SE523736C2

SE523736C2 - Hose safety valve, contains valve body with friction increasing surface structure

Info

Publication number: SE523736C2
Application number: SE0102166A
Authority: SE
Inventors: Bjoern Lind
Original assignee: Lind Finance & Dev Ab
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2004-05-11
Also published as: SE0102166L; SE0102166D0

Abstract

The valve body side of the flow path for the liquid from the inlet (3) to the outlet (4) is provided with a friction-increasing surface structure, so that the friction of the flowing liquid and/or gas acting upon the valve body is initially greater than the force generated by the pressure drop between the inlet and outlet in the event of a conduit connected to the outlet breaking. An Independent claim is also included for a method for operating this valve.

Description

Ita»- :Iiii 10 15 20 25 523 736 2 normaltillstånd håller ventilkroppen 5 förskjuten (i ﬁgurerna nedåt) så, att någon tätning mellan ventilkropp 5 och ventilhus 1 ej föreligger. Ita »-: Iiii 10 15 20 25 523 736 2 normal condition keeps the valve body 5 offset (in the ur gures downwards) so that there is no seal between valve body 5 and valve housing 1.

Vid utföringsfonnema enligt Fig. 1, 3 och 7 är vid änden, upptagande fjädern 12, en dämpningsanordning anordnad i form av en dämpningskammare 13, som med hjälp av en sekundärkolv 14, fast förbunden med ventilkroppen 5, bildar en ﬂuidet upptagande volym, som varierar med ventilkroppens 5 axiella rörelse och som har ett strypt till- och/eller utlopp i form av en spalt (ej visad), bildad av en eller ﬂera skåror i sekundärkolven 14 eller av spelet mellan sekundärkolven 14 och det den omgivande partiet 7 av den cylindriska håligheten 2.In the embodiments according to Figs. 1, 3 and 7, at the end, receiving the spring 12, a damping device is arranged in the form of a damping chamber 13, which by means of a secondary piston 14, fixedly connected to the valve body 5, forms a uniform receiving volume which varies with the axial movement of the valve body 5 and having a restricted inlet and / or outlet in the form of a gap (not shown), formed by one or more grooves in the secondary piston 14 or by the play between the secondary piston 14 and the surrounding portion 7 of the cylindrical the cavity 2.

Dämpningsanordningen skall förhindra att ventilen utlöser förorsakat av korta ﬂödestoppar.The damping device must prevent the valve from tripping caused by short ﬂ stops.

Utföringsformen i Fig. 2 saknar dock denna dämpningsanordning.However, the embodiment in Fig. 2 lacks this damping device.

Kolven 5 är vidare försedd med en klenare förlängning 15 vid denmfjädem 12 motsatta änden, vilken förlängning anstötande mot ventilhusets ändgavel bestämmer kolvens öppningsläge.The piston 5 is further provided with a narrower extension 15 at the opposite end of the spring 12, which extension adjacent to the end end of the valve housing determines the opening position of the piston.

Tryckﬂuidet kan från inloppet 3 strömma mellan ventilhusets 1 insida och kolvens 5 utsida till utloppet 4. I Fig. 1, 2 och 7 utgör detta den primära strömningsvägen för tryckﬂuidet. 1 enlighet med uppfinningen är åstadkommen en förstorad friktionskraﬁ mellan ﬂuidet och kolven 5, genom att dennas mantelyta erhållit ett efter önskan stort strömningsmotstånd för ﬂuidet, jämfört med en slät, cylindrisk mantelyta. I F ig. 1 och 4 visas ventilkroppens mantelyta försedd med tvärgående spår eller räfflor 16 (motsvarande gäller även för den i Fig. 7 visade utforingsfonnen). Utföringsfonnen enligt Fig. 2 och 5 har en ﬂödesfriktionshöjande ytstruktur i form av längsgående bommar 17 löpande axiellt utefter ventilkroppens 5 periferi. Enligt utföringsforrnen i F ig. 3 och 6 har den ﬂödesfriktionshöjande ytstrukturen åstadkommits genom att ett antal genomgående borrningar 18 är anordnade i ventilkroppen. Dessa borrningar 18 kan i sin tur vara invändigt försedda med spår eller räﬂlor eller bommar (ej visat). Andra typer av friktionshöjande ytstrukturer är naturligtvis möjliga inom ramen för uppfinningen.The pressure flow can flow from the inlet 3 between the inside of the valve housing 1 and the outside of the piston 5 to the outlet 4. In Figs. 1, 2 and 7 this constitutes the primary flow path for the pressure flow. In accordance with the invention, an enlarged friction crane ﬁ is provided between the ﬂ uidet and the piston 5, in that its mantle surface has obtained a desired flow resistance for the ﬂ uidet, compared with a smooth, cylindrical mantle surface. I F ig. 1 and 4 show the mantle surface of the valve body provided with transverse grooves or grooves 16 (the same also applies to the liner shape shown in Fig. 7). The embodiment according to Figs. 2 and 5 has a fate-increasing surface structure in the form of longitudinal barriers 17 running axially along the periphery of the valve body 5. According to the embodiments in Figs. 3 and 6, the fate-increasing surface structure has been provided by a number of through-bore bores 18 being provided in the valve body. These bores 18 may in turn be internally provided with grooves or rails or barriers (not shown). Other types of friction-increasing surface structures are of course possible within the scope of the invention.

Under driﬁ och vid ett brott på den till utloppet 4 anslutna ledningen kommer dels en friktionskraﬁ mellan ﬂödet och kolven 5 och dels en masskraft, som ﬂödet orsakar på grund av tryckdifferensen mellan inlopp och utlopp, att verka på kolven 5. Den på ventilkroppen verkande friktionskraﬁen från ﬂödet skall, vid brott på ledningen ansluten till utloppet 4, vara sådan, att den tillsammans med tryckskillnaden överstiger motverkande kraﬁer på ventilkroppen 5 och således får ventilkroppen 5 att röra sig i riktning mot att strypa utloppet 4.During drive ﬁ and in the event of a break in the line connected to the outlet 4, a friction crane ﬁ between ﬂ fate and the piston 5 and partly a mass force, which, fate causes due to the pressure difference between inlet and outlet, will act on the piston 5. The friction force på acting on the valve body from the fate, in the event of a break in the line connected to the outlet 4, it must be such that it, together with the pressure difference, exceeds counteracting forces on the valve body 5 and thus causes the valve body 5 to move in the direction of throttling the outlet 4.

Av friktionskraften tvingas således ventilkroppen 5 mot stängande läge, till slutligen den K:\Patent\l 100-\l 10055200se\sIangbrottsvcnti|.doc ||»,. vin» 10 15 523 736 3 ökande strypningen har som konsekvens att tryckfallet över ventilsätet 9 ökar, resulterande i att ﬂödet stoppas.By the frictional force, the valve body 5 is thus forced towards the closing position, until finally the K: \ Patent \ l 100- \ l 10055200se \ sIangbrottsvcnti | .doc || »,. vin »10 15 523 736 3 increasing throttling has the consequence that the pressure drop across the valve seat 9 increases, resulting in the ﬂ fate being stopped.

Av de två kraftema, friktionskraften och masskraften, är det friktionskraften som dominerar vid ett tryckfall över ventilen. Friktionskraﬁen förhåller sig till ﬂödeshastigheten som kvadraten på denna, vilket innebär att ventilens funktionstörlopp kan inställas eller regleras med hjälp av en bestämning av ﬂödeskraften eller ett val av ventilkroppens 5 ytstruktur, dvs. ﬁ-iktionskoefﬁcient. Vid slangbrott kommer ventilkroppen 5 att av friktionskraften, som dominerar över masskraﬁen, med säkerhet att föras till stängande läge.Of the two forces, the friction force and the mass force, it is the friction force that dominates in the event of a pressure drop across the valve. The friction force till relates to the ﬂ velocity velocity as the square of this, which means that the valve's operating disturbance can be set or regulated by means of a determination of the ﬂ force or a choice of the surface structure of the valve body 5, ie. ﬁ- iction shift ﬁ cient. In the event of a hose rupture, the valve body 5 will certainly be moved to the closing position by the frictional force which dominates the mass crane.

Med hjälp av dämpningsanordningen i form av dämpningskarnmaren 13 och sekundärkolven 14 erhålles en därnpande funktion vid ventilkroppens 5 aktivering, vilket ger en fördröjning av kroppens rörelse. Detta resulterar i att korta tryckstötar med ökat ﬂöde ej utlöser ventilen, vilket innebär att slangbrottsventiler kan tillverkas för olika maxﬂöden, vilka ligger förhållandevis nära tillåtet maxﬂöde. Med hjälp av den strypta kanalen 10 erhålles en tryckutjämnande funktion, vilket medför att ventilen återställs i öppet läge (med hjälp av fjäderkraften), om orsaken till aktiveringen ej skulle vara ett läckage.By means of the damping device in the form of the damping core arm 13 and the secondary piston 14, a tapered function is obtained when the valve body 5 is activated, which gives a delay in the movement of the body. This results in short pressure shocks with increased ﬂ fate not triggering the valve, which means that hose break valves can be manufactured for different maximum ﬂ fates, which are relatively close to the permitted maximum ﬂ fate. By means of the throttled channel 10 a pressure equalizing function is obtained, which means that the valve is reset in the open position (by means of the spring force), if the cause of the activation would not be a leak.

K:\Patent\l 100-\l 1005 5200se\slangbrottsventil.docK: \ Patent \ l 100- \ l 1005 5200se \ slangbrottsventil.doc

Claims

10 15 20 25 30 523 736 i Patentkrav10 15 20 25 30 523 736 in Patent Claims

1. Förfarande för manövrering av en slangbrottsventil i form av en ventilkropp (5) törskjutbar axiellt i en i ett ventilhus (1) anordnad hålighet (2) med ett tillopp (3) samt ett på sidan av detta anordnat utlopp (4), varvid vätske- och/eller gasﬂöde sker från inloppet förbi ventilkroppen (5) via en strömningsbana till utloppet, varvid ventilkroppen (5) normalt befinner sig i läge för fritt ﬂöde från inloppet till utloppet, k ä n n e t e c k n at av att på ventilkroppssidan förses strömningsbanan med en yta, i förhållande till vätske- och/eller gasﬂödet, med sådan struktur, att ventilkroppen (5) av den därpå verkande friktionskraften från vätske- och/eller gasﬂödet primärt tvingas att förﬂyttas mot utloppet (4) innan kraften på gnmd av ett tryckfall över tilloppet (3) och utloppet (4) sekundärt bringas att tillsluta utloppet vid brott på en till detta ansluten ledning.Method for operating a hose break valve in the form of a valve body (5) rotatably slidable axially in a cavity (2) arranged in a valve housing (1) with an inlet (3) and an outlet (4) arranged on the side thereof, wherein liquid and / or gas discharge occurs from the inlet past the valve body (5) via a flow path to the outlet, the valve body (5) normally being in the position of free discharge from the inlet to the outlet, characterized in that the flow path is provided on the valve body side with a surface, in relation to the liquid and / or gas flow, with such a structure that the valve body (5) is primarily forced by the frictional force from the liquid and / or gas flow to be moved towards the outlet (4) before the force of a pressure drop across the inlet (3) and the outlet (4) are secondarily caused to close the outlet in the event of a break in a line connected to it.

2. Slangbrottsventil i form av en ventilkropp (5) iörskjutbar axiellt i en i ett ventilhus (1) anordnad hålighet (2) med ett tillopp (3) samt ett på sidan av detta anordnat utlopp (4), varvid vätske- och/eller gasﬂöde sker från inloppet förbi ventilkroppen (5) via en strömningsbana till utloppet, varvid ventilkroppen (5) normalt beﬁnner sig i läge för fritt ﬂöde från inloppet till utloppet, k ä n n e t e c k n a d av att på ventilkroppssidan är strömningsbanan försedd med en yta med friktionshöjande struktur, så att den på ventil- kroppen (5) verkande friktionskraﬁen från vätske- och/eller gasﬂödet initialt dominerar över kraften på grund av ett tryckfall över tilloppet (3) och utloppet (4), vid brott på en till utloppet ansluten ledning.Hose rupture valve in the form of a valve body (5) slidably axially in a cavity (2) arranged in a valve housing (1) with an inlet (3) and an outlet (4) arranged on the side thereof, wherein liquid and / or gas flow occurs from the inlet past the valve body (5) via a flow path to the outlet, the valve body (5) normally being in the position of free flow from the inlet to the outlet, characterized in that on the valve body side the flow path is provided with a surface with friction raising structure. so that the frictional force acting on the valve body (5) from the liquid and / or gas ﬂ fate initially dominates the force due to a pressure drop across the inlet (3) and the outlet (4), in the event of a break in a line connected to the outlet.

3. Slangbrottsventil enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att strömningsbanan är bildad av den spalt, som föreligger mellan hålighetens (2) insida och ventilkroppens (5) utsida, vilken uppvisar den friktionshöj ande ytan.Hose rupture valve according to claim 2, characterized in that the flow path is formed by the gap which exists between the inside of the cavity (2) and the outside of the valve body (5), which has the friction-increasing surface.

4. Slangbrottsventil enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att strömningsbanan är bildad av en eller ﬂera genom ventilkroppen (5) förlöpande kanaler (18), vilken eller vilka uppvisar den friktionshöjande ytan.Hose rupture valve according to claim 2, characterized in that the flow path is formed by one or more channels (18) extending through the valve body (5), which or which have the friction-increasing surface.

5. Slangbrottsventil enligt något av kraven 2-4, k ä n n e t e c k n a d av att en separat anordnad strypt kanal (10) sträcker sig mellan inloppet och utloppet.Hose rupture valve according to one of Claims 2 to 4, characterized in that a separately arranged throttled channel (10) extends between the inlet and the outlet.

6. Slangbrottsventil enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kanalen (10) löper genom ventilkroppen (5).Hose rupture valve according to claim 5, characterized in that the channel (10) runs through the valve body (5).

7. Slangbrottsventil enligt något av kraven 2-6, k ä n n e t e c k n a d av att vid ena änden av ventilkroppen (5) föreligger ett av ventilkroppen från ventilens vätske- och/eller gasﬂöde avskilt utrymme (13), försett med en strypt förbindelse med ventilens utloppssida. K:\Patent\l 100-\l l0055200se\0203 l4nkrav.doc 523 736 .s-Hose rupture valve according to one of Claims 2 to 6, characterized in that at one end of the valve body (5) there is a space (13) separated from the valve body from the valve liquid and / or gas ﬂ, provided with a restricted connection to the outlet side of the valve . K: \ Patent \ l 100- \ l l0055200se \ 0203 l4nkrav.doc 523 736 .s-

8. Slangbrottsventil enligt något av kraven 2-7, k ä n n e t e c k n a d av att den friktionshöj ande ytan har formen av tvärgående räfﬂor (16).Hose rupture valve according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the friction-increasing surface is in the form of transverse grooves (16).

9. Slangbrottsventil enligt något av kraven 2-7, k ä n n e t e c k n a d av att den friktionshöjande ytan har formen av längsgående räfﬂor (17). K:\Patent\l 100-\l 10055200se\0203 l4nkrav.docHose rupture valve according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the friction-increasing surface is in the form of longitudinal grooves (17). K: \ Patent \ l 100- \ l 10055200se \ 0203 l4nkrav.doc