Підйомний клапан

1 Підйомний клапан з сідлом клапана і закриваючим елементом, розташованими між двома з'єднуючими камерами, який відрізняється тим, що на обох боках поперечного перерізу (F) вузького каналу, з'єднаного з однією із з'єднуючих камер (2, 102), виконані ВІДПОВІДНО перше і друге сідла (6, 7, 106, 107) клапана так, що закриваючий елемент (8, 108) взаємодіє з обома сідлами (6, 7,106, 107) клапана, а обидва простори (16, 17, 116, 117), які безпосередньо примикають до боку кожного з двох сідел (6, 7, 106, 107) клапана опозитно до поперечного перерізу (F) вузького каналу, з'єднані з іншою з'єднуючою камерою (3, 103) 2 Підйомний клапан за п 1 , який відрізняється тим, що поперечний переріз (F) вузького каналу є кільцевим для утворення кільцевих зовнішнього і внутрішнього сідел (6,7,106,107) клапана 3 Підйомний клапан за п 1 або 2, який відрізняється тим, що поперечний переріз (F) вузького каналу утворений канавкою (5, 105) 4 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що закриваючий елемент (8, 108) має герметизатор (13, 113), який є спільним для обох сідел (6, 7, 106,107) клапана 5 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-4, який відрізняється тим, що перше і/або друге сідла (6, 7, 106, 107) клапана взаємодіють з герметизуючим краєм (14, 15, 114, 115) 6 Підйомний клапан за будь-яким з пп 2-5, який відрізняється тим, що закриваючий елемент (8, 108) має кільцевий герметизатор (13, 113) з герметизуючим краєм (14, 114), що виступає радіально назовні, і з герметизуючим краєм (15, 115), що виступає радіально всередину, які взаємодіють ВІДПОВІДНО із ЗОВНІШНІМ і внутрішнім сідлами (6, 7,106,107) клапана 7 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-6, який відрізняється тим, що торці обох сідел (6, 7, 106, 107) клапана є округленими 8 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-7, який відрізняється тим, що обидва сідла (106, 107) клапана мають приступки, розміщені так, що при невеликому навантаженні у напрямку закриття герметизуючі краї (114, 115) обпираються на першу приступку (120, 121), а при більшому навантаженні герметизатор (113) по площині прикладання герметизуючих країв обпирається на другу приступку (122, 123) 9 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-8, який відрізняється тим, що найвищі точки двох сідел (106, 107) клапана зміщені так, що при закриваючому переміщенні одне сідло (107) клапана закривається першим, а інше сідло (106) клапана закривається наступним 10 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-9, який відрізняється тим, що при застосуванні підйомного клапана у визначнику витоку закриваючий елемент (108) навантажений першою закриваючою пружиною (124) проти напрямку потоку і має підйомний вимірювальний пристрій для вимірювання потоку 11 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-10, який відрізняється тим, що закриваючий елемент (108) навантажений другою закриваючою пружиною (125), яка утримується у неробочому положенні контрфланцем (126), виконаним з можливістю переміщення за допомогою регулюючого пристрою (128) положення вивільнення другої закриваючої пружини (125) 12 Підйомний клапан за будь-яким з пп 1-11, який відрізняється тим, що закриваючий елемент (108) має вимірювальний ротор (130), розміщений на допоміжному шляху потоку, що обходить кільцеву канавку (105), і біля якого встановлений пристрій для вимірювання швидкості потоку 13 Підйомний клапан за будь-яким з пп 10 або 12, який відрізняється тим, що імпульсний вимірювальний пристрій (133), який сканує лопаті (134) на вимірювальному роторі (130), оцінює швидкість шляхом визначення частоти імпульсів, а величину підйому - шляхом визначення відношення імпульспауза О (О ю 56214 Винахід відноситься до підйомного клапану з клапанним сідлом, яке взаємодіє з закриваючим елементом, причому сідло і елемент розташовані між двома з'єднуючими камерами ПІДЙОМНІ клапани такого роду ВІДОМІ у багатьох варіантах, наприклад, у патенті DE 36 15 229 А1 В таких клапанах кільцеве сідло клапану охоплює поперечний переріз кільцевого каналу, який повністю перекривається кільцевим закриваючим елементом Це стає причиною наперед заданої характеристики потоку Такі клапани придатні для всіх типів текучих середовищ, зокрема для рідин Винаходом вирішується задача створення підйомного клапану типу, що описаний вище, в якому навіть незначний підйом забезпечує значний потік рідини Згідно винаходу ця задача вирішується тим, що на обох боках поперечного перерізу вузького каналу, з'єднаного з однією із з'єднуючих камер, виконані ВІДПОВІДНО перше і друге сідла клапану так, що закриваючий елемент взаємодіє з обома сідлами клапану, а обидва простори, які безпосередньо примикають до боку кожного з двох сідел клапану опозитно до поперечного перерізу вузького каналу, з'єднані з іншою з'єднуючою камерою Бажаного підвищеного потоку досягають навіть при незначних підйомах, так як текуче середовище може витікати крізь обидва перше і друге сідла клапану, маючи на увазі, що обидва простори є доступними для потоку Це також означає, що при певному ПІДЙОМІ закриваючого елемента падіння тиску у підйомному клапані буде відносно низьким І, як тільки на переріз закриваючого елемента, що відповідає поперечному перерізу вузького каналу, починає діяти ця різниця тиску, то для підйомного переміщення достатньо невеликої сили Вислів "поперечний переріз вузького каналу" слід розуміти, як поверхню, при якій довжина двох сідел клапану є багатократно більшою за відстань між цими двома сідлами клапану Відношення довжина - відстань, яке дорівнює принаймні 5, краще 10-80, ще краще ЗО - 60 є переважними Переважно, щоб відстань була постійною по всій довжині сідла клапану, вона може змінюватися у межах відношення довжина-відстань, що зазначено вище Особливою перевагою є те, що поперечний переріз вузького каналу є кільцевим для утворення кільцевих зовнішнього і внутрішнього сідел клапану При цьому ЗОВНІШНІ розміри залишаються рівними, що призводить до подвоєння поверхні потоку назовні Крім того, рекомендується щоб поперечний переріз вузького каналу був утворений канавкою Замість канавки може також бути використаний наскрізний проріз Особливо просте втілення може бути, якщо закриваючий елемент має герметизатор, який є спільним для обох сідел клапану Зокрема, перевагою винаходу є те, що перше і/або друге сідла клапану взаємодіють з герметизуючим краєм Такі герметизуючі краї є більш пру жними, ніж решта частина герметизатора Вони забезпечують герметичне закриття при менший силі, а відкриття при меншій різниці тиску У зв'язку з кільцевими сідлами клапану рекомендується, щоб закриваючий елемент мав кільцевий герметизатор з герметизуючим краєм, що виступає радіально назовні, і з герметизуючим краєм, що виступає радіально усередину, які взаємодіють ВІДПОВІДНО із ЗОВНІШНІМ і внутрішнім сід лами клапану Переважно, торці обох сідел клапану є округленими Це зменшує втрати потоку Перевагою є також те, що обидва сідла клапану мають приступки, розмішені так, що при невеликому навантаженні у напрямку закриття герметизуючі краї обпираються на першу приступку, а при більшому навантаженні герметизатор по площині прикладання герметизуючих країв обпирається на другу приступку При зростанні навантаження герметизуючі переміщення від першої до другої приступки призводять до того, що сила, яка діє на герметизуючі краї обмежується напрямком догори У переважному втіленні найвищі точки двох сідел клапану зміщені так, що при закриваючому переміщенні одне сідло клапану закриває першим, а інше сідло клапану закриває наступним Цим може бути досягнута нахилена характеристика клапану, при якій зростання підйому призводить до зростання потоку, спочатку повільно, а потім швидше Зокрема рекомендується, що при застосуванні підйомного клапану у визначнику витоку закриваючий елемент навантажений першою закриваючою пружиною проти напрямку потоку і має підйомний вимірювальний пристрій для вимірювання потоку Підйомний клапан відкривається в залежності від КІЛЬКОСТІ потоку При відносно низькому падінні тиску може бути визначена дуже велика зона потоку У переважному втіленні закриваючий елемент може бути навантажений другою закриваючою пружиною, яка утримується у неробочому положенні контрфланцем, виконаним з можливістю переміщення за допомогою регулюючого пристрою у положення вивільнення другої закриваючої пружини Другою закриваючою пружиною підйомний клапан може бути надійно закритий Так як тиск при герметизації діє тільки на кільцеву поверхню закриваючого елемента, то достатньо другої закриваючої пружини обмеженої сили, щоб зміщення контрфланця було можливе відносно невеликою силою Для використання визначника витоку перевагою є те, що закриваючий елемент має вимірювальний ротор, розміщений на допоміжному шляху потоку, що обходить кільцеву канавку, і біля якого встановлений пристрій для вимірювання швидкості потоку Так як підйомний клапан дозволяє великі КІЛЬКОСТІ потоку вже при невеликому ПІДЙОМІ, то вимірювальний ротор слугує для досягнення точних результатів також і при невеликих кількостях потоку 56214 ється з гуми чи пружного пластика Тому, герметизуючі краї 14 чи 15, утворені на ньому, є м'якими і еластичними, вони щільно закривають сідло навіть при невеликій силі, так як вони добре прилягають до сідел 6, 7 клапану ВІДПОВІДНІ частини визначника витоку на фіг 2 і З позначені позиціями, що збільшені на 100 По-перше, встановлено, що відношення довжина-відстань поперечного перерізу F каналу складає приблизно 45 Тому незначні підйоми елементу 8 дозволяють значний потік Як можливо бачити з фіг 3, внутрішнє сідло 107 клапану зміщене по висоті відносно зовнішнього сідла 106 клапану, щоб при закриваючому переміщенні сідло 107 клапану прийшло у взаємодію з внутрішнім герметизуючим краєм 115 першим, а потім прийшло у взаємодію зовнішнє сідло 106 клапану із ЗОВНІШНІМ герметизуючим краєм 114 Це призводить до скривленої характеристики клапану, так як на початку підйому доступний тільки один простір для потоку, а саме, між сідлом 106 клапану і ЗОВНІШНІМ герметизуючим краєм 114, а другий простір між сідлом 107 клапану і внутрішнім герметизуючим краєм 115 відкривається пізніше Зовнішнє СІДЛО 106 клапану і внутрішнє сідло 107 клапану мають дві приступки Перші приступки 120, 121 утворені верхніми кільцевими частинами, а другі 122, 123 - ЗОВНІШНІМ краєм кільцевої канавки 105 Герметизуючі краї 114, 115 взаємодіють з першими приступками 120, 121, а поверхня на герметизаторі 113, що примкнена до герметизуючих країв, взаємодіє з другими приступками 122, 123 Під час нормальної роботи закриваючий елемент 108 навантажений відносно слабкою пружиною 124 Тому закриваючий елемент 108 допускає підйом, який залежить від потоку Таким чином, у Закриваючий елемент 8 має кільцевий гермепоєднанні з пристроєм для вимірювання підйому, тизатор 13, на якому сформований герметизуючий що буде описаний далі, підйомний клапан слугує край 14, що виступає радіально назовні, який взавимірювачем потоку ємодіє із ЗОВНІШНІМ сідлом 6 клапану, і герметизуючий край 15, що виступає радіально усередину, Більш сильна закриваюча пружина 125 у норякий взаємодіє із внутрішнім сідлом 7 клапану мальному режимі не контактує із закриваючим Обидва сідла 6 і 7 клапану мають округлені торцеелементом 108 завдяки контрфланцю 126 Контрві поверхні Крім того, простір 16 назовні зовнішфланець знаходиться на вставці 127, яка встановнього сідла 6 і, через проникаючі канали 18, прослюється через палець 129 регулюючим пристрою тір 17 усередині внутрішнього сідла клапана Регулюючий пристрій може, наприклад, бути елекз'єднуються з вихідною боковою з'єднуючою каметричним двигуном чи регулюватися вручну Коли рою З палець 129 і вставка 127 переміщуються догори, то це приводить в дію закриваючу пружину 125 і Як показано стрілками 19, потік рідинного сепідйомний клапан закривається під дією обох заредовища крізь канавку 5 призводить до роз'єдкриваючих пружин 124 і 125, що призводить до нання і відкриття клапану Одна частина потоку герметизації на всіх приступках 120, 121 і 122, 123 крізь отвір, утворений між ЗОВНІШНІМ сідлом 6 клаВ цьому випадку підйомний клапан слугує в якості пану і герметизуючим краєм 14, направлена у проблокуючого пристрою стір 16, а тим самим у вихідну бокову з'єднуючу камеру 3 Інша частина потоку крізь отвір, утвореВимірювальний ротор 130 утримується у заний між внутрішнім сідлом клапану і герметизуюкриваючому елементі 108 і живиться рідиною, що чим краєм 15, через простір 17 і отвір 18 направтече від вхідної бокової з'єднуючої камери 102 лена також у вихідну бокову з'єднуючу камеру З через отвір 131 і витікає у вихідну бокову з'єднуюНавіть невеликого підйому достатньо для прохочу камеру 103 крізь канал 132 Отвір 131, вимірюдження великого потоку Вхідний ТИСК ДІЄ ТІЛЬКИ у вальний ротор 130 і канал 132 утворюють додатпросторі кільцевої канавки 5, що є на закриваючоковий шлях для потоку, який обходить кільцеву му елементі 8, тобто на поверхні поперечного пеканавку 105 і таким чином обходить і підйомний рерізу F каналу Сили, які необхідні регулюючому клапан Вимірювальний клапан 130 має можлипристрою для зміщення закриваючого елемента є вість вимірювати незначний потік визначенням відносно невеликими швидкості ротора 130 Звичайно, кільцевий герметизатор 13 виконуЕлектрооптичний пульсуючий вимірювальний У переважному втіленні забезпечено, що імпульсний вимірювальний пристрій, який сканує лопаті на вимірювальному роторі, оцінює швидкість шляхом визначення частоти імпульсів, а величину підйому шляхом визначення відношення імпульспауза Таким чином, вимірювання і швидкості і підйому може бути досягнуто простим шляхом Далі винахід описується на прикладі переважного втілення з посиланнями на креслення, де показано фіг 1 - повздовжній переріз підйомного клапану за винаходом, фіг 2 - повздовжній переріз визначника витоку за винаходом, фіг 3 - збільшений вигляд частини А сідла клапану на фіг 2 Підйомний клапан на фіг 1 має корпус 1 з вхідною боковою з'єднуючою камерою 2 і вихідною боковою з'єднуючою камерою 3 Вставка 4, встановлена між вказаними камерами, має на торці кільцевої канавки 5, яка з'єднана з вхідною камерою 2, зовнішнє сідло 6 клапану і внутрішнє сідло 7 клапану Відкритий кінець канавки 5 утворює поперечний переріз F вузького каналу, причому відношення між довжиною зовнішнього сідла 6 і відстанню від внутрішнього сідла 7 дорівнює приблизно 35 Закриваючий елемент 8 навантажений зворотною пружиною 9, що діє у напрямку відкриття, і направляється додатковою вставкою 10, поворот якої дає можливість встановлення величину kv Закриваючий елемент 8 може бути зміщений аксіально регулюючим елементом (не показаним) за допомогою пальця 11, який проходить назовні крізь сальник Регулюючим елементом може бути, наприклад, термостат, який закриває клапан при підвищенні зовнішньої температури 56214 пристрій 133, при взаємодії з яким пучок світла переривається маркерами 134 у вигляді лопатей на роторі 130, відтворює ПОСЛІДОВНІСТЬ імпульсів, які посилаються до вимірювального контуру 136 через вхід 135 Частота імпульсів є вимірювальною величиною для визначення швидкості ротору 130 Відношення імпульс-пауза є вимірювальною величиною для визначення підйому закриваючого елемента, а тим самим і ротора 130, так як при ПОСТІЙНІЙ товщині лопаті вимірювана відстань між сусідніми лопатями змінюється одночасно з підйомом Таким чином, імпульсний вимірювальний пристрій 133 у взаємодії з контуром 136 утворюють пристрій вимірювання підйому і пристрій вимірювання ШВИДКОСТІ 8 Це показує наступний варіант роботи визначника витоку Невеликі КІЛЬКОСТІ потоку визначаються за допомогою обертання вимірювального ротору 130 при закритому підйомному клапані Більш великі КІЛЬКОСТІ потоку утворюються при ПІДЙОМІ закриваючого елемента 108 і додаються до потоку через ротор 130 Коли, за допомогою критерію різниці, вимірювальний контур визначає витік, є він малим чи великим витоком, то регулюючий пристрій 128 спрацьовує так, що більш сильна закриваюча пружина 125 приводиться в дію і закриває клапан Одночасно може бути закритий і шлях потоку, так як отвір 131 закривається перекриваючим елементом 137 на вставці 127 11 ФІГ.1 1 2 юз— ФЇГ.З Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24