, thereby blocking it. The initial preload of the second spring, and consequently, the adjustment of the valve to operate from increased pressure, are provided by a rod freely sliding in the central bore of the sleeve and one end rigidly connected to the bottom of the bellows assembly, and a nut located in the stepped bore of the sleeve and screwed onto the free end of the stem.
На фиг. 1 изображен продольный разрез дренажно-предохранительного клапана.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a drainage safety valve.
Дренажно-предохранительный клапан состоит из следующих основных частей: корпуса 1, седла 2, клапана 3, поджатого к седлу 2, электромагнита 4, пружины пониженной настройки 5, пружины повышенной настройки 6, штока электромагнита 7, ограничивающего упора 8, пружины ограничивающего упора 9, основания 10, сильфонного узла 11, винта регулировочного 12, упора 13, втулки 14, штока 15, винта 16, а также пневмопривода управления дренажным клапаном 17.The drainage and safety valve consists of the following main parts:
В режиме предохранительного клапана рабочая среда, попадая через входной канал дренажно-предохранительного клапана, действует на клапан 3, стремясь оторвать его от седла 2. При пониженном давлении настройки (электромагнит 4 выключен) сила от воздействия рабочей среды на клапан 3 воспринимается только пружиной пониженной настройки 5 и сильфонным узлом 11. Пружина 9 удерживает ограничивающий упор 8 в крайнем верхнем положении, создавая между ограничивающим упором 8 и винтом 16 зазор, величина которого больше, чем величина хода клапана 3, что позволяет втулке 14 с винтом 16 и пружине повышенной настройки 6, установленной между втулкой 14 и дном сильфонного узла 11, свободно перемещаться вдоль оси отверстия регулировочного винта 12. Пружина пониженной настройки 5 настраивается на заданное давление открытия (пониженное давление открытия) с помощью вращения регулировочного винта 12, размещенного в отверстии основания 10 и упирающегося в него своим буртом, и осевого перемещения упора 13, зафиксированного от вращения за счет выступа, входящего в продольный паз основания 10, посредством резьбового соединения.In the safety valve mode, the working medium, entering through the inlet channel of the drainage and safety valve, acts on
Для перевода дренажно-предохранительного клапана в положение повышенного давления настройки на обмотку электромагнита 4 подается напряжение, и якорь 18 перемещается вниз, посредством штока 7, ограничивающего упор 8 до касания с винтом 16. Таким образом втулка 14, жестко соединенная с винтом 16 посредством резьбового соединения, фиксируется от осевого перемещения, создавая тем самым упор для пружины повышенной настройки 6. В результате сила воздействия рабочей среды на клапан 3 воспринимается двумя пружинами: пружиной пониженной настройки 5 и пружиной повышенной настройки 6. Пружина повышенной настройки 6 отрегулирована на заданное давление открытия (повышенное давление открытия) с помощью гайки 19, расположенной в ступенчатом отверстии втулки 14 и навинченной на резьбовой конец штока 15, противоположный конец которого жестко соединен с дном сильфонного узла 11. При вращении гайки 19 изменяется расстояние между втулкой 14 и дном сильфонного узла 11, обеспечивая тем самым изменение первоначального поджатия пружины 6. Для перевода дренажно-предохранительного клапана обратно в режим пониженного давления настройки с электромагнита 4 снимается напряжение и шток 7 с ограничивающим упором 8, под действием пружины ограничивающего упора 9, перемещается в крайнее верхнее положение.To put the drainage safety valve in the high pressure setting position, a voltage is applied to the
При дальнейшем повышении давления, свыше пониженного (повышенного) давления открытия дренажно-предохранительного клапана, клапан 3 отрывается от седла 2. Через образующуюся щель рабочая среда через выходной канал сбрасывается в дренаж. За счет сброса рабочей среды давление во входной полости снижается и клапан 3, под воздействием пружины пониженной настройки 5 или совместным воздействием пружины пониженной настройки 5 и пружины повышенной настройки 6, возвращается в исходное положение. Расход рабочей среды через дренажно-предохранительный клапан прекращается.With a further increase in pressure above the reduced (increased) pressure of the opening of the drainage safety valve,
В режиме дренажного клапана открытие клапана 3 осуществляется посредством осевого перемещения толкателя 20 при подаче управляющего давления через штуцер пневмопривода управления дренажным клапаном 17. Закрытие клапана 3 происходит при сбросе управляющего давления через штуцер пневмопривода управления дренажным клапаном 17.In the drain valve mode, the
Предлагаемая конструкция позволяет производить дистанционную перенастройку предохранительного клапана, входящего в дренажно-предохранительный клапан, с пониженного уровня давления настройки на повышенный и обратно с помощью электропривода: при подготовке на стартовом комплексе и в полете на участках работы двигательной установки на режиме - повышенная настройка, при полете в паузах - пониженная настройка. Снижение настройки в паузе дает возможность хранить криогенные компоненты в баках при пониженных давлениях, что уменьшает прогрев компонентов и их испарение. Пониженная настройка или приоткрытие клапана (при интенсивном испарении) позволяет вести интенсивный сброс избытка пара без принудительного периодического открытия дренажно-предохранительного клапана в режиме дренажа, что позволяет обойтись без включения двигателей системы обеспечения орбитального запуска для создания продольной перегрузки перед и в процессе дренажа.The proposed design allows remote reconfiguration of the safety valve included in the drainage and safety valve from a lower setting pressure to an increased pressure and vice versa using an electric actuator: when preparing at the launch complex and in flight at areas of propulsion system operation, the mode is increased, during flight in pauses - lower setting. A decrease in pause setting makes it possible to store cryogenic components in tanks at reduced pressures, which reduces the heating of components and their evaporation. A reduced setting or slightly opening of the valve (during intensive evaporation) allows for intensive discharge of excess steam without forcibly periodically opening the drainage safety valve in the drainage mode, which eliminates the need to turn on the motors of the orbital start-up system to create a longitudinal overload before and during the drainage process.
Положительный эффект от использования изобретения в составе разгонного блока с криогенными компонентами топлива:The positive effect of the use of the invention in the composition of the upper stage with cryogenic fuel components:
- снижение потерь криогенных компонентов (кислород, водород) на испарение, утечки, расхода на «раскипание» и т.д.;- reduction of losses of cryogenic components (oxygen, hydrogen) due to evaporation, leakage, consumption for “boiling up”, etc .;
- уменьшение запасов топлива в системе обеспечения орбитального запуска на работу двигателей малой тяги для создания продольной перегрузки при принудительных дренажах баков.- reduction of fuel reserves in the system for providing orbital launch of small thrust engines to create longitudinal overload during forced tank drains.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110016A RU2658166C1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Drain and safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110016A RU2658166C1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Drain and safety valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2658166C1 true RU2658166C1 (en) | 2018-06-19 |
Family
ID=62620366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110016A RU2658166C1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Drain and safety valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2658166C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751677C1 (en) * | 2020-07-02 | 2021-07-15 | Юрий Иванович Духанин | Safety draining valve |
RU2810110C1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-12-21 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева" | Check-cut-off valve |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5158106A (en) * | 1991-06-06 | 1992-10-27 | Saes Pure Gas, Inc. | Ultra-low heat leak cryogenic valve |
US5597009A (en) * | 1994-03-17 | 1997-01-28 | Societe Europeenne De Propulsion | Vacuum-enclosed integral cryogenic valve |
RU2086844C1 (en) * | 1990-02-01 | 1997-08-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Safety vent valve |
RU2142592C1 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Vent-safety valve |
RU2013137361A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | VIBRATION-RESISTANT DRAINAGE AND SAFETY VALVE |
-
2017
- 2017-03-24 RU RU2017110016A patent/RU2658166C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2086844C1 (en) * | 1990-02-01 | 1997-08-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Safety vent valve |
US5158106A (en) * | 1991-06-06 | 1992-10-27 | Saes Pure Gas, Inc. | Ultra-low heat leak cryogenic valve |
US5597009A (en) * | 1994-03-17 | 1997-01-28 | Societe Europeenne De Propulsion | Vacuum-enclosed integral cryogenic valve |
RU2142592C1 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Vent-safety valve |
RU2013137361A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | VIBRATION-RESISTANT DRAINAGE AND SAFETY VALVE |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751677C1 (en) * | 2020-07-02 | 2021-07-15 | Юрий Иванович Духанин | Safety draining valve |
RU2810110C1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-12-21 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева" | Check-cut-off valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2579427C2 (en) | Design of valve rod and plunger for use in fluid regulators | |
US9057448B2 (en) | Internal relief valve for a valve actuator | |
KR101061486B1 (en) | Fluid operated valve | |
KR101689673B1 (en) | Valve for controlling pressure | |
US9022345B2 (en) | Valve | |
JP2004162918A (en) | Valve having pressure balancing piston, and method related to it | |
JP2000227165A (en) | Motor control valve | |
US6588724B2 (en) | On-off valves for high pressure fluids | |
RU2658166C1 (en) | Drain and safety valve | |
US10982788B2 (en) | Thermal volume control for an actuator assembly | |
EP3418847A1 (en) | Flow regulation valve | |
RU2298128C2 (en) | Multipurpose valve | |
RU2610768C1 (en) | Regulating pilot valve | |
KR20200008167A (en) | Actuators, valves and semiconductor manufacturing equipment | |
CN210830637U (en) | Safety valve structure for piston type pressure reducer | |
KR200404834Y1 (en) | Pressure reducing valve | |
RU2584044C1 (en) | Valve | |
RU2374539C1 (en) | Valve | |
RU160383U1 (en) | HYDRAULIC VALVE | |
RU2591375C1 (en) | Valve | |
JP2000266194A (en) | Two-stage type electric expansion valve | |
KR20200014812A (en) | Actuators, valves, fluid supply systems, and semiconductor manufacturing equipment | |
RU2724422C2 (en) | Hydraulic drive | |
RU2493465C1 (en) | Constant low-pressure shutoff electropneumatic valve | |
WO2023032576A1 (en) | Pressure compensation valve |