Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1498
.pdf
снижения давления, чем это возможно с существующими редукционными клапанами, и достигать любой
желаемой степени снижения давления в пределах редукционных возможностей клапана.
При осуществлении своего изобретения я устанавливаю внутри корпуса клапана цилиндр или круглую коробку
с закрытым дном, через которое проходит центральное отверстие, продолжающееся в полость выступающей
части или шток, выступающий через дно корпуса клапана и через сальник, гайку сальника или подобное
устройство, причем указанный цилиндр или коробка, согласно одному из вариантов исполнения, снабжены
сверху кольцевым отверстием. или опираться на обычное седло клапана корпуса, при этом такой цилиндр или
коробка проходит через это седло и предпочтительно соприкасается с внутренней поверхностью дна корпуса
клапана и снабжен соответствующими отверстиями в его стенке, через которые пар или подобное вещество,
поступающее в корпус, может попадать в такой цилиндр. Через этот цилиндр или коробку проходит полый
шпиндель, снабженный соответствующим клапаном и поршнем, причем поршень расположен на
соответствующем расстоянии ниже клапана и работает в цилиндре, верхняя часть которого образует седло
для клапана. Поршень имеет диаметр немного меньший, чем внутренний диаметр цилиндра, благодаря чему
часть пара или другой рабочей жидкости может проходить между ними к нижней стороне поршня, между
которыми и дном цилиндра находится подходящее, предпочтительно кольцевое пространство, когда поршень
находится в нижнем положении; это пространство сообщается с отверстием шпинделя посредством каналов,
идущих от дна поршня в это отверстие.
Нижняя сторона клапана и верхняя сторона поршня имеют одинаковый диаметр или площадь, но верхняя
сторона клапана имеет больший диаметр или площадь, чем нижняя сторона поршня. Шпиндель продолжается
над клапаном, и его верхняя часть выступает внутрь и работает в свисающей трубчатой части или штоке,
которым снабжена крышка корпуса клапана. В крышке корпуса клапана расположен соответствующий
регулирующий клапан, проходящий через сальник или подобное устройство и снабженный, согласно одному
из вариантов, резьбой для соединения с резьбой в крышке; клапан имеет конический или подобный нижний
конец, который входит в зацепление со своим седлом на выступе, образованном уменьшением диаметра
отверстия или канала, в котором работает верхняя часть шпинделя главного клапана и поршень. В полом
штоке крышки, расположенном немного выше седла регулирующего клапана, образованы отверстия или
каналы, через которые пар или другая рабочая жидкость, проходящая по полому штоку главного клапана и
поршня из пространства между нижней частью поршня и внутренней поверхностью дна цилиндра и
поступающая в этот трубчатый шток, может выходить в ту часть корпуса клапана, которая находится над
главным клапаном и представляет собой сторону пониженного давления клапана.
Предохранительный клапан предпочтительно устанавливается на штоке крышки непосредственно под точкой,
где уменьшается отверстие, в котором работает верхняя часть шпинделя главного клапана и поршень, и в
этой точке между верхней частью этого отверстия и верхней частью шпинделя образуется пространство или
камера, когда главный клапан закрыт и поршень находится в нижней части цилиндра. Этот
предохранительный клапан выполняет функцию поддержания постоянного давления на пониженной стороне
главного клапана в случаях колебаний источника подачи. Предположим, в качестве рабочей жидкости
используется пар. В этом случае он подается генератором в корпус клапана через обычный вход в корпус и
проходит через отверстия в стенке цилиндра внутрь цилиндра, оказывая одинаковое воздействие как на
нижнюю сторону главного клапана, так и на верхнюю сторону поршня. Часть этого пара проходит между
периферией поршня и внутренней частью цилиндра в пространство между нижней стороной поршня и дном
цилиндра, и, поскольку пар в цилиндре воздействует на нижнюю сторону главного клапана, он оказывает на
них большее давление вверх, чем пар на верхнюю часть поршня. В результате поршень и главный клапан
поднимаются, а последний отрывается от своего седла, позволяя пару проходить к выходному или
уменьшенному отверстию клапана.
Главный клапан остается открытым до тех пор, пока давление на его выходном или уменьшенном конце не
сравняется с давлением в пространстве между нижней частью поршня и дном цилиндра, регулируемым
регулирующим клапаном. В этом случае давление пара в указанном пространстве и давление на выходном
или уменьшенном конце главного клапана уравновешиваются, и главный клапан закрывается до тех пор, пока
давление на уменьшенном конце главного клапана не упадет из-за потребления пара. После этого в цилиндр
поступает больше пара, и операция повторяется. Усовершенствования в редукционных клапанах. Подданный
Великобритании настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его осуществления должны
быть подробно описаны и определены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
редукционным клапанам такого типа, в которых поршень и клапан установлены в корпусе клапана, причем
корпус разделен перегородкой на две камеры, одна из которых сообщается с подачей пара или другого
рабочего тела и образует пространство высокого давления, а другая образует пространство пониженного
давления, из которого пар или другое рабочее тело под пониженным давлением поступает для
использования, причем перегородка между двумя камерами снабжена отверстием, образующим седло для
клапана.
В нем образуется пространство, в котором поршень может работать. Снижение давления происходит из-за
закрытия клапана при сумме... поддерживать необходимое давление в пространстве пониженного давления.
В некоторых случаях клапан открывается с помощью пружины соответствующей силы, при этом сила пружины
передается на клапан через диафрагму или подходящий паронепроницаемый поршень, а закрытие
осуществляется за счет давления пара или подобного вещества, накапливающегося на стороне пониженного
давления клапана, для преодоления силы пружины. В других случаях вместо пружины для открытия клапана
используется давление пара, при этом пар или подобное вещество воздействует на нижнюю часть поршня, к
которой имеет доступ часть пара или подобного вещества из парогенератора или источника питания, а
пространство между нижней частью поршня и нижней частью цилиндра, в котором работает поршень,
регулируется соответствующим регулирующим клапаном, а избыток пара в этом пространстве отводится в
атмосферу.
В случаях, когда для открытия клапана используется пар или подобное вещество, наблюдается постоянная
утечка, даже когда клапан обычно закрыт, либо в атмосферу, либо на сторону пониженного давления клапана.
В редукционных клапанах, как они были сконструированы ранее, площади клапанов и поршней
сбалансированы или находятся в равновесии, поэтому герметичное закрытие клапана не может быть
гарантировано. Целью моего изобретения является создание чрезвычайно простой конструкции клапана
указанного типа, в которой отсутствуют пружины, резиновые, металлические или подобные гибкие
диафрагмы, которые до сих пор считались необходимыми для эффективной работы клапанов, и которая
способна обеспечивать больший диапазон снижения давления и поддерживать больший объем пара или
другой рабочей жидкости, чем это возможно с существующими редукционными клапанами, а также достигать
любой желаемой степени снижения давления в пределах редукционных возможностей клапана. Согласно
моему изобретению, клапан поднимается с помощью пара или подобного вещества, воздействующего на
нижнюю часть поршня, давление которого регулируется клапаном или краном, избыток пара в пространстве,
контролируемом клапаном или краном, поступает на уменьшенную сторону клапана, при этом вся подача от
парогенератора или источника питания полностью прекращается при закрытии клапана, герметичное
закрытие клапана обеспечивается разницей площадей между верхней частью клапана и нижней частью
поршня, при этом на верхнюю часть клапана воздействует определенная нагрузка, достаточная для его
закрытия и удержания в закрытом положении, когда пар или рабочая жидкость не используются, при этом
разница таких площадей достигается путем снабжения поршня выступающей вниз частью в виде стержня и
проведения этой части через корпус клапана или нижнюю крышку такого корпуса.
При осуществлении моего изобретения я устанавливаю внутри корпуса клапана цилиндр или круглую коробку
с закрытым дном, через которое проходит центральное отверстие, продолжающееся в или сквозь полый
выступающий элемент или шток, который проходит через дно корпуса клапана и через сальник, гайку
сальника или тому подобное; указанный цилиндр или коробка, согласно одному из вариантов, снабжены
сверху кольцевым фланцем или выступами или тому подобным, которые опираются на обычное седло
клапана корпуса, при этом такой цилиндр или коробка проходит через это седло и предпочтительно
соприкасается с внутренней поверхностью дна корпуса клапана, и снабжены соответствующими отверстиями
в своей стенке, через которые пар или тому подобное, поступающее в корпус, может поступать в такой
цилиндр. Через этот цилиндр или коробку проходит полый шпиндель, снабженный соответствующим
клапаном и поршнем, причем поршень расположен на соответствующем расстоянии ниже клапана, и работает
внутри цилиндра или коробки, верхняя часть которого образует
Поршень имеет диаметр немного меньший, чем внутренний диаметр цилиндра или коробки, благодаря чему
часть пара или другой рабочей жидкости может проходить между ними к нижней стороне поршня, между
которыми и дном цилиндра или коробки находится подходящее, предпочтительно кольцевое пространство,
когда поршень находится в нижнем положении; это пространство сообщается с отверстием шпинделя в одном
из вариантов исполнения посредством каналов, идущих от дна поршня в это отверстие. Нижняя сторона
клапана и верхняя сторона поршня имеют одинаковый диаметр или площадь, но верхняя сторона клапана
имеет большую площадь, чем нижняя сторона поршня, поскольку нижняя часть шпинделя, или штока,
которым снабжен поршень, выступает через дно цилиндра или круглого корпуса и входит в его шток, при этом
площадь такого шпинделя переносится за пределы корпуса клапана и, следовательно, становится
неэффективной. Шпиндель продолжается над клапаном, и его верхняя часть выступает внутрь и работает в
выступающей трубчатой части или штоке, которым снабжена крышка корпуса клапана.
В крышке корпуса клапана расположен соответствующий регулирующий клапан, который, согласно одному из
вариантов исполнения, проходит через сальник или подобное устройство и снабжен резьбой для соединения
с резьбой в крышке; клапан имеет конический или подобный нижний конец, который садится на выступ,
образованный уменьшением диаметра отверстия, в котором работает верхняя часть шпинделя главного
клапана и поршень. В полом штоке крышки, расположенном немного выше седла регулирующего клапана,
образованы отверстия или каналы, через которые пар или другая рабочая жидкость, проходящая по полому
штоку главного клапана и поршню из пространства между нижней частью поршня и внутренней поверхностью
дна цилиндра в этот трубчатый шток, может выходить в ту часть корпуса клапана, которая находится над
главным клапаном и представляет собой сторону пониженного давления клапана. При желании я могу
обойтись без цилиндра или круглой коробки с отверстиями в стенках и предусмотреть круглое седло для
главного клапана, а также сделать круглое отверстие в нижней части корпуса клапана достаточно большим
для работы поршня или для установки гильзы, и предусмотреть в нижней части корпуса клапана съемную
крышку с выступом на нижней стороне, через который проходит центральное отверстие, продолжающееся
вверх через саму крышку, при этом отверстие в нижней части корпуса клапана или гильза находятся в этом
отверстии, а крышка образует между ними неглубокую коробку, в которой работает поршень, причем поршень
открыт снизу и снабжен уменьшенным штоком, который проходит в указанную нижнюю крышку или через нее,
а при желании — в ее выступ или через него.
Регулирующий клапан или кран, вместо резьбы и конического дна, при желании может быть снабжен
увеличенным полым дном, в стенке которого имеется отверстие или отверстия, предназначенные для
совмещения с отверстием или отверстиями в полой выступающей части или штоке верхней крышки при
повороте клапана или крана в требуемое положение. Изложив таким образом цель и описав природу моего
изобретения, я перейду к дальнейшему описанию моего изобретения с помощью прилагаемых двух листов
чертежей, на которых показаны два варианта его осуществления, причем на фиг. 1 представлен частичный
разрез редукционного клапана в соответствии с моим изобретением. Рис. 2 представляет собой поперечный
разрез слегка модифицированной конструкции клапана, рис. 3 — вид сверху, частично в разрезе, рисунка 2.
На фиг. 4 показан частичный разрез в направлении правого конца фиг. 2, а на фиг. 5 — деталь, показывающая
шпиндель, снабженный главным клапаном и поршнем, часть корпуса клапана и часть нижней крышки корпуса,
а также шайбу между нижней частью поршня и верхней частью нижней крышки; толщина шайбы преувеличена
для наглядности.
Символы, обозначающие сходные элементы, используются для обозначения одинаковых или
соответствующих частей на различных рисунках чертежа. Обращаясь сначала к рис. 1, А обозначает корпус
клапана, а А — его съемную верхнюю крышку, представляющую собой полый шток на нижней стороне
крышки, снабженный седлом а. B представляет собой круглую коробку, снабженную кольцевым фланцем b
сверху и закрытым дном b, имеющим шток b, проходящий через дно корпуса A, C — гайка, навинченная на
указанный шток и соприкасающаяся с дном корпуса, чтобы предотвратить подъем коробки, и C —
сальниковая гайка, навинченная на дно этого штока. b — центральное отверстие в дне круглой коробки B,
показанное как продолжающееся через шток коробки, а b4, b5 — отверстия в стенке коробки. Кольцевой
фланец на верхней части коробки B опирается на кольцо или фальшседло a в центре корпуса клапана A, а
дно указанной коробки прилегает к внутренней стороне дна этого корпуса.
D представляет собой шпиндель, снабженный клапаном E, который располагается на верхней части круглой
коробки B, и поршнем F, который обычно находится на внутренней стороне дна указанной коробки. Нижняя
часть шпинделя D выступает через дно коробки B и показана выступающей через полый шток b коробки, а
верхняя часть такого шпинделя выступает на соответствующее расстояние в полый шток a, образованный на
внутренней стороне съемной верхней части или крышки A корпуса клапана A. Шпиндель снабжен
центральным отверстием d, которое простирается сверху вниз до точки, соответствующей нижней части
поршня, или, при необходимости, ниже нижней части поршня. G представляет собой кольцевое углубление
между нижней частью поршня F и внутренней поверхностью дна круглой коробки B, в которое часть пара или
другой рабочей жидкости, поступающей в корпус клапана A, а оттуда в круглую коробку B, проходит, проходя
вниз между периферией поршня и В шпинделе образованы каналы, через которые пар или подобное
вещество, попадающее в такое кольцевое углубление, может проходить в отверстие шпинделя D. H — это
регулирующий клапан, выступающий через крышку A корпуса клапана, который в закрытом состоянии
опирается на седло a в полом штоке a крышки A, а a — это рукоятка, установленная на верхней части
шпинделя клапана, выступающего через верхнюю часть крышки A, для использования при повороте такого
клапана; показано, что шпиндель клапана снабжен резьбой, которая входит в зацепление с внутренней
резьбой в отверстии через крышку A, благодаря чему клапан может перемещаться в зацепление с седлом a и
обратно при вращении шпинделя в том или ином направлении. a5 указывает на каналы, образованные в
полом штоке A, через которые пар или другое рабочее вещество, проходящее через полый шпиндель D,
снабженный клапаном E и поршнем F и мимо клапана H, может проходить из штока a в корпус A над главным
клапаном E. J — это небольшая камера, установленная на выходе.
в такой камере расположен предохранительный клапан, имеющий соответствующий вес, обеспечивающий его
легкое прилегание к седлу при желаемом давлении из источника питания. Обращаясь теперь к рисункам с 2
по 5 включительно, А обозначает корпус клапана, А — крышку, а а — его полый шток. B представляет собой
круглое седло, установленное в кольце или ложном седле a в корпусе A, причем это седло не зависит от
корпуса, в котором работает поршень. B представляет собой гильзу, установленную в отверстии подходящего
размера в нижней части корпуса клапана A, а A представляет собой крышку, закрепленную на нижней части
корпуса клапана A, причем эта крышка и гильза образуют коробку, в которой работает поршень. D
представляет собой полый шток, снабженный главным клапаном E, седлом которого является B, и поршнем F,
который работает в круглом корпусе, образованном гильзой B и нижней крышкой A, причем поршень открыт
снизу, D представляет собой шток, соединенный с внутренней частью поршня посредством рычагов или
поперечных элементов d', причем указанный шток проходит через сальник, расположенный в полом выступе
на нижней стороне такой нижней крышки.
H представляет собой регулирующий кран, состоящий из шпиндельного элемента, снабженного увеличенным
полым дном, которое выступает в полый шток a крышки A, при этом верхняя часть этого увеличенного полого
дна упирается в выступ a6, образованный в крышке A, а a7 представляет собой отверстие в стенке
увеличенного полого дна крана H, которое может перемещаться в положение, совпадающее с отверстием или
каналом a5 в полом штоке a крышки A, путем вращения шпинделя крана в нужном направлении. h
представляет собой деталь в форме квадранта или аналогичной формы, закрепленную на верхней части
шпинделя крана и снабженную сегментным пазом. верхняя часть крышки А, проходящая через сегментное
пазовое отверстие h в квадранте или аналогичной по форме детали, предназначена для ограничения угла
поворота крана и для определения того, совпадает ли отверстие в кране с отверстием в полом штоке верхней
крышки А. K представляет собой тонкое кольцо или шайбу, предпочтительно металлическую, которая
располагается между нижней частью гильзы в нижней части корпуса клапана и верхней частью нижней
крышки A, на которую опирается нижняя часть поршня F. Цель шайбы состоит в обеспечении герметичного
или паронепроницаемого седла для нижней части поршня, независимо от расширения полого шпинделя с
клапаном и поршнем под воздействием тепла и сжатия при охлаждении. Такое кольцо или шайба
деформируется под давлением, возникающим в результате расширения шпинделя, клапана и поршня, и
возвращается к своей нормальной и плоской форме при охлаждении.
Камера J и утяжеленный клапан j, составляющие предохранительный клапан, показанный на фиг. 1 чертежей,
не показаны в модифицированной конструкции клапана, изображенного на фиг. 2–5 включительно, но я могу
использовать его в такой модифицированной конструкции, если это необходимо. Предположим, в качестве
рабочей жидкости используется, например, пар. Он подается генератором в корпус клапана в направлении,
указанном стрелками на фиг. 1 и 2, через обычный вход в корпус и проходит через отверстия в стенке
цилиндра или круглой коробки внутрь такого цилиндра или коробки, когда он используется, или
непосредственно к нижней стороне главного клапана и верхней части поршня, когда такой цилиндр или
коробка не используется, и действует одинаково как на нижнюю сторону главного клапана, так и на верхнюю
сторону поршня. Часть этого пара проходит между периферией поршня и внутренней поверхностью цилиндра
или коробки, или гильзы, в которой работает поршень, в пространство между нижней частью поршня и
внутренней поверхностью дна цилиндра или коробки, или верхней частью нижней крышки, в зависимости от
случая, и, поскольку пар, воздействующий на нижнюю сторону главного клапана, оказывает большее
давление вверх на них, чем пар, воздействующий на верхнюю часть поршня, в результате чего поршень и
главный клапан поднимаются, и последний отрывается от своего седла, позволяя пару проходить на сторону
пониженного давления, то есть на выходную сторону клапана.
Пар, находящийся в пространстве между нижней частью поршня и внутренней поверхностью дна цилиндра
или коробки, или верхней частью нижней крышки, в зависимости от случая, теперь проходит вверх по полому
штоку и через регулирующий клапан или кран и шток на нижней стороне крышки на верхней части корпуса
клапана к пониженной или выходной стороне клапана. Функция такого регулирующего клапана или крана
заключается в изменении давления в пространстве между поршнем и внутренней поверхностью дна цилиндра
или коробки, или верхней частью нижней крышки, в зависимости от случая, что, в свою очередь, регулирует
пониженное или выходное давление. Когда регулирующий клапан или кран закрыт, давление,
поддерживаемое в пространстве под поршнем, равно давлению генератора и, следовательно, достигает
максимума. Однако, когда такой клапан или кран полностью открыт, давление, поддерживаемое в этом
пространстве, минимально. Главный клапан остается открытым до тех пор, пока давление на стороне
пониженного давления, то есть на выходной стороне клапана, не сравняется с давлением в пространстве
между нижней частью поршня и дном цилиндра или корпуса/или верхней частью нижней крышки, в
зависимости от случая, регулируемым регулирующим клапаном или краном. При этом давление пара в
указанном пространстве и давление на стороне пониженного давления или на выходной стороне главного
клапана уравновешиваются, и главный клапан закрывается под действием силы, действующей на пониженное
давление, и остается закрытым до тех пор, пока давление на стороне пониженного давления главного
клапана снова не упадет из-за расхода пара, после чего в корпус клапана поступает больше пара, и операция
повторяется.
Функция предохранительного клапана, если таковой используется, заключается в поддержании постоянного
давления под поршнем и, таким образом, обеспечении постоянного пониженного давления независимо от
любых колебаний давления в генераторе, при условии, что площадь такого клапана такова, что с учетом
утечки через периферию поршня, изменяющейся по мере изменения давления в генераторе, клапан будет
пропускать разницу в объеме утечки пара, которая возникает между любым желаемым минимальным
давлением в генераторе и максимальным давлением в генераторе, при условии, что клапан достаточно
нагружен, чтобы он легко опускался на свое седло, когда давление в генераторе находится на желаемом
минимальном уровне. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления,
я заявляю, что то, что я...
Соседние файлы в папке патенты