SK279560B6 - Bezpečnostné uzavieracie zariadenie - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka bezpečnostného uzavieracieho zariadenia plynových potrubí, ktoré pozostáva z puzdra ventilu s predným a zadným koncom, a v ktorom je v axiálnom smere puzdra ventilu proti sile pružiny posuvne uložené vreteno ventilu, vybavené na prednom konci uzavieracím ústrojenstvom s tanierom ventilu a s dosadacou plochou na narážanie v blokovacej polohe na sedlo ventilu. Plocha priečneho prierezu taniera ventilu je menšia ako svetlý prierez puzdra ventilu a medzi vnútornou stenou puzdra ventilu a vonkajším priemerom taniera ventiluje vytvorená prstencová medzera. Na prednom konci puzdra ventilu je na pripojenie plynového potrubia umiestnený pripoj o vací prvok.

Doterajší stav techniky

Na prípojky vodovodu sú už známe zariadenia, ktoré sú umiestnené medzi odberným kohútom a s hadicou pripojeným spotrebičom a majú zabezpečiť, aby pri prasknutí pripojenej hadice nemohlo vytiecť veľké množstvo vody. Také uzavieracie vodné ventily reagujú na to, že pri prasknutí hadice klesá tlak a zároveň sa odoberá väčšie množstvo vody ako obyčajne. Tiež je pri náhlom poklese tlaku zaistené, aby vytekalo iba určité maximálne množstvo vody, pri ktorom sa bezpečnostný ventil uzatvára. Takým zariadením je napríklad možné istiť domáce spotrebiče, ako napríklad práčky, umývačky riadu alebo také, ktoré sú pripojené pružnými hadicami.

Pri plynových prípojkách dochádza často pri stavebných prácach na cestách alebo budovách k neúmyselnému poškodeniu systému potrubia. V takých prípadoch môže prísť k nechcenému úniku plynu a tým k nebezpečiu výbuchu. Tiež sú na plynovod napojené spotrebiče, ako napríklad vykurovacie zariadenia, ktoré majú až do dosiahnutia potrebnej teploty odoberať pre horáky plyn z plynovodu. Stráženie takého plynovodu nevedie k cieľu, pretože v závislosti od vonkajšej teploty musia byť pri nižších teplotách zásobované vykurovacie zariadenia dlhšie a tým aj väčším množstvom plynu pri teplotách vyšších. Pri prasknutí alebo zničení potrubného systému nastane pokles tlaku aj na strane spotrebičov.

Alternatívne systémy, ktoré vyžadujú diaľkovo riadené ventily, ktoré sa uvedú do činnosti napríklad v závislosti od signálov plynového snímača, sú odkázané na fungujúci systém elektrického vedenia a spravidla sú potom neskoršie nepoužiteľné, lebo je zároveň poškodené elektrické vedenie alebo je prerušená dodávka elektrického prúdu.

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje bezpečnostné uzavieracie zariadenie na plynové potrubie, pozostávajúce z puzdra ventilu s predným a zadným koncom, v ktorom je v axiálnom smere puzdra ventilu proti sile pružiny posuvne uložené vreteno ventilu, vybavené na prednom konci uzavieracím ústrojenstvom s tanierom ventilu a dosadacou plochou na narážanie v blokovacej polohe na sedlo ventilu, pričom plocha priečneho prierezu taniera ventiluje menšia ako svetlý prierez puzdra ventilu a medzi vnútornou stenou puzdra ventilu a vonkajším priemerom taniera ventiluje vytvorená prstencová medzera, pričom na prednom konci puzdra ventilu je na pripojenie plynového potrubia umiestnený pripoj ovaci prvok, ktorého podstata spočíva v tom, že na časti puzdra ventilu, pripojujúcej sa ku koncu sedla ventilu, privráteného k prednému koncu puzdra ventilu, je priemer vnútornej steny puzdra ventilu menší ako na zadnom konci puzdra ventilu.

Podľa výhodného uskutočnenia je vnútorná stena puzdra ventilu v smere od sedla ventilu k zadnému koncu puzdra ventilu kužeľová.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia povrchové priamky, vytvárajúce vnútornú stenu puzdra ventilu, zvierajú s pozdĺžnou osou vretena uhol v rozpätí od 3 do 10°.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je uhol, ktorý zvierajú povrchové priamky s pozdĺžnou osou vretena ventilu rovnajúci sa 5°.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je na privrátenej strane uzavieracieho ústrojenstva k zadnému koncu puzdra ventilu na tanieri ventilu za dosadacou plochou vytvorená oddelená plocha, na ktorej je pripojené vreteno ventilu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je oddelená plocha kužeľová. Priemer priečneho rezu oddelenej plochy je na pripojovacom mieste k dosadacej ploche väčší ako na pripojovacom mieste k vretenu ventilu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia jc vreteno ventilu posuvne uložené v prednom klznom ložisku, ktoré je pevne spojené pomocou prednej kruhovej doštičky, vybavenej sedlom ventilu a axiálnymi otvormi na prechod plynu s puzdrom ventilu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je vreteno ventilu posuvne uložené v zadnom klznom ložisku, ktoré je pevne spojené pomocou zadnej kruhovej doštičky so zadnými otvormi na výstup plynu s puzdrom ventilu. Na vreteno ventiluje v mieste medzi zadným klzným ložiskom a uzavieracím zariadením nasunutá pružina.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má sedlo ventilu kužeľový tvar.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má sedlo ventilu konvexný tvar a dosadacia plocha má konkávny tvar.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má vreteno ventilu nastavovacie zariadenie na nastavenie predpätia pružiny a/alebo uzavieracej cesty ventilu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má pružina progresívnu charakteristiku.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má tanier ventilu na odvrátenej strane od pružiny vytvorenú vodiacu plochu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má vodiaca plocha konvexný tvar.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je medzi predným koncom vretena ventilu a dosadacou plochou vytvorená druhá vodiaca plocha s konkávnym tvarom.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je v tanieri ventilu vytvorený axiálny priechodný otvor na únik plynu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je vreteno ventilu v pripojení na tanier ventilu vybavené na svojom vonkajšom obvode v pozdĺžnom smere prebiehajúcimi rebrami, medzi ktorými sú vytvorené pozdĺžne drážky.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia sú klzné ložiská ventilu upevnené aspoň tromi v radiálnom smere prebiehajúcimi priečnymi rebrami, ktoré sú rovnobežné s pozdĺžnou osou vretena ventilu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia povrchové priamky, vytvárajúce kužeľové sedlo ventilu, zvierajú s pozdĺžnou osou vretena ventilu v smere odvrátenom od zadného konca puzdra ventilu ostrý uhol.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je v priestore predného konca puzdra ventilu pred tanierom ventilu umiestnený filter.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je vreteno ventilu posuvne uložené v rezných hranách, vytvorených na priečnych rebrách. Vo vretene ventiluje vytvorená dutina, v ktorej je usporiadaná pružina a ktorej zadný koniec prilieha na druhé sedlo, vytvorené na prednom konci čapu, na ktorom je klzné uložená vnútorná stena dutého vretena ventilu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je zadný koniec puzdra ventilu pomocou priechodových kanálov v spojení s dutinou vretena ventilu.

Výhoda navrhovaného zariadenia spočíva v tom, že bezpečnostné uzavieracie zariadenie umožňuje rozpoznať poškodenie v potrubnom systéme bez spôsobenia predčasného uzavretia plynovodu, keď nejaký spotrebič potrebuje dlhší čas množstvo plynu, ktoré nezodpovedá jeho spotrebe. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie jc vhodné na zaistenie rodinných domov s viac bytmi, kde veľký' počet spotrebičov odoberá plyn z plynovodu nerovnomerne v čase a môže byť umiestnené dlho bez údržby na neprístupnom mieste.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov, kde je na 1 znázornený rez prvým príkladom uskutočnenia bezpečnostného uzavieracieho zariadenia, na obr. 2 je rez uloženia predného konca pružiny v kruhovej drážke, na obr. 3 je detail uskutočnenia zadného klzného ložiska so zadnou kruhovou doštičkou, na obr. 4 je pohľad na zadnú kruhovú doštičku v smere šípky IV z obr. 3, na obr. 5 je schematické zobrazenie iného uskutočnenia kužeľa ventilu, na obr. 6 je diagram charakteristiky pružnosti pružiny s progresívnou charakteristikou na ovládanie ventilu, na obr. 7 je rez iného uskutočnenia puzdra ventilu, na obr. 8 je pohľad na puzdro ventilu v smere šípky VIII z obr. 7, na obr. 9 je bočný pohľad na ventil, použitý na puzdro ventilu z obr. 7, na obr. 10 je rez vretenom ventilu podľa čiary X-X z obr. 9, na obr. 11 je rez ďalšieho príkladného uskutočnenia puzdra ventilu, na obr. 12 je bočný pohľad na ventil, použitý na puzdro ventilu z obr. 11 a na obr. 13 je rez ďalším príkladným uskutočnením bezpečnostného uzavieracieho zariadenia.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Bezpečnostné uzavieracie zariadenie na plynové potrubie, zobrazené na obr. 1 pozostáva z puzdra 1 ventilu, v ktorom je umiestnená tak predná kruhová doštička 8, v ktorej je upevnené predné klzné ložisko 3, ako aj zadná kruhová doštička 10, v ktorej je upevnené zadné klzné ložisko 4, v ktorom je posuvne uložené v axiálnom smere puzdra 1 ventilu vreteno 11 ventilu, na ktorého predný koniec nadväzuje zatváracie ústrojenstvo, napríklad kuželík 2 ventilu s tanierom 7 ventilu, ktorý je posuvne uložený v prednom klznom ložisku 3. Také klzné ložiská 3, 4, môžu byť vyrobené tak, aby nepotrebovali údržbu, takže bezpečnostné uzavieracie zariadenie môže byť dlho bez údržby na neprístupnom mieste. Na vretene 11 ventilu je v mieste medzi zadným klzným ložiskom 4 a kuželíkom 2 ventilu nasunutá pružina 5. Týmto spôsobom je zaistené spoľahlivé axiálne vedenie vretena 11 ventilu a tým presné určenie voľného priechodového prierezu na obvode taniera 7 ventilu v jeho otvorenej polohe. Zadný koniec vretena 11 ventilu je vybavený závitom 13, na ktorom je naskrutkovaná matica 12 na nastavenie predpätia pružiny 5, na zablokovanie zatváracej cesty kuželíka 2 ventilu a aby bolo možné vždy maximálne presne prispôsobiť prípustný rozdiel tlakov druhu, povahe a množstvám spotrebičov. Matica 12 môže byť nahradená obdobným nastavovacím zariadením. V prednej kruhovej doštičke 8 je vytvorené sedlo 9 ventilu na dosadnutie na dosadaciu plochu 6, vytvorenú na tanieri 2 ventilu. Klzné ložiská 3, 4 môžu byť v príslušných kruhových doštičkách 8, 9 podopreté v radiálnom smere prebiehajúcimi priečnymi rebrami 26 alebo môžu byť v prednej kruhovej doštičke 8 vytvorené predné otvory 15 alebo predné prierazy a v zadnej kruhovej doštičke 10 zadné otvory 16 alebo zadné prierazy, ako je to bližšie zobrazené na obr. 3 a 4. Zadné klzné ložisko 4 má na ploche privrátenej k prednému klznému ložisku 3 vytvorené v axiálnom smere predĺženie 19 na dosadnutie zadného konca pružiny 5, čo je vidieť na obr. 3. Kuželík 2 ventilu má na privrátenej ploche k zadnému klznému ložisku 4 vytvorenú kruhovú drážku 18 na dosadnutie predného konca pružiny 5, čo je zobrazené na obr. 4. Puzdro 1 ventilu je na prednom konci 20 vybavené predným vonkajším závitom 21 a na zadnom konci 14 zadným vonkajším závitom 22, ktoré slúži na priskrutkovanie k ďalšiemu potrubiu. Puzdro 1 ventilu môže byť tiež s ďalším potrubím spojené pomocou príruby alebo zvaru, pričom pri použití plastového potrubia je možné tiež vykonať pripojenie pomocou zvaru. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie je pritom výhodné umiestniť bezprostredne v mieste pripojenia potrubia spotrebičov na hlavné potrubie alebo pri odbočkách, takže únik plynu je obmedzený na minimum. Svetlý prierez puzdra 1 sa od prednej kruhovej doštičky 8 smerom k zadnému koncu 14 puzdra 1 ventilu zväčšuje.

Tým, že sa použije kuželík 2 ventilu, posuvný proti sile pružiny 5, je vopred daný určitý rozdielový tlak na zodpovedajúce nastavenie pružnosti pružiny 5, ktorý je charakteristický pre škody v uvedenom potrubnom systéme. Akonáhle tlak v uvedenom potrubnom systéme poklesne pod určitú medznú hodnotu, uzavrie sa bezpečnostné uzavieracie zariadenie, a pretože bezpečnostné uzavieracie zariadenie má iba mechanické diely, zostáva také bezpečnostné uzavieracie zariadenie schopné prevádzky tiež pri prírodných katastrofách. Plocha prierezu taniera 7 ventilu, prípadne plocha priechodného prierezu medzi dosadacou plochou 6 a sedlom 9 ventilu pri otvorenom ventile, je daná použitými spotrebičmi pripojenými na zadný koniec 14 puzdra 1 ventilu. Pritom musí byť zabezpečené, aby prierezy predných a zadných otvorov 15, 16 boli najmenej rovnajúce sa ploche priechodového prierezu medzi dosadacou plochou 6 a sedlom 9 ventilu, aby sa zamedzilo pôsobeniu škrtenia za tanierom 7 ventilu v smere 17, prúdenia. Plochu prierezu taniera 7 ventilu vzhľadom na svetlý prierez puzdra 1 ventilu, rovnako ako predpätie pružiny 5, je treba dimenzovať tak, aby pri poklese tlaku, ktorý presahuje pokles tlaku dosiahnutý' pri prevádzke všetkých spotrebičov a tým ukazuje na poruchu úseku smerom k spotrebičom, vzniknutú napríklad stavebnými prácami, aby došlo k automatickému uzavretiu kuželíka 2 ventilu a tým k zamedzeniu prívodu plynu na predný koniec 20 puzdra 1 ventilu. Pri umiestnení ventilu v mieste odbočky z hlavnej siete sa nastaví presahujúci rozdiel tlakov na maximálne možný odber všetkých spotrebičov, zodpovedajúci úseku potrubia. Na bezpečnú funkciu bezpečnostného uzavieracieho zariadenia, ktoré je nastavené iba na rozdiel tlakov v potrubí pred a za ventilom, je požadované, aby bol zachovaný minimálny odstup taniera 7 ventilu od puzdra 1 ventilu, ktorý určuje voľný priechodný prierez, takže plocha priečneho prierezu taniera 7 ventilu je menšia ako svetlý prierez puzdra 1 ventilu, pričom medzi vnútornou stenou 28 puzdra 1 ventilu a vonkajším priemerom taniera 7 ventilu je vytvorená prstencová medzera. Klzné ložiská 3, 4 musia byť uložené tak, aby za sedlom 9 ventilu nenastupovala žiadna reštrikcia, aby bolo zaručené rýchle reagovanie na neprípustný pokles tlaku. Tanier 7 ventilu po neprístupnom poklese tlaku a uzatvorení ventilu sa dostane znovu do prevádzkovej polohy tým, že sa privedie protitlak do potrubia ku spotrebiču, takže na nové uvedenie do prevádzky nie sú nutné ďalšie odstávky plynových potrubí. Ventil môže byť aj preto umiestnený i na relatívne neprístupnom mieste, napríklad priamo v prípojke domu na hlavné potrubie. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie môže byť nasadené na základe reakcie na zodpovedajúci rozdiel tlakov v potrubných sieťach s regulovaným alebo neregulovaným pretlakom.

Na správne utesnenie zatvoreného ventilu, má buď dosadacia plocha 6 alebo sedlo 9 ventila zakrivený tvar, t. j. sedlo ventilu má konvexný tvar a dosadacia plocha 6 má konkávny tvar, takže pri zatvorenom ventilu je výsledkom plošný dotyk medzi dosadacou plochou 6 a sedlom 9 ventilu. Pri uzatvorení ventilu sa po nasledujúcej oprave potrubia na druhom konci 14 puzdra ventilu 1 objaví tlak, ktorý je však menší ako na prednom konci 20 puzdra 1 ventilu, čím sa pomocou pružiny 5 znovu ventil otvorí a nemusí teda prísť k vykopaniu ani prípadnému vyhrabávaniu ventilu, umiestneného väčšinou na neprístupnom mieste.

Na obr. 5 je zobrazený predný koniec vretena 11 ventilu, na ktorý naväzuje kuželík 2 ventilu s tanierom 7 ventilu a s dosadacou plochou 6. Tanier z ventilu má na odvrátenej strane od pružiny 5 vytvorenú konvexnú vodiacu plochu 23. Tým sa zamedzí turbulenciám v mieste dosadacej plochy 6. Na ďalekosiahle lamináme prúdenie nie je vytvorená iba vodiaca plocha 23, ale je tiež vytvorená druhá vodiaca plocha 24, spojujúca dosadaciu plochu 6 s predným koncom vretena 11 ventilu. Priemer priečneho prierezu druhej vodiacej plochy 24 sa plynulé zmenšuje od dosadacej plochy 6 smerom k prednému koncu vretena 11 ventilu, takže jej priečny rez má konkávny tvar. Vzhľadom na zmenšujúci sa priemer priečneho prierezu druhej vodiacej plochy 24 a vzhľadom na hladkosť a spojitosť jednotlivých povrchov vychádza z dosadacej plochy 6 prúdenie bez vírov. Obidvomi vodiacimi plochami 23, 24 prechádza priechodný otvor 25 na únik plynu, ktorého pozdĺžna os je rovnobežná s pozdĺžnou osou 27 vretena 11 ventilu a ktorého rozmery sú určené zodpovedajúcimi bezpečnostnými predpismi. Tento priechodný otvor 25 na únik plynu môže ústiť na sedlo 9 ventilu. Takými vodiacimi plochami 23, 24 sa bude aj najvýdatnejšie lamináme prúdenie v priestore taniera 7 ventilu udržovať priamo a budú vylúčené víry, vyvolané turbulenciami, ktoré môžu viesť k nestabilnej polohe taniera 7 ventilu a na druhej strane k ovplyvňovaniu rozdielu tlaku spúšťajúceho bezpečnostného uzavieracieho zariadenia.

Na spoľahlivý spôsob prevádzky plynomerov a na základe skutočnosti, že nie je dosiahnutá absolútna tesnosť, ráta sa v príslušných predpisoch s tým, že sa toleruje určité uniknuté množstvo pri plynových spotrebičoch, ktoré je napríklad 30 1/hod. Ako je uvedené, pri bezpečnostnom uzavieracom zariadení sa po uzatvorení na základe poškodenia potrubia prípadne zvýšeného úniku plynu pri poškodenom spotrebiči znovu po oprave otvorí ventil príslušného potrubia tým, že sa v potrubí na strane spotrebiča vytvorí pretlak, pričom sa tanier 7 ventilu zdvihne zo sedla 9 ventilu a tým sa znovu otvorí priechodový prierez a tým tiež potrubie. Takéto otvorenie vytvorením tlaku na strane spotrebiča je pritom všeobecne spojené so zodpovedajúcim preskúšaním prevádzkovateľa plynovodu, ktoré je prinajmenšom časovo veľmi náročné. V prípade nesprávnej obsluhy otváracieho ventilu sa bezpečnostné uzavieracie zariadenie vypne a tým je spotrebič oddelený od plynovodu, čo sa s ohľadom na povolené množstvo uniknutého plynu môže urobiť tiež tak, že tanier 7 ventilu má otvor 25 na únik plynu a/alebo nie je dosadacia plocha 6 úplne tesná so sedlom 9 ventilu, pričom je unikajúce množstvo plynu menšie ako 30 l/hod. V tomto prípade sa po uzatvorení potrubia ku spotrebiču vytvorí na strane spotrebiča počas krátkeho času prostredníctvom otvoru 25 na únik plynu, prípadne netesnému posadnutiu taniera 7 ventilu k sedlu 9 ventilu, zodpovedajúci vzostup tlaku, takže nastane vyrovnanie tlakov v mieste taniera 2 ventilu a pomocou sily pružiny 5 sa ventil opäť otvorí. Predpokladané uniknuté množstvo udané týmito zodpovedajúcimi bezpečnostnými predpismi je hlboko pod množstvom plynu, ktoré by skutočne uniklo pri poškodení potrubia alebo spotrebiča, takže na samočinné otvorenie bezpečnostného uzavieracieho zariadenia, na základe prechádzajúceho unikajúceho množstva plynu, je v každom prípade nutné predpokladať, že potrubie smerom ku spotrebiču bude utesnené.

Na obr. 6 je nakreslená progresívna charakteristika pružiny 5 na ovládanie vtoku plynu na tanier 7 ventilu. Tanier 7 ventilu v prípade poklesu tlaku pri pružnosti F2 urazí väčšiu dráhu S2, pričom priechodový prierez medzi tanierom 7 ventilu a sedlom 9 ventilu sa rýchlo zmenší a tým sa pôsobí rýchlejším vzostupom uzavieracej sily, spôsobenej diferenciou tlakov a tým je umožnená rýchlejšia a spoľahlivejšia reakcia bezpečnostného uzavieracieho zariadenia. Ventil ovládaný pružinou 5 s takouto charakteristikou pružnosti bude v prevádzkovom stave udržovaný v stabilnej polohe. Vyhotovením s pružinou 5 s progresívnou charakteristikou sa môže voliť citlivosť reagovania tak, že pri prekročení rozdielu tlakov ukazujúcich nehodu nasleduje po prvom sťahu pružiny 5 relatívne rýchly zavierací pohyb, čím sa zmenší priechodový prierez v mieste taniera 7 ventilu a tým sa ďalej rýchlo zvyšuje rozdiel tlakov, takže dôjde k spoľahlivému uzavieraciemu pohybu bezpečnostného uzavieracieho zariadenia.

Na obr. 7 a 8 je opäť zobrazené puzdro ventilu, v ktorom sú priamo upevnené obidve klzné ložiská 3, 4, ktoré, ako to vyplýva hlavne z pohľadu podľa obr. 8, sú v podstate držané v radiálnom smere prechádzajúcimi priečnymi rebrami 26. Pomocou priečnych rebier 26 sa zlepší ustálenie lamilámeho prúdenia vo vnútornom priestore bezpečnostného uzatváracieho zariadenia. Pri príklade uskutočnenia zobrazeného na obr. 7 až 10, ktoré nájde uplatnenie v nízkotlakových potrubiach, t. j. pri tlakoch do max. 1 bar, zvierajú povrchové priamky plochy sedla 9 ventilu s pozdĺžnou osou 27 vretena 11 ventilu uhol a, ktorý má asi 45°.

SK 279560 Β6

Tvarovaním ventilu a konštrukciou sedla 9 ventilu, rovnako ako minimálnym rozmerom vretena 11 ventilu, rovnako ako klznými ložiskami 3, 4, vzniká prirodzene v smere prúdenia účinok škrtenia, ktoiý vedie ku poklesu tlaku za sedlom 9 ventilu. Aby sa minimalizovalo pôsobenie tlakového poklesu tlaku za spoľahlivého reagovania bezpečnostného uzavieracieho zariadenia, je to výhodne riešené tak, že plocha priečneho prierezu steny 28 puzdra 1 ventilu sa od sedla 9 ventilu smerom k zadnému klznému ložisku 4 neustále zväčšuje, to znamená, že priemer plochy priečneho prierezu vnútornej steny 28 puzdra 1 ventilu je pri kuželíku 2 ventilu menší ako na zadnom konci 14 puzdra 1 ventilu, pričom vnútorná stena 28 má kužeľový tvar a zviera s pozdĺžnou osou 27 uhol β, ktorý je v uvedenom príklade uskutočnenia asi 5°. Týmto spôsobom sa tlak za sedlom 9 ventilu, určeným škrtiacim miestom, takmer vráti na svoju pôvodnú hodnotu a strata tlaku, spôsobená škrtením, zostane obzvlášť malá. Napospol sa pritom môže v kombinácii s opatrením, že klzné ložiská 3, 4 majú v axiálnom smere prebiehajúce priečne rebrá 26, tiež udržať výdatné lamiláme prúdenie v priamom smere, čim je vylúčené obmedzovanie bezpečnostného uzavieracieho zariadenia turbulenciami v mieste pripojenia na sedlo 9 ventilu. Stálym zväčšovaním plochy priečneho prierezu vnútornej steny 28 sa vyvolaná strata tlaku v mieste sedla 9 ventilu ďalekosiahlo opäť vyrovná, takže rozdiel tlakov medzi predným a zadným koncom 20, 14 puzdra 1 ventilu bude zanedbateľný. Spolu s radiálne prebiehajúcimi priečnymi rebrami 26 sa týmto opatrením umožní ustálenie lamilámeho prúdenia na zadnom konci 14 puzdra 1 ventilu za ďalekosiahleho zamedzenia turbulencií. Použitím priečnych rebier 26 klzných ložísk 3, 4 sa môžu vynechať hlavne na obr. 1 zobrazené kruhové doštičky 8, 10, ktoré nesú klzné ložiská 3,4.

Ventil, zobrazený na obr. 9, má vreteno 11 ventilu na upevnenie nezobrazenej pružiny 5, pričom naň nadväzujúci kuželík 2 ventilu s tanierom 7 ventilu má medzi predným koncom vretena 11 ventilu a tanierom 7 ventilu vytvorené po svojom vonkajšom obvode v pozdĺžnom smere prebiehajúce rebrá 29. Použitím rebier 29 vzniká, hlavne pomocou medzi nimi vytvorenými pozdĺžnymi drážkami 30, možnosť zasa odstrániť v plyne náhodilo obsiahnuté pevné častice, ktoré by sa mohli zachytiť v priestore predného klzného ložiska 3, takže sa zamedzí zadreniu kuželíka 2 ventilu v prednom klznom ložisku 3. Aby i pri pomerne nízkom rozdieli tlakov, hlavne pri veľkom počte týchto spotrebičov, bola zaručená presná reakčná charakteristika a bezpečné zatváranie bezpečnostného uzavieracieho zariadenia, objavuje sa rad okrajových podmienok. Vykurovací plyn rozvádzaný sieťou plynového potrubia môže hlavne v sieťach potrubia, ktoré majú veľký počet starších úsekov, privádzať so sebou rad pevných častíc, hlavne hrdza. Také častice sa poznajú obyčajne predčasnou výmenou dýz horákov. Usadzovanie takých pevných častíc v priestore vretena 11 ventilu môže viesť k zvýšenému treniu v prednom klznom ložisku 3 alebo dokonca k zadreniu vretena 11 ventilu, čím už by nebola viac zaručená funkcia bezpečnostného uzavieracieho zariadenia. Namiesto zhotovenia rebier 29 v priestore klzných ložísk 3, 4, môže byť príslušné klzné ložisko 3, 4 samé tvorené voľnými čelnými plochami priečnych rebier 26, ktoré sú podchytené bezprostredne na vonkajšom obvode vretena 11 ventilu. Tanier 7 ventilu je na strane privrátenej k prednému koncu 20 puzdra 1 ventilu podobný tanieru 7 ventilu z obr. 1.

Príklad uskutočnenia podľa obr. 11 je podobný príkladu uskutočnenia z obr. 7. Tiež pri tomto uskutočnení sú klzné ložiská podopreté radiálne prebiehajúcimi priečnymi rebrami 26. Na zamedzenie znateľného poklesu tlaku v priestore ventilu sa i pri tomto uskutočnení plocha priečneho prierezu vnútornej steny 28 puzdra 1 ventilu od sedla 9 ventilu smerom k zadnému klznému ložisku 4 zväčšuje, ako je opäť naznačené uhlom β medzi pozdĺžnou osou 27 vretena 11 ventilu a vnútornou stenou 28 puzdra 1 ventilu. Tiež povrchové priamky sedla a ventilu zvierajú s pozdĺžnou osou 27 vretena 11 ventilu opäť uhol a, ktorý je na tento príklad uskutočnenia, ktorý sa má uplatniť pri strednotlakových potrubiach, t. j. s tlakmi medzi 1 až 4 bar, rovný asi 30°. Ventil, zobrazený na obr. 12, je podobný ventilu zobrazenému na obr. 9. Tanier 2 ventilu je v tomto uskutočnení vybavený na strane privrátenej k prednému koncu 20, puzdra 1 ventilu valcovým osadením 32, ktoré slúži napríklad na pripojenie nasaditeľného zariadenia na vedenie prúdenia. V ústí sedla 9 ventilu musí byť zachovaná určitá minimálna rýchlosť pretekajúceho plynu, aby sa zabránilo vytváraniu turbulencií, ktoré by ovplyvnili prúdenie. Pri dodržaní nezmeneného zdvihu ventilu sa pri rozdielnom sklone dosadacej plochy 6 určuje priechodový prierez na prechod plynu, zodpovedajúci tlaku v plynovom potrubí, ktoré ako škrtiace miesto podmieňuje zvýšenie rýchlosti častíc plynu na potrebnú rýchlosť. Takým spôsobom môžu nájsť uplatnenie pri vyšších uvedených tlakoch v prípojke dosadacie plochy 6, zvierajúce s pozdĺžnou osou 27, vretena 11 ventilu menší uhol a tým príkrejší, t. j. určujúci väčší priechodový prierez, čím sa pomocou vyššieho uvedeného tlaku nachádza rýchlosť už na vyššej úrovni.

Okrem uskutočnenia rebier 29 na vonkajšom obvode vretena 11 ventilu kvôli zabráneniu zadretia bezpečnostného uzavieracieho zariadenia pri výskyte pevných častíc privedených plynom je ako prídavná ochrana bezprostredne pred sedlom 9 ventilu, prípadne v priestore predného konca 20 puzdra ventilu, umiestnený filter 33, ako je zobrazené na obr. 11.

Pri uskutočnení podľa obr. 13 je vretena 11 ventilu podopreté opäť priečnymi rebrami 26 vytvorenými v puzdre 1 ventilu, na ktorých sú vytvorené ostria 34, ktoré nahradzujú predné klzné ložisko 3. Vo vretene 11 ventiluje v tomto príklade uskutočnenia vytvorená dutina 35, aby bola chránená proti usadzovaniu plynom privedených častíc, v ktorej je uložená pružina 5, ktorá svojim zadným koncom pôsobí na druhé sedlo 37, vytvorené na prednom konci čapu 36, ktorý je posuvne uložený v druhom ložisku 38 upevnenom medzi priečnymi rebrami 26 na zadnom konci 14 puzdra 1 ventilu. Druhé sedlo 37 nahradzuje spolu so zadným koncom vretena 11 ventilu druhé klzné ložisko 4. V tomto príklade uskutočnenia je vreteno 11 ventilu a druhé ložisko 38 zakryté pružným krytom 39. V čape 36 je vytvorený axiálny priechodový kanál 40 a radiálne naň nadväzujúci priechodový kanál 41, pomocou ktorých je prepojená dutina 35 s priestorom, vytvoreným medzi druhým sedlom pružným krytom 39 a druhým ložiskom 38, ktorý je prostredníctvom zadných priechodových kanálov 42, prechádzajúcich druhým ložiskom 38 a priečnymi rebrami 26, prepojený so zadným koncom 14 puzdra 1 ventilu. Zodpovedajúcim dimenzovaním priechodových kanálov 40, 41 a hlavne zadných priechodových kanálov 42 môže byť navyše k sile pružiny 5 vytvorený v dutine 35 plynový vankúšik, ktorý podporuje účinok pružiny 5 pri posuve kuželika 2 ventilu. Namiesto priechodových kanálov 40, mô že byť čap 36 vedený tiež netesne vo vretene 11 ventilu a tým vytvárať určitým spôsobom škrtiace miesto, ktoré prinesie žiadaný prídavný efekt na podporu sily pružiny 5.

Na zamedzenie turbulencií v priestore bezprostredne nadväzujúcim na tanier 7 ventilu stačí, aby potrebná minimálna rýchlosť plynu bola zachovaná iba na krátkej dráhe, čo sa dosiahne tým, že medzi dosadacou plochou 6 a predným koncom vretena 11 ventiluje vytvorená oddelená plocha 43, ktorej priečny prierez sa smerom k dosadacej ploche 6 kónoicky zväčšuje, to znamená, že priečny prierez oddelenej plochy 43 má kužeľový tvar a priemer priečneho prierezu oddelenej plochy 43 je pri dosadacej ploche 6 väčší ako pri prednom konci vretena 11 ventilu. Tým sa môže zmenšiť pokles tlaku v priestore medzi dosadacou plochou 6 a vnútorným povrchom puzdra 1 ventilu. Ďalšie zníženie poklesu tlaku nastane pri tomto príklade uskutočnenia kónický sa rozširujúcimi stenami 28 puzdra 1 ventilu v oblasti medzi ostrím 34 a druhým ložiskom 38.

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie na plynové potrubia, pozostávajúce z puzdra ventilu s predným a zadným koncom, v ktorom je v axiálnom smere puzdra ventilu proti sile pružiny posuvne uložené vreteno ventilu, vybavené na prednom konci uzavieracím ústrojenstvom s tanierom ventilu a dosadacou plochou na narážanie v blokovacej polohe na sedlo ventilu, pričom plocha priečneho prierezu taniera ventiluje menšia ako svetlý prierez puzdra ventilu a medzi vnútornou stenou puzdra ventilu a vonkajším priemerom taniera ventiluje vytvorená prstencová medzera, pričom na prednom konci puzdra ventilu je na pripojenie plynového potrubia umiestnený pŕipojovací prvok, vyznačujúce sa tým, že na Časti puzdra (1) ventilu pripojujúcej sa ku koncu sedla (9) ventilu, privráteného k prednému koncu (20) puzdra (1) ventilu, je priemer vnútornej steny (28) puzdra (1) ventilu menši ako na zadnom konci (14) puzdra (1) ventilu.
2. 2. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vnútorná stena (28) puzdra (1) ventilu je v smere od sedla (9) ventilu k zadnému koncu (14) puzdra (1) ventilu kužeľová.
3. 3. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že povrchové priamky vytvárajúce vnútornú stenu (28) puzdra (I) ventilu, zvierajú s pozdĺžnou osou (27) vretena (11) ventilu uhol (β) v rozpätí od 3° do 10°.
4. 4. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že uhol (β), ktorý zvierajú povrchové priamky vnútornej steny (28) s pozdĺžnou osou (27) vretena (11) ventilu, je rovnajúci sa 5°.
5. 5. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že na privrátenej strane uzavieracieho ústrojenstva k zadnému koncu (14) puzdra (1) ventilu je na tanieri (7) ventilu za dosadacou plochou (6) vytvorená oddelená plocha (43), na ktorú je pripojené vreteno (11) ventilu.
6. 6. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že oddelená plocha (43) je kužeľová, pričom priemer priečneho prierezu oddelenej plochy (43) je na pripojovacom mieste k dosadacej ploche (6) väčšia ako na pripojovacom mieste k vretenu (II) ventilu.
7. 7. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vreteno (11) ventilu je posuvne uložené v prednom klznom ložisku (3), ktoré je pevne spojené pomocou prednej kruhovej doštičky (8), vybavenej sedlom (9) ventilu a axiálnymi otvormi (15) na prechod plynu, s puzdrom (1) ventilu.
8. 8. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vreteno (1) ventilu je posuvne uložené v zadnom klznom ložisku (4), ktoré je pevne spojené pomocou zadnej kruhovej doštičky (10) so zadnými otvormi (16) na výstup plynu z puzdra (1) ventilu, kde na vreteno (11) ventilu je v mieste medzi zadným klzným ložiskom (4) a uzavieracím zariadením nasunutá pružina (5).
9. 9. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že sedlo (9) ventilu má kužeľový tvar.
10. 10. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že sedlo (9) ventilu má konvexný tvar a dosadacia plocha (6) má konkávny tvar.
11. 11. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vreteno (11) ventilu má nastavovacie zariadenie na nastavenie predpätia pružiny (5) a/alebo uzavieracej cesty ventilu.
12. 12. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pružina (5) má progresívnu charakteristiku.
13. 13. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa t ý m, že tanier (7) ventilu má na odvrátenej strane od pružiny (5) vytvorenú vodiacu plochu (23).
14. 14. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 13, vyznačujúce sa tým, že vodiaca plocha (23) má konvexný tvar.
15. 15. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým,žc medzi predným koncom vretena (11) ventilu a dosadacou plochou (6) je vytvorená druhá vodiaca plocha (24) s konkávnym tvarom.
16. 16. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že v tanieri (7) ventiluje vytvorený axiálny priechodný otvor (25) na únik plynu.
17. 17. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že vreteno (11) ventilu je v pripojení na tanier (7) ventilu vybavené na svojom vonkajšom obvode v pozdĺžnom smere prebiehajúcimi rebrami (29), medzi ktorými sú vytvorené pozdĺžne drážky (30).
18. 18. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nárokov 7a 8, vyznačujúce sa tým, že klzné ložiská (3, 4) sú v puzdre (1) ventilu upevnené aspoň tromi v radiálnom smere prebiehajúcimi priečnymi rebrami (26), ktoré sú rovnobežné s pozdĺžnou osou (27) vretena (11) ventilu.
19. 19. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že povrchové priamky vytvárajúce kužeľové sedlo (9) ventilu zvierajú s pozdĺžnou osou (27) vretena (11) ventilu v smere odvrátenom od zadného konca (14) puzdra (1) ventilu ostrý uhol (a).
20. 20. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že v priestore predného konca (20) puzdra (1) ventilu pred tanierom (7) ventiluje umiestnený filter (33).
21. 21. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nárokov 1,7a 8, vyznačujúce sa tým, že vreteno (11) ventiluje posuvne uložené v ostri (34) vytvorenom na priečnych rebrách (26), pričom vo vretene (11) ventilu je vytvorená dutina (35), v ktorej je usporiadaná pružina (5), ktorej zadný koniec prilieha na druhé sedlo (37), vytvorené na prednom konci čapu (36), na ktorom je klzné uložená vnútorná stena-dutého vretena (11) ventilu.
22. 22. Bezpečnostné uzavieracie zariadenie podľa nároku 21,vyznačujúce sa tým, že zadný koniec (14) puzdra (1) ventiluje pomocou priechodových kanálov (40, 41, 42) v spojení s dutinou (35) vretena (11) ventilu.