RU2276301C2 - Safety unit (versions) - Google Patents
Safety unit (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276301C2 RU2276301C2 RU2004109708/06A RU2004109708A RU2276301C2 RU 2276301 C2 RU2276301 C2 RU 2276301C2 RU 2004109708/06 A RU2004109708/06 A RU 2004109708/06A RU 2004109708 A RU2004109708 A RU 2004109708A RU 2276301 C2 RU2276301 C2 RU 2276301C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- closing
- housing
- valve
- piston
- spring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к предохранительной трубопроводной арматуре, и может быть использовано для перекрытия рабочей среды в различных трубопроводах больших расходов и малых давлений при превышении требуемого давления рабочей жидкой или газообразной среды. Изобретение предназначено для использования в различных технологических линиях ТЭЦ, АЭС и газонефтеперерабатывающих предприятиях.The invention relates to general engineering, namely to safety pipe fittings, and can be used to shut off the working medium in various pipelines of high flow rates and low pressures when the required pressure of the working liquid or gaseous medium is exceeded. The invention is intended for use in various technological lines of thermal power plants, nuclear power plants and gas and oil refining enterprises.
Известен предохранительный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленное в нем седло с конической уплотнительной поверхностью для связи со шпинделем запорного элемента и цилиндрической уплотнительной поверхностью для дроссельного элемента, причем дросселирующий элемент выполнен в виде соединенного с запорным элементом цилиндрического хвостовика с обтекателем на конце, а уплотнительная поверхность на седле для запорного элемента сопряжена с его проходным отверстием (см. SU 666359, кл. F 16 К 47/08, опубл. 05.06.1979).A known safety valve comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a saddle installed in it with a conical sealing surface for communication with the spindle of the locking element and a cylindrical sealing surface for the throttle element, and the throttling element is made in the form of a cylindrical shank connected to the locking element with a fairing at the end and the sealing surface on the saddle for the locking element is associated with its bore (see SU 666359, class F 16 K 47/08, publ. 05.06.1979).
Недостатком известного клапана является невысокая надежность и долговечность работы клапана, вызванные относительно большим периодом срабатывания клапана при падении давления в трубопроводной арматуре.A disadvantage of the known valve is the low reliability and durability of the valve, caused by the relatively large valve actuation period when the pressure drops in the pipe fittings.
В качестве ближайшего аналога принят предохранительный узел, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, предохранительный клапан прямого действия, расположенный в корпусе и имеющий седло с проходным отверстием для взаимодействия с запирающим элементом, подпружиненным относительно корпуса и установленным с возможностью закрытия проходного отверстия в случае падения давления рабочей среды, при этом запирающий элемент выполнен с экраном, охватывающим седло, а на входном патрубке расположено дросселирующее средство (кн. «Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа» под ред. Ю.М.Котелевский, Москва, Недра, 1976, с.363, рис.ХШ.30 (1)).As the closest analogue, a safety assembly has been adopted, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a direct-acting relief valve located in the housing and having a seat with a passage hole for interacting with a locking element spring-loaded relative to the housing and installed with the possibility of closing the passage hole in case of pressure drop working medium, while the locking element is made with a screen covering the saddle, and on the inlet pipe there is a throttling means (book. "Modern “Structural Designs of Pipe Fittings for Oil and Gas”, under the editorship of Yu.M. Kotelevsky, Moscow, Nedra, 1976, p. 363, fig. ХШ.30 (1)).
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение быстродействия закрытия входного канала при снижении давления рабочей среды и исключение, тем самым, отрицательных последствий низкого давления в трубопроводной арматуре, работающей на строго заданном высоком давлении рабочей среды и не допускающей его снижение. Технический результат заключается в исключении влияния на элементы предохранительного клапана сил давления рабочей среды в выходном канале на окончательном этапе закрытия клапана.The problem to which the present invention is directed, is to ensure the speed of closing the inlet channel while lowering the pressure of the working medium and thereby eliminating the negative consequences of low pressure in pipe fittings operating at a strictly specified high pressure of the working medium and not allowing it to decrease. The technical result consists in eliminating the influence on the elements of the safety valve of the pressure of the working medium in the outlet channel at the final stage of closing the valve.
Для решения поставленной задачи предлагается три варианта выполнения предохранительного узла.To solve this problem, three variants of the safety unit are proposed.
Согласно первому варианту предохранительный узел содержит корпус с входным и выходным патрубками, предохранительный клапан прямого действия, расположенный в корпусе и имеющий седло с проходным отверстием для взаимодействия с запирающим элементом, подпружиненным относительно корпуса и установленным с возможностью закрытия проходного отверстия в случае падения давления рабочей среды, при этом запирающий элемент выполнен с экраном, охватывающим седло, а на входном патрубке расположено дросселирующее средство, выполненное в виде подвижно установленного на входном патрубке подпружиненного поршня с возможностью изменения кольцевого отверстия между поршнем и экраном в моменты открытия и закрытия клапана.According to the first embodiment, the safety assembly comprises a housing with inlet and outlet nozzles, a direct-acting safety valve located in the housing and having a seat with a passage opening for interacting with a locking element spring-loaded relative to the housing and installed with the possibility of closing the passage in the event of a pressure drop in the working medium, while the locking element is made with a screen covering the seat, and on the inlet pipe there is a throttling means made in the form of a slide a spring-loaded piston installed on the inlet pipe with the possibility of changing the annular hole between the piston and the screen at the moments of opening and closing of the valve.
Кроме этого, поршень может быть подпружинен посредством тарельчатой пружины.In addition, the piston can be spring-loaded by means of a disk spring.
Согласно второму варианту предохранительный узел содержит корпус с входным и выходным патрубками, предохранительный клапан прямого действия, расположенный в корпусе и имеющий седло с проходным отверстием для взаимодействия с запирающим элементом, подпружиненным относительно корпуса и установленным с возможностью закрытия проходного отверстия в случае падения давления рабочей среды, при этом запирающий элемент выполнен с экраном, охватывающим седло, а на входном патрубке расположено дросселирующее средство, выполненное в виде диска из эластичного и упругого материала с возможностью изменения кольцевого отверстия между поршнем и экраном в моменты открытия и закрытия клапана.According to a second embodiment, the safety assembly comprises a housing with inlet and outlet nozzles, a direct-acting safety valve located in the housing and having a seat with a passage opening for interacting with a locking element spring-loaded relative to the housing and installed with the possibility of closing the passage opening in the event of a pressure drop in the working medium, while the locking element is made with a screen covering the seat, and at the inlet there is a throttling means made in the form of a disk from elastic and elastic material with the possibility of changing the annular hole between the piston and the screen at the moments of opening and closing of the valve.
Согласно третьему варианту предохранительный узел содержит корпус с входным и выходным патрубками, предохранительный клапан прямого действия, расположенный в корпусе и имеющий седло с проходным отверстием для взаимодействия с запирающим элементом, подпружиненным относительно корпуса и установленным с возможностью закрытия проходного отверстия в случае падения давления рабочей среды, при этом запирающий элемент выполнен с экраном, охватывающим седло, а на входном патрубке расположено дросселирующее средство, выполненное в виде подвижно установленного на входном патрубке подпружиненного диска из эластичного и упругого материала с возможностью изменения кольцевого отверстия между поршнем и экраном в моменты открытия и закрытия клапана.According to a third embodiment, the safety assembly comprises a housing with inlet and outlet nozzles, a direct-acting safety valve located in the housing and having a seat with a passage opening for interacting with a locking element spring-loaded relative to the housing and installed with the possibility of closing the passage in the event of a pressure drop in the working medium, while the locking element is made with a screen covering the seat, and at the inlet there is a throttling tool made in the form of It is also installed on the inlet pipe of a spring-loaded disk of elastic and elastic material with the possibility of changing the annular hole between the piston and the screen at the moments of opening and closing of the valve.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для сокращения времени закрытия клапана и исключения колебаний давления в трубопроводной арматуре.These signs are essential and interconnected causally with the formation of a set of essential signs sufficient to reduce the valve closing time and to exclude pressure fluctuations in the pipe fittings.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображен предохранительный узел - вариант 1.Figure 1 shows the safety unit - option 1.
На фиг.2 - клапан по фиг.1 (увеличено) в положении «открыто» - вариант 1.In Fig.2 - the valve of Fig.1 (enlarged) in the "open" position - option 1.
На фиг.3 - клапан по фиг.1 (увеличено) в положении перед закрытием - вариант 1.In Fig.3 - the valve of Fig.1 (enlarged) in the position before closing - option 1.
На фиг.4 - клапан по фиг.1 (увеличено) в положении «закрыто» - вариант 1.In Fig.4 - the valve of Fig.1 (enlarged) in the closed position - option 1.
На фиг.5 - клапан по фиг.1 (увеличено) в положении перед закрытием в случае выполнения диска из эластичного и упругого материала - вариант 2.In Fig.5 - the valve of Fig.1 (enlarged) in the position before closing in the case of a disk made of elastic and elastic material -
На фиг.6 - клапан по фиг.1 (увеличено) в положении перед закрытием в случае выполнения диска из эластичного и упругого материала и подпружиненным относительно входного патрубка - вариант 3.In Fig.6 - the valve of Fig.1 (enlarged) in the position before closing in the case of a disk made of elastic and elastic material and spring-loaded relative to the inlet pipe -
Предохранительный клапан согласно изобретению (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6) содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 расположен предохранительный клапан, имеющий седло 4 с проходным отверстием 5, закрепленное, в частности, на входном патрубке 2.The safety valve according to the invention (Figs. 1, 2, 3, 4, 5, 6) comprises a housing 1 with
Напротив седла 4 расположен запирающий элемент 6, связанный со штоком 7, подпружиненным пружиной 8 относительно корпуса 1 и установленный с возможностью открытия-закрытия проходного отверстия 5.Opposite the seat 4 there is a
Запирающий элемент 6 выполнен с экраном 9, радиальные размеры которого - диаметр 10 превышают соответствующие размеры - диаметр 11, запирающего элемента 6. Экран 9 выполнен по форме усеченного полого конуса, обращенного в сторону седла 4 с возможностью образования «демпфирующей» полости и увеличения площади запирающего элемента 6 для взаимодействия с рабочей средой.The
С целью обеспечения возможности изменения времени срабатывания предохранительного клапана в режимах «открытие» и «закрытие» на корпусе 1, в частности на входном патрубке 2, соединенным с корпусом 1, расположено дросселирующее средство, образующее по отношению к экрану 9 кольцевое отверстие, обеспечивающее увеличение площади дросселирования рабочей среды при закрытии клапана и сокращения времени закрытия.In order to provide the possibility of changing the response time of the safety valve in the "open" and "close" modes on the housing 1, in particular on the
На фиг.1-4 изображен вариант 1 выполнения дросселирующего средства в виде подвижно установленного посредством упругого элемента поршня 12, образующий с экраном 9 полость 13. Поршень 12 расположен относительно экрана 9 с дросселирующим кольцевым отверстием 14, обеспечивающим возможностью изменения этого отверстием 14 при посадке запирающего элемента 6 на седло 5. Параметры упругого элемента 15, посредством которого подпружинен поршень 12, и размеры последнего выбраны экспериментальным путем из условия обеспечения открытия и закрытия поршнем 12 полости 13 с различной скоростью срабатывания. Поршень 12 подпружинен упругим элементом 15 со стороны входа в предохранительный узел и в направлении дросселирующего кольцевого отверстия 14.Figures 1-4 show an embodiment 1 of a throttling means in the form of a piston 12 movably mounted by means of an elastic element, forming a
В варианте 2 (фиг.5) дросселирующее средство выполнено в виде на входном патрубке 2 диска 16 из эластичного и упругого материала, расположенного по отношению к экрану 9 с возможностью образования дросселирующего кольцевого отверстия 14 для увеличения площади дросселирования рабочей среды при закрытии клапана и сокращения тем самым времени закрытия клапана. Это происходит за счет изменения геометрической формы эластичного и упругого диска 16 от действующих на диск 16 рабочей среды.In option 2 (Fig. 5), the throttling means is made in the form of an elastic and elastic material located on the
В варианте 3 (фиг.6) дросселирующее средство выполнено в виде подвижно установленного на входном патрубке 2 подпружиненного диска 16 из эластичного и упругого материала, расположенного по отношению к экрану 9 с возможностью образования дросселирующего кольцевого отверстия 14 для изменения в сторону увеличения площади дросселирования рабочей среды при закрытии клапана и сокращения тем самым времени его закрытия. Это происходит за счет изменения формы эластичного и упругого диска 17 и его положения относительно входного патрубка 2 от действующей на диск 17 рабочей среды.In option 3 (Fig. 6), the throttling means is made in the form of a spring-loaded
В процессе открытия предохранительного клапана на запирающий элемент 6 действуют силы Р+Рп-Рпр, где Р - давление рабочей среды во входном патрубке, Рпр - давление пружины штока, Рп - давление рабочей среды в полости 13, причем силы от давления среды внутри полости 13 направлены также на преодоление сил упругого элемента 15 и перемещение поршня 12, а в процессе закрытия при условии Р<Рпр на запирающий элемент 6 действуют силы Р и Рпр и частично от давления внутри полости 13. В связи с этим время срабатывания клапана при закрытии сокращается, а поршень 12 с упругим элементом 15 постоянно подстраивается в процессе закрытия и открытия клапана под давление Рп в полости 13 и занимает соответствующее пространственное положение. За счет использования подпружиненного поршня 12 запирающий элемент 6 имеет возможность перемещаться в осевом направлении относительно седла 4 и экрана 9, изменяя тем самым величину зазора кольцевого отверстия. Увеличение зазора до величины А* (фиг.3), превышающей величину зазора А (фиг.4), позволяет увеличить площадь истекания рабочей среды из полости 13 и уменьшить, тем самым, время падения давления в этом пространстве экрана 9 и резко сократить время закрытия клапана, т.е. время посадки запирающего элемента 6 на седло 4. Уменьшение времени закрытия предохранительного клапана позволяет поднять величину давления закрытия.During the opening of the safety valve on the
Приведенные на фиг.6 и 7 варианты выполнения дросселирующего устройства функционируют аналогичным образом описанному примеру.The embodiments of the throttling device shown in FIGS. 6 and 7 operate in a similar manner to the described example.
Для использования в трубопроводных системах АЭС и для химической и нефтегазовой промышленности клапан изготавливается из коррозионностойкой или углеродистой стали. Изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.For use in the piping systems of nuclear power plants and for the chemical and oil and gas industry, the valve is made of stainless steel or carbon steel. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability", since its implementation is possible using existing means of production using known technological operations.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004109708/06A RU2276301C2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Safety unit (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004109708/06A RU2276301C2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Safety unit (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004109708A RU2004109708A (en) | 2005-09-20 |
RU2276301C2 true RU2276301C2 (en) | 2006-05-10 |
Family
ID=35848797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004109708/06A RU2276301C2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Safety unit (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276301C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2364779C2 (en) * | 2007-06-27 | 2009-08-20 | Валентин Михайлович Красильщиков | Safety valve |
RU2459991C1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-27 | Юрий Степанович Панчеха | Direction-action pulse-safety vane valve (versions) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB540020A (en) * | 1940-03-28 | 1941-10-02 | Babcock & Wilcox Ltd | Improvements in safety valves |
US2754842A (en) * | 1952-06-25 | 1956-07-17 | Hagiwara Noboru | Pressure responsive pop valves |
US3945607A (en) * | 1974-11-08 | 1976-03-23 | Consolidated Brass Company | Pressure safety valve |
EP0253510A1 (en) * | 1986-06-16 | 1988-01-20 | Dresser Industries,Inc. | Safety relief valves |
-
2004
- 2004-04-01 RU RU2004109708/06A patent/RU2276301C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB540020A (en) * | 1940-03-28 | 1941-10-02 | Babcock & Wilcox Ltd | Improvements in safety valves |
US2754842A (en) * | 1952-06-25 | 1956-07-17 | Hagiwara Noboru | Pressure responsive pop valves |
US3945607A (en) * | 1974-11-08 | 1976-03-23 | Consolidated Brass Company | Pressure safety valve |
EP0253510A1 (en) * | 1986-06-16 | 1988-01-20 | Dresser Industries,Inc. | Safety relief valves |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
«Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа» под ред. Ю.М.Котелевского, Москва, Недра, 1976, с.343, рис.Х111.30, с.329, рис.Х111.6. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2364779C2 (en) * | 2007-06-27 | 2009-08-20 | Валентин Михайлович Красильщиков | Safety valve |
RU2459991C1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-27 | Юрий Степанович Панчеха | Direction-action pulse-safety vane valve (versions) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004109708A (en) | 2005-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8196892B2 (en) | Fluid control valve | |
EP2976559B1 (en) | Gate valve with seat assembly | |
EP2435740B1 (en) | Valve trim apparatus for use with valves | |
US8336849B2 (en) | Conical seat shut off valve | |
RU2200265C1 (en) | Valve | |
US20120085957A1 (en) | Gate Valve | |
CN102272497B (en) | Fluid valves having an integral safety shut-off | |
EP2923126B1 (en) | Apparatus and method for reducing actuator thrust requirements in a control valve | |
CN103097785A (en) | Valve seat apparatus for use with fluid valves | |
US10221953B2 (en) | Non chattering pressure relief valve | |
US6935616B2 (en) | Balanced plug valve | |
EP3658806B1 (en) | Seal assemblies for use with fluid valves | |
US10533668B2 (en) | Seal assemblies for use with fluid valves | |
AU2015330867B2 (en) | Balanced double seated globe valve with flexible plug | |
RU2276301C2 (en) | Safety unit (versions) | |
US8336571B2 (en) | Overpressure shutoff and relief valve assembly | |
RU2389928C1 (en) | Multipurpose valve | |
RU2243439C2 (en) | Check valve | |
JP6411738B2 (en) | Pressure balanced spring loaded overtravel sealing device | |
RU2319881C1 (en) | Valve | |
RU213846U1 (en) | Axial flow check valve | |
US20250129852A1 (en) | Secondary seal on a safety valve | |
RU2427749C2 (en) | Lock | |
RU178452U1 (en) | CONTROL VALVE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20050912 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20051014 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100402 |