Предохранительный клапан

Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл. с присоединением заявки РЙ = 16 К 17/14 Государственный комитетДата опубликования описания 15,11.82 А. В. Жилкин, Г. А. Морозов, А, М. Бабушкин-Листратов,В. Е. Евсиков и Д. П, Разумов(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛБНЫЙ КЛАПАН 1Изобретение относится к предохранительной арматуре одноразового действия.Известны предохранительные клапаныодноразового действия, содержащие разрывной стержень и поршень, воспринимающийдавление рабочей среды 1.5Недостатками этого клапана являютсямалая надежность и низкое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является предохраонительный клапан, содержащий корпус,разрушаемый элемент в виде штока с ослабленным наружной проточкой сечениеми устройство для принудительного разру 15шения штока, внутри которого выполненнесквозной канал, связанный с предохраняемой системой 21,Недостатком известного клапана является то, что его конструкция не позволяетполучить максимальной скорости падениядавления рабочсй среды,Цель изобретения - увеличение скорости падения давления в предохраняемой системе без увеличения габаритов клапана,Цель достигается тем, что длина нс.- сквозного канала в разрушаемом элементе выполнена меньше дтппы штока до начала ослабленного сечения и диаметром меньше диаметра упомянутой наружной проточки, у основания которой в теле разрушаемого элемента выполнена галтель с минимальным радиусом. Кроме того, в предохранительном клапане диаметр у основания засверловочного конуса при вершине несквозного канала, также заканчивающегося минимальной галтелью, выполнен не более 1/3 величины номинального значения упомянутого канала который в свою очередь выпсднен с диаметром мсньше диаметра наружной проточки на величину, равную 0,25- 0,6 разницы длины канала и штока до начала ослабленного сечения, а наружная проточка разрушаемого элемента выполнена с односторонним конусом00, вер9740 шина которого расположена со стороны несквозного канала.Такое конструктивное выполнение разрушаемого элемента обеспечивает воэможность создания в зоне ослабленного сече ния сложной деформации сдвига-растяже ния-сжатия, воздействие которой на разрушаемый элемент дополняется воздейст . вием концентраторов напряжения, и потому в предлагаемом предохранительном клапане при тех же усилиях пакета тарвльчатых пружин, что и в известном клапане, обеспечив а ется разрыв разруща ем ого элемента со значитсльно большей пло 10 щадью поперечного сечешгя, что в свою 15очередь позволяет без увеличения габаритов клапана значительно повысить скорость сбросе давления в предохраняемойсистеме.На фиг, 1 схематически изображенпредлагаемый предохранительный клапан,продсцтьный разрез; нд фиг. 2 - узел 1на фиг. 1, сечение.Предохранительный клапан состоит иэкорпуса 1, в котором вьгполнены полость 252 и полость 3, разделенные между собойперегородкой 4, В полости 2 расположенсильфон-сигнализатор 5 устройстве дляпринудительного разрушения разрушаемого элемента, который выполнен в видештоке 6, соединенного с сердечником 7и диском 8, и расположен в полости 3совместно с силовой частью разрушающегоустройства.Разрушающее. устройство представляетсобой пакет тармьчатых пружин 9, размещенных между диском 8 и корпусом 1и настроенных на определенное усилие.Пакет тарельчатых пружин 9 до срабатываши удерживается в сжатом состояниипосредством пластинчатых вставок 10,которые с одной стороны замкнуты наогращчитель 1 1, жестко связанный неподвижной перегородкой корпуса 1, я с другой - на скользяший упор 12, удерживаемый подвижной скобой 13 посредствомее пальца 14, Шток 15, жестко связанный со скобой 13, подпружинен пружиной16 относительно корпуса 1 через кольцо17, по которому он загерметизирован50сильфоном-сигнализатором 5, образующимрабочую полость 1 ф, связанную с несквоэным каналом 19 и с предохранительнойсистемой 20,Несквозной канал. 19 выполнен в телештока 6 с расчетным недоходом К до начала наружной ослабляющей проточки 21,у основаштя которой выполнен концентратор напряжений в виде галтели 22 с ми 05 4нимальным радиусом, а с противоположной стороны - односторонний конус 90 О с вершиной внутри несквозного канала, диаметр которого меньше диаметра наружной проточки 21 нд величину 0,25-0,6 разшгцы длины несквозного канала и штока 6 до начала проточки 2 1 (или величины недохода К ). Кроме того, канал 19 имеет при вершине засверловочный конус 23, диаметр д., основания которого не более 1/3 диаметра В несквозного канала.Предохранительный клапан работает следующим образом.Разрушающее устройство включается в работу тогда, когда контролируемая величина давления в предохрдняемой системе 20 достигает величины давления срабатывания и начинает сжимать сильфонсигналиэятор 5. В результате шток 15, сжав пружину 16, передвинется в верхнее положение вместе со скобой 13 и пальцем 14, который тем самым выходит из зацепления со скользяипгм упором 12, Под действием составляющих сил от пяк- та тарельчатых пружин 9, освободившийся скользящий упор 12, выходит из зацепления с пластинчатыми вставкями 10и позволяет последним развернуться вокруг оси, после чего угилие от пакета 9 действует на диск 8, но уже находящийся в свободном состояшги (т,е. не упер - тым в корпус 1), и через сердечник 7 нагружает шток 6, Под воздействием этой нагрузки в районе ослабленного сечения 2 1 возникает сложная деформация сдвига-растгокения-сжатия дополняемая деформациями в местах расположения кон - центратов напряжения и шток 6 разрывается, Причем, выигрыш в потребной разрушающеч силе составляетпрн этом 30 - 10" по сравнению с известным устройством. Это дает возможность значительно увели - чить диаметр несквозного канала 1 9 в штоке 6 беэ соответствую 1 цего увеличения числа пружин в пакете 9, а, следовательно, и беэ увеличения габаритов клапана в целом.Технико-экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается тем, что с повышением важного расходного параметра габариты и вес его остаются неизменными, т.е, снижается удельная металлоемкость изделия. формула изобретения1. Прсдохранительный клапан, содержатпий корпус, разрушаемый элемент в5иде штока с ослабленным наружной про точкой сечением и устройство для принудительного разрушения штока, внутри ко- торого выполнен цесквозцой канал, связанный с предохраняемой системой, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью увеличения скорости падения давления в предохраняемой системе без увеличепы габаритов клапана, длина несквозного канала в разрушаемом элементе выполне на меньше длины шток 1 до начала ослабленного сечения и диаметром меньше диаметра упомянутой наружной проточки, у основания которой в теле разрушаемого 3элемента выполнена галтель с минимальным радиусом,2. Клапан по п, 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что засверловочный конуспри вершине несквозного канала выполнен 20с гантелью мццил 1 альцэго радиуса и имеет чиал 1 тр у основания це боле 1/;1 мчпгчиц.л цолнгцалт,ного значения диаметра це.сквозного канала.3, Клапан по пп, 1 и 2, о т л и и ив ю щ и й с я тел 1, что диаметр несквозного канала л 1 ньше диаметра нарукной проточки на вличину равную 0,25-0,6 ралппн,1 дгппц, песк:клзцого канала и штока до начала ослаблсш 1 ого сечения.4, Клапан по и, 1, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что наружная проточка разрушаемого элемента выполнена с односторонны конусом00 о, вершина которого распглож на со стороны несквозного канала.11 сточъпеки ин форм а 1 епт,принятые во внил 1 аш 1 с при экспертизе 1. Авторское свид-тельство СССР М 204030, кл.16 к ДЛ/04, 1968. Лвторскос свидетсльство СССР Мо 750780, кл. Г 16 к 17/14, 1080.974005 Редактор А. Заказ 8660/49 Тираж 9 ВНИИПИ Государств по делам 113035, Москва, 90 Подписное енного комитета СССР изобретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4/5