Пристрій для замикання і відмикання потоку текучого середовища
Формула / Реферат
1. Пристрій (1) для замикання і відмикання потоку текучого середовища, який містить
вхід (3) для текучого середовища і вихід (4) для текучого середовища, розташований між входом (3) для текучого середовища і виходом (4) для текучого середовища в шляху проходження текучого середовища основний отвір (5),
призначений для основного отвору (5) основний замикаючий засіб (6), виконаний з можливістю зайняття відносно основного отвору щонайменше одного положення закривання і одного положення відкривання,
виконавчий пристрій (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13), виконаний з можливістю переміщення основного замикаючого засобу (6) з положення відкривання в положення закривання, при цьому
основний замикаючий засіб (6) в положенні закривання розташований так, що підвищений на вході (3) текучого середовища відносно виходу (4) для текучого середовища тиск текучого середовища викликає силу притискання, яка утримує основний замикаючий засіб (6) в положенні закривання, причому
між входом (3) для текучого середовища і виходом (4) для текучого середовища передбачений шлях (14) перетікання текучого середовища, виконаний з можливістю закривання за допомогою виконавчого пристрою (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13),
який відрізняється тим, що основний замикаючий засіб (6) виконаний з можливістю відмикання за допомогою виконавчого пристрою (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) з положення закривання так, що виконавчий пристрій не прикладає до основного замикаючого засобу утримувальну силу притискання, і передбачена можливість відкривання шляху (14) перетікання текучого середовища за допомогою виконавчого пристрою,
при цьому в положенні відмикання на основний замикаючий засіб (6) діє відкриваюча сила за рахунок попереднього напруження основного замикаючого засобу в напрямі положення відкривання так, що він залишається в положенні закривання тільки при перевищенні тиску текучого середовища вище попереднього напруження.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що основний замикаючий засіб (6) має клапанну тарілку, виконану з можливістю прилягання з ущільненням до границь основного отвору (5).
3. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що шлях (14) перетікання виконаний у вигляді прохідного отвору в основному замикаючому засобі.
4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що виконавчий пристрій (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) має рухому утримувальну ділянку (13), на якій утримується основний замикаючий засіб з можливістю зсуву між двома упорами (8, 9), при цьому перший з упорів (9) розташований так, що він при переміщенні в положення закривання прилягає до основного замикаючого засобу (6).
5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що перший упор (9) в положенні відмикання розташований на відстані від основного замикаючого засобу (6) і задає кінцеве положення для основного замикаючого засобу в положенні відкривання.
6. Пристрій за будь-яким з пп. 4 або 5, який відрізняється тим, що між одним (8) з упорів і основним замикаючим засобом (6) розташований пружинний елемент (11), за допомогою якого основний замикаючий засіб попередньо напружений в положенні відмикання.
7. Пристрій за будь-яким з пп. 4-6, який відрізняється тим, що утримувальна ділянка (13) виконана між упорами (8, 9) у вигляді стрижня і проходить через основний замикаючий засіб (6) так, що основний замикаючий засіб утримується з можливістю ковзання між упорами на утримувальній ділянці.
8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що шлях (24) перетікання утворений між основним замикаючим засобом і утримувальною ділянкою.
9. Пристрій за будь-яким з пп. 4-8, який відрізняється тим, що перший упор (9) має тарілчасту опору, виконану з можливістю прилягання з ущільненням до основного замикаючого засобу (6) так, що при опорі на основний замикаючий засіб шлях перетікання закритий.
10. Пристрій за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що шлях перетікання виконаний так, що при заданому максимальному перепаді тиску між входом і виходом текуче середовище, що протікає, не перевищує заданого об'ємного потоку текучого середовища.
11. Газовий лічильник з пристроєм за будь-яким з пп. 1-10.
Текст
Реферат: Пристрій для замикання і відмикання потоку текучого середовища, який містить вхід для текучого середовища і вихід для текучого середовища. Між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища розташований основний отвір, з яким узгоджений основний замикаючий засіб, який може закривати основний отвір. Виконавчий пристрій може переміщувати основний замикаючий засіб з положення відкривання в положення закривання, і основний замикаючий засіб в положенні закривання розташований так, що підвищений на вході текучого середовища відносно виходу для текучого середовища тиск текучого середовища викликає силу притискання, що утримує основний замикаючий засіб в положенні закривання. Між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища передбачений шлях перетікання текучого середовища, який призначений для закривання за допомогою виконавчого пристрою. Основний замикаючий засіб виконаний з можливістю відмикання за допомогою виконавчого пристрою, і забезпечується можливість відкривання шляху перетікання текучого середовища за допомогою виконавчого пристрою. UA 101173 C2 (12) UA 101173 C2 UA 101173 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується пристрою для замикання і відмикання потоку текучого середовища. Зокрема, винахід стосується пристрою для замикання і відмикання потоку текучого середовища, при цьому пристрій має вхід для текучого середовища і вихід для текучого середовища, і при цьому між входом і виходом розташований основний отвір в шляху проходження текучого середовища. Основний отвір має відповідний основний замикаючий засіб, який може займати відносно основного отвору щонайменше одне положення закривання і одне положення відкривання. Основний замикаючий засіб призначений для переміщення за допомогою виконавчого пристрою з положення відкривання в положення закривання і може утримуватися в положенні закривання. Пристрої вказаного виду регулярно використовуються у вентильних системах в газопостачанні, відповідно загалом в постачанні текучим середовищем. Наприклад, такі пристрої застосовуються в газових лічильниках або регуляторах газу. Часто потрібно по вибору відкривати або переривати потік текучого середовища між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища. Наприклад, з рівня техніки відомі газові лічильники, які відкривають або переривають постачання газом в мережі споживачів (наприклад, в квартирі або будинку), залежно від сплати або несплати споживачем за постачання газом. Таке контролювання оплати може бути реалізоване, наприклад, за допомогою так званого способу попередньої оплати або ж за допомогою дистанційного керування з боку постачальника газу, при цьому за необхідності створюється дистанційне з'єднання між замикаючим і відмикаючим приладом і постачальником. У випадку, коли необхідно замикати постачання газом для споживача, закривається відповідний клапан і переривається потік текучого середовища. Однак цей процес має той недолік, що при повторному відкриванні газового з'єднання в трубопровідну мережу користувача і відповідних споживачів, які підключені до трубопровідної мережі, знов проходить газ. Якщо споживач в момент відмикання є ввімкненим, тобто газ може протікати до цього споживача, то може відбуватися витікання газу і приводити до значної небезпеки за рахунок невикористаного газу. Такий випадок може, зокрема, виникати тоді, коли споживач в момент замикання потоку газу був ввімкнений або ж ввімкнений під час замикання. З рівня техніки відомі так звані запобіжники відсутності газу, які для цієї мети встановлені перед відповідними приладами в шляху проходження текучого середовища і замикають шлях проходження текучого середовища, якщо з боку постачальника відсутній газ. Вони пропускають газ знов, якщо відбувається вирівнювання тиску на обох сторонах запобіжника відсутності газу, і тому в мережі постачання і в мережі споживача наявні умови вирівнювання тиску. Крім того, відомі різні види запобіжників або датчиків і електронних пристроїв оцінки, які забезпечують контролювання проходження або тиску і за необхідності замикають відповідне з'єднання. Однак через міркування безпеки бажано виконувати такий запобіжник так, що не може відбуватися помилкове відмикання газу на основі помилкової обробки або помилкових сигналів датчиків або їх оцінки. Задачею винаходу є створення поліпшеного пристрою для замикання і знов відмикання потоку текучого середовища, який надійний у використанні і є простим і економічним у виготовленні. Рішення, згідно з винаходом, досягається за допомогою пристрою з ознаками пункту 1 формули винаходу. Згідно з винаходом в пристрої, згідно з обмежувальною частиною пункту формули винаходу, основний замикаючий засіб в положенні закривання розташований так, що перепад тиску на вході текучого середовища викликає силу притискання, яка штовхає основний замикаючий засіб в положення закривання, відповідно утримує його в цьому положенні. Таким чином, основний замикаючий засіб утримується в його положенні закривання за рахунок відповідного перепаду тиску. Однак додатково до цієї сили в положенні закривання створюється додаткова утримувальна сила за допомогою виконавчого пристрою. Крім того, в пристрої передбачений шлях перетікання текучого середовища, який утворює прохід, що відмикається і замикається, для текучого середовища між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища і який підлягає відкриванню або закриттю за допомогою виконавчого пристрою. Основний замикаючий засіб призначений для переміщення з відкритого положення в закрите положення за допомогою виконавчого пристрою. З положення закривання основний замикаючий засіб можна відмикати за допомогою виконавчого пристрою. Відмикання в цьому значенні означає, що основний замикаючий засіб забезпечує можливість переміщення з положення закривання (відмикання), однак не переміщається з нього активно. Відповідно до 1 UA 101173 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цього, основний замикаючий засіб при відмиканні не обов'язково переміщається, а лише звільняється для переміщення, тобто відмикається. Під час здійснення переміщення в положення закривання з механічним примушенням, при відмиканні хоч і можливо, що основний замикаючий засіб переміщається безпосередньо в положення відкривання, однак він може також залишатися в положенні закривання. Останнє відбувається, зокрема, тоді, коли ще відповідний перепад тиску, який впливає на основний замикаючий засіб в положенні закривання, утримує його в положенні закривання. Основний замикаючий засіб може бути виконаний бістабільним так, що він приймає свої стабільні стани в положенні відкривання або закривання. Відмикання лише задає, що з боку виконавчого пристрою на основний замикаючий засіб більше не діє інша утримувальна притискна сила. Крім того, виконавчий пристрій може відкривати шлях перетікання текучого середовища. Це відкривання шляху перетікання текучого середовища може відбуватися одночасно з відмиканням основного замикаючого засобу, однак відмикання може також відбуватися перед або після відкривання шляху перетікання текучого середовища. Це відкривання шляху перетікання відбувається активно, тобто відкривання здійснюється обов'язково, на протилежність вказаному вище відмиканню. Пристрій виконаний так, що на основний замикаючий засіб в положенні відмикання може впливати сила відкривання для переміщення основного замикаючого засобу в положення відкривання. Ця відкриваюча сила може постійно впливати на основний замикаючий засіб в положенні відмикання, наприклад, за рахунок механічного попереднього напруження або впливу магнітної сили. Однак сила може впливати також не безперервно, наприклад, за допомогою тимчасового керування приводом, з метою впливу обмеженої випробувальної сили в напрямі відкривання. Відповідно до цього, основний замикаючий засіб в положенні відмикання не утримується виконавчим пристроєм в положенні закривання, однак можливо ще не переміщається з нього. На основний замикаючий засіб в цьому стані впливає безперервно вказаний перепад тиску, який штовхає його в положення закривання. У іншому напрямі діє, щонайменше тимчасово, сила відкривання, відповідно випробувальна сила, яка штовхає його з положення закривання в положення відкривання. Відповідно до цього, основний замикаючий засіб залишається в положенні закривання лише так довго, поки тиск текучого середовища, який є на вході для текучого середовища, вище, ніж на виході текучого середовища, і результуюча сила тиску перевищує силу відкривання. Сила відкривання може бути реалізована за допомогою будь-яких утворюючих силу засобів, таких як, наприклад, пружини, гнучкі матеріали, магнітні сили, зчеплення двигуна або т. п. Якщо пристрій необхідно замикати, то основний замикаючий засіб переміщається в положення закривання і отвір перетікання закривається за допомогою виконавчого пристрою. Відповідно до цього, відсутній потік текучого середовища між входом для газу і виходом для газу. Якщо ж необхідно знов відмикати потік текучого середовища, то відкривається лише шлях перетікання, однак відмикається основний замикаючий засіб. Залежно від перепаду тиску він залишається в своєму положенні закривання. Шлях перетікання має такі розміри, що при заданому тиску газу на вході для газу (наприклад, з мережі постачання) не перевищується заданий безпечний об'ємний потік текучого середовища через отвір перетікання або шлях перетікання. Відповідно до цього, через шлях перетікання не проходить кількість текучого середовища, що представляє небезпеку, відповідно кількість газу, до виходу для текучого середовища і в газову мережу споживача. Якщо всі споживачі в розташованій на стороні виходу газової мережі замкнені, то через шлях перетікання на стороні виходу газу утворюється тиск, відповідний вхідному тиску газу. Це приводить до того, що сила, яка впливає на основний замикаючий засіб за рахунок перепаду тиску, зменшується і в кінцевому результаті зникає, так що основний замикаючий засіб штовхається за рахунок попереднього напруження в положення відкривання. Нарешті, в цьому положенні відкривання знов досягається нормальне положення відкривання звичайного клапана. Таким чином, пристрій, згідно з винаходом, виконує як функцію звичайного замикаючого клапана, так і функцію дуже стійкого і надійного захисного пристрою. Суттєвою перевагою цього пристрою є автономний режим, який забезпечує можливість використання пристрою і вмикання газового постачання без втручання користувача. Відпадає також необхідність передачі користувачу вказівок, наприклад, за допомогою встановленого на пристрої дисплея, і ведення переговорів з персоналом технічного підтримання постачальника газу. У порівнянні із звичайним клапаном пристрій, згідно з винаходом, має додатковий стан, а саме відмикання клапана з положення замикання, відповідно положення відкривання. У положенні закривання всі з'єднання по текучому середовищу між входом і виходом перервані, в положенні відкривання всі шляхи проходження текучого середовища відкриті. На протилежність 2 UA 101173 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цьому, в положенні відмикання відкритий лише шлях перетікання, відповідно байпас із зменшеним протіканням, і основний отвір з основним замикаючим засобом замкнений. Таким чином, є лише невеликий відносно створюваної небезпеки потік текучого середовища, який, однак, приводить до вирівнювання тиску і в кінцевому результаті до повного відкривання пристрою. За рахунок виконання системи її можна застосовувати надзвичайно надійно і без втручання обслуговуючого персоналу. Наприклад, такий пристрій можна відмикати для постачання газом за допомогою сигналу з віддаленого місця (наприклад, після оплати споживачем), без небезпеки того, що газ буде виходити через незакриті газові прилади. Лише коли користувач вимкне всі газові прилади, і тому тиск в мережі користувача зникне, повністю відкривається клапан. Виконавчий пристрій пристрою, згідно з винаходом, може бути виконаний будь-яким чином, наприклад, він може бути виконаний у вигляді простою натискного механізму, що приводиться в дію користувачем, або ж у вигляді пристрою, що приводиться в дію за допомогою двигуна, який забезпечує можливість також дистанційного керування. Потік текучого середовища, що пропускається через шлях перетікання, при відкриванні залежить, з одного боку, від перепаду тиску і, з іншого боку, від шляху проходження потоку (довжини і поперечного перерізу). Постачальники газу повинні регулярно витримувати максимальні межі об'ємного потоку, що проходить, які не приводять до утворення займистої суміші у встановлювальній зоні користувача. Ці максимальні межі відомі фахівцям з постачання газом, відповідно текучим середовищем. У одній модифікації винаходу основний замикаючий засіб виконаний з клапанною тарілкою, яка призначена для прилягання з ущільненням до границь основного отвору. У принципі можливі будь-які можливості ущільнення для виконання основного замикаючого засобу, однак клапанна тарілка є особливо переважною на основі плоского прилягання і перевіреної функціональності. У такій клапанній тарілці більш сприятливими є сили зминання і заїдання в порівнянні з іншими ущільненнями (наприклад, затикаючими ущільненнями). Так, пристрій, згідно з винаходом, можна також після тривалого замикання знов надійно відкривати на основі можливо невеликого механічного попереднього напруження при відмиканні. У одній модифікації винаходу шлях перетікання виконаний у вигляді прохідного отвору в основному замикаючому засобі. Якщо шлях перетікання виконаний в основному замикаючому засобі, то з'єднання виконавчого пристрою як з основним замикаючим засобом, так і з шляхом перетікання можна здійснювати особливо просто. Наприклад, шлях перетікання може бути виконаний у вигляді прохідного отвору в основному замикаючому засобі, який призначений для закривання і відкривання за допомогою виконавчого пристрою. Наприклад, виконавчий пристрій може штовхати основний замикаючий засіб в положення закривання і одночасно закривати прохідний отвір в зоні прилягання між виконавчим пристроєм і основним замикаючим засобом. Можливі також інші виконання, наприклад, цілеспрямоване різне ущільнення основного замикаючого засобу залежно від діючого на нього тиску. У будь-якому випадку повинно завжди забезпечуватися те, що потоки текучого середовища через основний отвір і шлях перетікання замкнені при закриванні, і в положенні відмикання через шлях перетікання може проходити лише зменшений нижче критичного потоку потік текучого середовища. Переважно, пристрій має виконавчий пристрій з рухомою утримувальною ділянкою, на якій утримується основний замикаючий засіб з можливістю зсуву між двома упорами. Перший з упорів розташований так, що він при переміщенні виконавчого пристрою і основного замикаючого засобу в положення закривання прилягає до основного замикаючого засобу. Відповідно до цього, перший упор утримує основний замикаючий засіб в положенні закривання. Однак між обома упорами передбачена можливість зсуву основного замикаючого засобу на виконавчому пристрої між упорами, за рахунок чого реалізовується можливість відмикання основного замикаючого засобу. За рахунок можливості зсуву основного замикаючого засобу на виконавчому пристрої досягається те, що утримувальна сила виконавчого пристрою зникає на основному замикаючому засобі при відмиканні, однак основний замикаючий засіб залишається в своєму ущільнювальному положенні. Переважно, перший упор в положенні відмикання знаходиться на відстані від основного замикаючого засобу і утворює кінцеве положення для основного замикаючого засобу в положенні відкривання. Таким чином, при відмиканні перший упор виходить з прилягання до основного замикаючого засобу і зсувається в положення відкривання. Однак основний замикаючий засіб залишається в своєму положенні закривання, якщо перепад тиску утримує його в цьому положенні. При 3 UA 101173 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переміщенні зсуваються, відповідно, основний замикаючий засіб і виконавчий пристрій один відносно одного. У одній модифікації винаходу між одним з упорів і основним замикаючим засобом розташований пружинний елемент, за допомогою якого основний замикаючий засіб попередньо напружений в положенні відмикання. Відповідно до цього, при відмиканні основний замикаючий засіб залишається проти дії попереднього напруження в положенні замикання, оскільки це попереднє напруження перекомпенсоване перепадом тиску. Попереднє напруження можна здійснювати відносно будьякого з упорів, наприклад, у вигляді тягнучої пружинної сили відносно першого упора або у вигляді натискаючої пружинної сили відносно другого упора. При такому виконанні сила попереднього напруження прикладається лише тоді, коли основний замикаючий засіб відмикається. Однак можливе також прикладання сили попереднього напруження вже при переміщенні основного замикаючого засобу в положення закривання. У альтернативному варіанті виконання винаходу основний замикаючий засіб розташований в шляху проходження текучого середовища так, що він призначений для закривання проти тиску текучого середовища. Таким чином, на протилежність вказаному вище виконанню, при діючому на стороні входу тиску текучого середовища пружинна сила діє в напрямі положення відкривання основного замикаючого засобу. Це альтернативне виконання пристрою для замикання і відмикання потоку текучого середовища має також вхід для текучого середовища і вихід для текучого середовища і розташований між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища основний отвір. Основний отвір узгоджений з основним замикаючим засобом, який може займати відносно основного отвору щонайменше одне положення закривання і одне положення відкривання. Виконавчий пристрій переміщує основний замикаючий засіб з положення відкривання в положення закривання. Однак основний замикаючий засіб в положенні закривання розташований так, що підвищений на вході для текучого середовища відносно виходу для текучого середовища тиск текучого середовища викликає силу, яка штовхає основний замикаючий засіб в положення відкривання. Тому закривання основного замикаючого засобу відбувається проти сили тиску текучого середовища. Крім того, в пристрої передбачені фіксуючі засоби для фіксації основного замикаючого засобу в положенні закривання. Ці фіксуючі засоби можуть бути виконані, наприклад, у вигляді роз'ємних фіксуючих засобів або інших механічних стопорів. Фіксуючі засоби мають стопор перепаду тиску, який залежно від перепаду тиску, що впливає на нього, може приймати різні перемикальні або виконавчі стани. Наприклад, можна застосовувати бістабільну мембрану (свого роду жаба), яку залежно від перепаду тиску на обох сторонах може приводити в дію перемикач або механізм. Фіксуючі засоби зі стопором перепаду тиску виконані так, що вони фіксують основний замикаючий засіб, коли заданий мінімальний перепад тиску між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища впливає на стопор перепаду тиску. Між входом для текучого середовища і виходом для текучого середовища передбачений шлях перетікання текучого середовища, який призначений для закривання за допомогою виконавчого пристрою при переміщенні основного замикаючого засобу в положення закривання. Основний замикаючий засіб призначений для відмикання за допомогою виконавчого пристрою з положення закривання, і шлях перетікання текучого середовища підлягає відкриванню за допомогою виконавчого пристрою так, що основний замикаючий засіб в положенні відмикання утримується лише фіксуючими засобами. Однак фіксуючі засоби утримують основний замикаючий засіб в цьому положенні лише тоді, коли перепад тиску більше заданого мінімального перепаду. Якщо тиск текучого середовища збільшується на стороні виходу на основі потоку текучого середовища через шлях перетікання (оскільки споживачі на стороні виходу закриті), то перепад тиску після деякого часу стає нижче цього мінімального перепаду тиску, і фіксуючі засоби відмикають основний замикаючий засіб. Потім основний замикаючий засіб переміщається в положення відкривання. Якщо перепад тиску залишається вище заданого мінімального перепаду тиску, то основний замикаючий засіб залишається фіксованим в положенні закривання. Інші переважні варіанти виконання винаходу вказані в залежних пунктах формули винаходу, переваги яких випливають з наведеного нижче опису переважних варіантів виконання. Нижче наводиться докладний опис винаходу з посиланнями на прикладені креслення, на яких зображено: фіг. 1а - пристрій для замикання і відмикання потоку текучого середовища, згідно з першим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться в положенні відкривання; 4 UA 101173 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіг. 1b - пристрій, згідно з першим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться в положенні закривання; фіг. 1с - пристрій, згідно з першим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться в положенні відмикання; фіг. 1d - пристрій, згідно з першим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться знов в положенні відкривання; фіг. 2а - пристрій, згідно з другим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться в положенні відкривання; фіг. 2b - пристрій, згідно з другим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться в положенні закривання; фіг. 2с - пристрій, згідно з другим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться в положенні відмикання; фіг. 2d - пристрій, згідно з другим прикладом виконання винаходу, при цьому пристрій знаходиться знов в положенні відкривання. Показаний на фіг. 1а пристрій 1 має корпус 2, на якому утворені вхід 3 для газу і вихід 4 для газу. Між входом 3 для газу і виходом 4 для газу утворений основний отвір 5, який забезпечує шлях проходження для потоку текучого середовища, що проходить через пристрій 1. З отвором 5 узгоджений основний замикаючий засіб 6 у вигляді ущільнювальної тарілки, яка розташована по потоку вище основного отвору 5, тобто в напрямі входу 3 для газу. В основному замикаючому засобі 6 утворений шлях перетікання, відповідно байпас у вигляді прохідного каналу 14. Функція шляху 14 перетікання більш детально пояснюється нижче. Ущільнювальна тарілка 6 направляється на стрижнеподібній ділянці 7 виконавчого пристрою. На обох сторонах ділянки 7 утворені упори, відповідно опори 8 і 9. Упор 9 виконаний у вигляді тарілки, яка призначена для прилягання через кільцеве ущільнення 10 до основного замикаючого засобу 6. Крім того, основний замикаючий засіб 6 попередньо притиснутий за допомогою пружини 11 до упора 8. Додатково до цього, виконавчий пристрій має привід 12, який сполучений з відрізком вала 13, за допомогою якого забезпечується можливість перестановки, відповідно зсуву ділянки 7, а також обох упорів 8 і 9 в осьовому напрямі так, що основний замикаючий засіб 6 можна переміщувати під дією тарілчастого упора 9 в положення закривання до основного отвору 5. Весь виконавчий пристрій містить в показаному прикладі елементи 7, 8, 9, 10, 12 і 13. На фіг. 1а пристрій, згідно з винаходом, показаний в положенні відкривання, тобто прикладений на стороні входу тиск рЕ газу приводить (при відкритій вихідній стороні) до потоку текучого середовища через пристрій 1, і тиск рА газу на стороні виходу відповідає (не враховуючи втрати тиску у відкритому пристрої) вхідному тиску рЕ. Якщо вихідна сторона замкнена (наприклад, всі споживачі вимкнені), то в пристрої встановлюється одноманітний статичний тиск. Виходячи з цього положення відкривання на фіг. 1а, можна закривати пристрій для замикання потоку газу. Для цього виконавчий пристрій переміщує за допомогою приводу 12 і вала 13 упори 8 і 9 з ділянкою 7, що лежить між ними, в осьовому напрямі до основного отвору 5 так, що клапанна тарілка 6, яка штовхається тарілчастим упором 9, прилягає до крайових границь основного отвору 5. Досягнуте таким чином положення закривання показане на фіг. 1b. Як вказувалося вище, в основному замикаючому засобі 6 утворений прохідний канал (прохідний отвір) 14. Він позиціонований так, що лежить всередині ущільнювальної зони кільцевого ущільнення 10 так, що при притисканні упора 9 і ущільнювального засобу 10 до основного замикаючого засобу 6 ущільнюється прохідний канал 14 відносно тиску рЕ текучого середовища. Крім того, в положенні замикання основний замикаючий засіб 6 прилягає з ущільненням до основного отвору 5. Тим самим обидва прохідних шляхи для текучого середовища (основний отвір 5 і прохідний канал 14) замкнені. У цьому положенні закривання до основного замикаючого засобу 6 прикладається вхідний тиск рЕ і тому на ущільнювальний елемент 6 впливає закриваюча сила, якщо вхідний тиск рЕ підвищується відносно вихідного тиску рА. Перепад тиску рЕ-рА тим більше, чим менше тиск рА на вихідній стороні. Якщо в момент замикання пристрою на вихідній стороні пристрою були ввімкнені споживачі, то вихідний тиск падає за рахунок відкритих споживачів до атмосферного тиску так, що перепад тиску рЕ-рА створює діючу на основний замикаючий засіб силу. З цього положення замикання повинна забезпечуватися можливість відмикання знов газового потоку, однак лише у випадку, коли це не приводить до неконтрольованого витікання газу. Умови безпечного відкривання виконуються лише тоді, коли на стороні виходу всі споживачі газу замкнені, тобто мережа на стороні виходу закрита, відповідно герметична. 5 UA 101173 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Якщо в цьому положенні замикання приводити в дію пристрій з метою відкривання знов пристрою, то це приводить спочатку до показаного на фіг. 1с відмикання пристрою. Така команда на відкривання може здійснюватися, наприклад, за допомогою дистанційного керування приводом 12. На фіг. 1с показаний випадок, коли на стороні виходу повністю відсутній тиск газу, наприклад, за рахунок ввімкненого споживача в момент замикання пристрою. Як показано на фіг. 1с, привід 12 приводить в дію вал 13 і відтягує назад упор 9 з ущільнювальними кільцями 10 в осьовому напрямі. Однак перевищуючий вихідний тиск вхідний тиск все ще навантажує ущільнювальну тарілку 6 і притискає її до основного отвору 5. За рахунок переміщення назад виконавчого пристрою пружина 11 стискається між ущільнювальним засобом 6 і упором 8 і впливає на ущільнювальний засіб 6 пружинною силою, яка напружує його в напрямі положення відкривання. Однак ця пружинна сила є дуже малою, щоб зсувати основний замикаючий засіб 6 проти сили, яка викликана за рахунок перепаду тиску рЕ-pА, в положення відкривання. Однак в цьому показаному на фіг. 1с положенні відмикання упор 9, що має форму тарілки, з ущільнювальним засобом 10 більше не прилягає до ущільнювального засобу 6 так, що відмикається отвір 14 перетікання. Отвір 14 перетікання (зображений на кресленні для наочності в збільшеному вигляді) утворює шлях перетікання для газу, що подається на стороні входу з тиском. Однак отвір перетікання має такі розміри, що навіть увипадку, коли на стороні виходу відкриті один або декілька споживачів і з них, відповідно, витікає газ, що пропускається, не виникає небезпеки за рахунок газу, що витікає, оскільки об'ємний потік сильно обмежений отвором перетікання. Однак, якщо на стороні виходу споживачі закриті або лише закриваються в цьому стані пристрою, то на стороні виходу поступово створюється відповідний вхідному тиску тиск. Як тільки тиск на стороні виходу наблизиться до тиску на стороні входу (наприклад, тому, що газова мережа користувача не має витоків або відкритих споживачів), то сила тиску на ущільнювальний засіб 6 зменшується (зменшується перепад тиску рЕ-рА), і пружинна сила пружини 11 переміщує ущільнювальний засіб із закритого положення відмикання назад в положення відкривання. Цей стан досягнутий на фіг. 1d, і газовий клапан знов повністю відкритий і готовий до ініціювання нового процесу замикання. Цей пристрій повністю не залежить від зчитування показань датчиків і від чутливих до перешкод електронних оброблювальних пристроїв. Відмикання замикаючого газ пристрою відбувається повністю механічно і на основі фізичних принципів. Крім того, пристрій, у випадку, коли на стороні виходу не відсутній тиск, працює як звичайний клапан, тобто повне відкривання відбувається негайно при відмиканні, оскільки для відкривання не потрібне вирівнювання тиску. На фіг. 2a-2d показаний модифікований варіант виконання винаходу. У цьому пристрої 20 прохідний отвір 24 утворений в замикаючому засобі 26 навколо вала 27. У цій зоні ущільнювальна тарілка 26 має або певний зазор відносно вала 27, або центральна зона утворена з проникного для газу матеріалу. Крім того, на основному замикаючому засобі 26 утворений виступ 36 з порожнистим простором, який має отвір 37. Цей варіант виконання забезпечує поліпшене ущільнення основного отвору і не вимагає малих допусків виготовлення. Вал 27 з виступом 28 і спіральна пружина 21 лежать всередині закритого виступу 36 корпусу. На фіг. 2b показане положення закривання другого варіанта виконання, при цьому прохідний отвір 24 ущільнений за допомогою упора 9, що має форму тарілки, а також ущільнювальних елементів 10. На фіг. 2с показане положення відмикання, в якому виступ 29, що має форму тарілки, підведений, і прохідний отвір 24 вздовж вала 27 і через отвір 37 відмикає шлях проходження текучого середовища. Якщо сторона вихідного тиску в мережі споживачів замкнена, то може відбуватися вирівнювання тиску, і пристрій переміщається за рахунок попереднього напруження пружини 31 знов в положення відкривання, яке показане на фіг. 2с. Перевага такого виконання полягає в тому, що ущільнювальний засіб 26 не потребує точного узгодження з валом 27. Замість цього навколо вала може бути залишений достатній зазор. Обмеження потоку текучого середовища відбувається за допомогою отвору або сопла 37, при цьому цей отвір можна точно виконувати конструктивно простим чином. У рамках винаходу можливі різні модифікації. Наприклад, отвір перетікання, відповідно байпас, можна виконувати окремо і на відстані від основного замикаючого засобу. Так, його можна виконувати також в стінці, і він підлягає відкриванню і закриттю за допомогою виконавчого пристрою. Крім того, ясно, що залежно від сфери застосування отвір перетікання 6 UA 101173 C2 може бути виконаний по-різному, з метою врахування різних значень тиску на вхідній стороні, так що в будь-який час через отвір перетікання проходить лише об'ємний потік, що не викликає сумнівів, і надходить в трубопровідну мережу споживача. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Пристрій (1) для замикання і відмикання потоку текучого середовища, який містить вхід (3) для текучого середовища і вихід (4) для текучого середовища, розташований між входом (3) для текучого середовища і виходом (4) для текучого середовища в шляху проходження текучого середовища основний отвір (5), призначений для основного отвору (5) основний замикаючий засіб (6), виконаний з можливістю зайняття відносно основного отвору щонайменше одного положення закривання і одного положення відкривання, виконавчий пристрій (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13), виконаний з можливістю переміщення основного замикаючого засобу (6) з положення відкривання в положення закривання, при цьому основний замикаючий засіб (6) в положенні закривання розташований так, що підвищений на вході (3) текучого середовища відносно виходу (4) для текучого середовища тиск текучого середовища викликає силу притискання, яка утримує основний замикаючий засіб (6) в положенні закривання, причому між входом (3) для текучого середовища і виходом (4) для текучого середовища передбачений шлях (14) перетікання текучого середовища, виконаний з можливістю закривання за допомогою виконавчого пристрою (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13), який відрізняється тим, що основний замикаючий засіб (6) виконаний з можливістю відмикання за допомогою виконавчого пристрою (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) з положення закривання так, що виконавчий пристрій не прикладає до основного замикаючого засобу утримувальну силу притискання, і передбачена можливість відкривання шляху (14) перетікання текучого середовища за допомогою виконавчого пристрою, при цьому в положенні відмикання на основний замикаючий засіб (6) діє відкриваюча сила за рахунок попереднього напруження основного замикаючого засобу в напрямі положення відкривання так, що він залишається в положенні закривання тільки при перевищенні тиску текучого середовища вище попереднього напруження. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що основний замикаючий засіб (6) має клапанну тарілку, виконану з можливістю прилягання з ущільненням до границь основного отвору (5). 3. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що шлях (14) перетікання виконаний у вигляді прохідного отвору в основному замикаючому засобі. 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що виконавчий пристрій (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) має рухому утримувальну ділянку (13), на якій утримується основний замикаючий засіб з можливістю зсуву між двома упорами (8, 9), при цьому перший з упорів (9) розташований так, що він при переміщенні в положення закривання прилягає до основного замикаючого засобу (6). 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що перший упор (9) в положенні відмикання розташований на відстані від основного замикаючого засобу (6) і задає кінцеве положення для основного замикаючого засобу в положенні відкривання. 6. Пристрій за будь-яким з пп. 4 або 5, який відрізняється тим, що між одним (8) з упорів і основним замикаючим засобом (6) розташований пружинний елемент (11), за допомогою якого основний замикаючий засіб попередньо напружений в положенні відмикання. 7. Пристрій за будь-яким з пп. 4-6, який відрізняється тим, що утримувальна ділянка (13) виконана між упорами (8, 9) у вигляді стрижня і проходить через основний замикаючий засіб (6) так, що основний замикаючий засіб утримується з можливістю ковзання між упорами на утримувальній ділянці. 8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що шлях (24) перетікання утворений між основним замикаючим засобом і утримувальною ділянкою. 9. Пристрій за будь-яким з пп. 4-8, який відрізняється тим, що перший упор (9) має тарілчасту опору, виконану з можливістю прилягання з ущільненням до основного замикаючого засобу (6) так, що при опорі на основний замикаючий засіб шлях перетікання закритий. 10. Пристрій за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що шлях перетікання виконаний так, що при заданому максимальному перепаді тиску між входом і виходом текуче середовище, що протікає, не перевищує заданого об'ємного потоку текучого середовища. 11. Газовий лічильник з пристроєм за будь-яким з пп. 1-10. 7 UA 101173 C2 8 UA 101173 C2 9 UA 101173 C2 10 UA 101173 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for blocking and releasing of fluid flow
Автори англійськоюTemme, Guido, Walmeyer, August
Назва патенту російськоюУстройство для замыкания и отпирания потока текучей среды
Автори російськоюТемме Гвидо, Валльмейер Аугуст
МПК / Мітки
МПК: F16K 39/00, F16K 1/44, F16K 1/54
Мітки: замикання, потоку, середовища, пристрій, текучого, відмикання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-101173-pristrijj-dlya-zamikannya-i-vidmikannya-potoku-tekuchogo-seredovishha.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для замикання і відмикання потоку текучого середовища</a>
Попередній патент: Біциклозаміщені піразолоназопохідні, спосіб їх одержання та фармацевтичне застосування
Наступний патент: Напівготовий текстильний виріб, щонайменше, з однією поверхнею, забезпеченою адгезивом
Випадковий патент: Спосіб та пристрій для присвоєння простору уолша в комунікаційній системі (варіанти)