ЗАЩИТНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ УПЛОТНИТЕЛЬНОЙ ПРОКЛАДКИ СЕДЛА КЛАПАНА И РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
PROTECTIVE ASSEMBLY FOR SEALING SEAT GASKET AND PRESSURE REGULATOR

Область техники
Настоящая полезная модель относится к области регуляторов давления, и, в частности, к защитному узлу для уплотнительной прокладки седла клапана, а также к регулятору давления.
Уровень техники
В существующих регуляторах давления и клапанах, в которых требуется герметичное перекрытие, в большинстве случаев для создания уплотнения совместно применяют упругую уплотнительную прокладку и металлический клапанный канал. Как показано на ФИГ. 1, уплотнительная прокладка 13 расположена на седле 12 клапана регулятора 1 давления. Материал уплотнительной прокладки 13 обычно представляет собой резину. Как правило, на состоянии упругих уплотнительных материалах, таких как резина, крайне негативно сказывается воздействие высоконапорной высокоскоростной струи среды. В частности, в условиях эксплуатации газовой среды с большим перепадом давления после снижения давления газовой среды значительно снижается температура по сравнению с температурой при высоком давлении. В условиях низкой температуры эластичность резины ухудшается, и она довольно легко повреждается. Согласно ФИГ. 1, когда раскрытие клапанного канала относительно мало, а перепад давлений между впуском и выпуском относительно велик, после прохождения через узкий зазор, образованный клапанным каналом 11 и уплотнительной прокладкой 13, высоконапорная среда входит в относительно большое пространство, давление среды быстро снижается, среда взрывообразно распространяется, скорость течения быстро увеличивается и при этом температура быстро падает. При воздействии высокоскоростной низкотемпературной струи среды часть уплотнительной прокладки 13, расположенная на выпускной стороне, быстро повреждается и разрушается. Таким образом, воздействие высокоскоростной низкотемпературной струи среды, вызванное большим перепадом давления, является основной причиной нарушения герметичности уплотнительной прокладки и срок службы уплотнительной прокладки может быть значительно увеличен за счет ограничения перепада давления между впуском и выпуском регулятора давления. Однако некоторые высоконапорные клапаны или регуляторы давления предназначены для применения в условиях эксплуатации с большими перепадами давления, и, следовательно, для защиты уплотнительной прокладки необходимо предложить другие способы.
Раскрытие сущности изобретения
В настоящей полезной модели предложен защитный узел для уплотнительной прокладки седла клапана, а также регулятор давления, которые решают вышеприведенную существующую проблему нарушения герметизации, вызванного повреждением уплотнительной прокладки.
Защитный узел содержит клапанный канал и седло клапана, причем седло клапана содержит уплотняющую прокладку; причем уплотняющая прокладка содержит уязвимую область, расположенную на выпускной стороне клапанного канала, и причем защитный узел дополнительно содержит защитное кольцо, причем это защитное кольцо частично охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки.
Первый выступ расположен на первой части защитного кольца защитного узла, причем первая часть расположена на поверхности клапанного канала.
Поперечное сечение первого выступа защитного узла в вертикальном направлении представляет собой трапецию, прямоугольник или треугольник.
Угол, соответствующий соприкасающейся части между первым выступом и уплотнительной прокладкой защитного узла, в поперечном сечении первого выступа в вертикальном направлении является скругленным или скошенным.
Защитный узел дополнительно содержит первую клетку клапана, причем первая клетка клапана фиксирует защитное кольцо на седле клапана с помощью второй части защитного кольца.
Поперечное сечение второй части защитного узла в вертикальном направлении имеет L-образную форму или L-образную форму, причем вторая часть содержит первую концевую часть в вертикальном направлении и вторую концевую часть в горизонтальном направлении, причем первая концевая часть соединена с первой частью, а вторая концевая часть соприкасается с первой клеткой клапана или седлом клапана.
Поперечное сечение второй части защитного узла в вертикальном направлении имеет L-образную форму, первый паз расположен на соприкасающейся части между первой клеткой клапана и защитным кольцом, а вторая концевая часть вставлена в первый паз; и
поперечное сечение второй части в вертикальном направлении имеет L-образную форму, второй паз расположен на соприкасающейся части между седлом клапана и второй частью, а вторая концевая часть вставлена во второй паз.
Защитное кольцо объединено с седлом клапана защитного узла; или
защитный узел содержит вторую клетку клапана, и защитное кольцо объединено со второй клеткой клапана.
Защитное кольцо защитного узла зафиксировано на седле клапана с помощью крепежной детали.
Защитное кольцо выполнено со вторым выступом защитного узла и расположено на поверхности седла клапана.
Поперечное сечение второго выступа защитного узла в вертикальном направлении представляет собой трапецию, прямоугольник или треугольник.
Угол, соответствующий соприкасающейся части между вторым выступом и уплотнительной прокладкой защитного узла, в поперечном сечении является скругленным или скошенным.
Клапанный канал содержит рабочую кромку защитного узла, причем поперечное сечение рабочей кромки в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию, а прямоугольная сторона этой прямоугольной трапеции расположена со стороны уязвимой области.
Настоящая полезная модель дополнительно содержит регулятор давления, содержащий любой вышеупомянутый защитный узел. В условиях эксплуатации с большим перепадом давления и высокоскоростным течением срок службы уплотнительной прокладки может быть увеличен.
Для защитного узла для уплотнительной прокладки седла клапана и регулятора давления, соответствующих настоящей полезной модели, защитное кольцо частично охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки таким образом, что может быть изменено состояние течения среды в области с высоким перепадом давления и высокоскоростным течением, могут быть уменьшены локальный перепад давления и локальная скорость течения, и при этом уязвимую область охватывают таким образом, чтобы существенно увеличить срок службы уплотнительной прокладки и предотвратить повреждение уплотнительной прокладки.
Краткое описание чертежей
На ФИГ. 1 представлено схематическое изображение регулятора давления из предшествующего уровня техники и частичное схематическое изображение регулятора давления;
На ФИГ. 2 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 3 представлено перспективное изображение клетки клапана защитного узла для уплотнительной прокладки седла клапана, показанного на ФИГ. 2;
На ФИГ. 4 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 5 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 6 представлено перспективное изображение защитного кольца защитного узла, показанного на ФИГ. 5;
На ФИГ. 7 представлен вид в разрезе седла клапана и уплотнительной прокладки защитного узла, показанного на ФИГ. 5;
На ФИГ. 8 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 9 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 10 представлен вид в разрезе клетки клапана защитного узла, показанного на ФИГ. 9;
На ФИГ. 11 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 12 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 13 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 14 представлено перспективное изображение защитного кольца защитного узла, показанного на ФИГ. 13;
На ФИГ. 15 представлено частичное схематическое изображение защитного узла, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели;
На ФИГ. 16 показан регулятор давления, соответствующий одному из примеров настоящей полезной модели, и частичное схематическое изображение регулятора давления.
Осуществление изобретения
Технические решения, касающиеся настоящей полезной модели, описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи и конкретные примеры.
Пример 1
Настоящая полезная модель представляет собой защитный узел для уплотнительной прокладки седла клапана. Этот защитный узел содержит клапанный канал и седло клапана. Седло клапана содержит уплотнительную прокладку. Уплотнительная прокладка содержит уязвимую область, т. е. область, которая подвергается воздействию большого перепада давления и высокоскоростного течения, расположенную на выпускной стороне клапанного канала. Защитный узел дополнительно содержит защитное кольцо, которое частично охватывает уязвимую область. Когда клапанный канал закрыт, он соприкасается с уплотнительной прокладкой седла клапана для создания герметичного перекрытия. На начальной стадии открытия клапанного канала его раскрытие относительно мало, а перепад давлений между впуском и выпуском относительно велик. После прохождения через узкий зазор, образованный клапанным каналом и уплотнительной прокладкой, высоконапорное высокоскоростное течение среды входит в одно относительно большое пространство, давление среды быстро снижается, среда взрывообразно распространяется, скорость течения быстро увеличивается и при этом температура быстро падает. В этом случае, уязвимая область уплотнительной прокладки, расположенная на выпускной стороне клапанного канала, подвержена воздействию большого перепада давления и высокоскоростного течения. Поскольку защитное кольцо частично охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки и при этом второй клапанный канал, образованный защитным кольцом и рабочей кромкой, может изменять локальное состояние течения среды, локальный перепад давления и локальная скорость течения уменьшаются, и увеличивается срок службы уплотнительной прокладки.
В этом примере настоящей полезной модели первый выступ расположен на первой части защитного узла. Первая часть расположена на поверхности седла клапана. Если седло клапана установлено в направлении, показанном на прилагаемых чертежах, первая часть защитного кольца расположена на верхней поверхности седла клапана. Следует понимать, что, если седло клапана регулятора давления или клапан выполнено перевернутым, защитный узел будет расположен на нижней поверхности седла клапана.
Поперечное сечение первого выступа в вертикальном направлении представляет собой трапецию, прямоугольник или треугольник. Поскольку между рабочей кромкой и первым выступом защитного кольца в вертикальном направлении имеется щель и сформирована конструкция, подобная двухканальному клапану, локальное состояние течения может быть изменено, причем локальный перепад напряжения и локальную скорость течения в уязвимой области уплотнительной прокладки уменьшают таким образом, что состояние течения среды после вытекания среды из зазора между клапанным каналом и уплотнительной прокладкой изменяется, и локальный перепад напряжения и локальную скорость течения в уязвимой области уплотнительной прокладки уменьшают таким образом, чтобы предотвратить повреждение уплотнительной прокладки струей высокоскоростной низкотемпературной текучей среды.
Предпочтительно угол, соответствующий соприкасающейся части между первым выступом и уплотнительной прокладкой, в поперечном сечении первого выступа защитного кольца является скругленным или скошенным. Когда клапанный канал закрыт, упругая уплотнительная прокладка продавливается углом соприкасающейся части между первым выступом и уплотнительной прокладкой, а конструктивное исполнение в виде скругленного или скошенного угла может предотвращать прорезание уплотнительной прокладки при продавливании. В некоторых случаях угол, который расположен на первом выступе и который не соприкасается с уплотнительной прокладкой, также может быть скругленным или скошенным для того, чтобы замедлять течение воздуха.
Существует множество способов установки и крепления защитного кольца.
Защитный узел содержит первую клетку клапана, причем защитное кольцо содержит вторую часть, а первая клетка клапана с помощью этой второй части фиксирует защитное кольцо на седле клапана.
В частности, поперечное сечение второй части в вертикальном направлении имеет L-образную форму или L-образную форму, вторая часть содержит первую концевую часть в вертикальном направлении и вторую концевую часть в горизонтальном направлении, первая концевая часть соединена с первой частью, а вторая концевая часть соприкасается с первой клеткой клапана или седлом клапана.
Если поперечное сечение второй части в вертикальном направлении имеет L-образную форму, первый паз расположен на соприкасающейся части между первой клеткой клапана и защитным кольцом, а вторая концевая часть вставлена в первый паз; или
если поперечное сечение второй части в вертикальном направлении имеет L-образную форму, второй паз расположен на соприкасающейся части между седлом клапана и второй частью, а вторая концевая часть вставлена во второй паз.
Кроме того, защитное кольцо может быть объединено с седлом клапана.
Защитный узел может дополнительно содержать вторую клетку клапана, и защитное кольцо объединено со второй клеткой клапана.
Кроме того, защитное кольцо дополнительно может быть приклепано к седлу клапана или прикреплено к седлу клапана с помощью крепежной детали.
В некоторых случаях защитное кольцо может дополнительно содержать второй выступ, защитное кольцо расположено на верхней поверхности седла клапана, а поперечное сечение второго выступа в вертикальном направлении представляет собой трапецию, прямоугольник или треугольник. Угол соприкасающейся части между вторым выступом и уплотнительной прокладкой является скругленным или скошенным.
В соответствии с настоящей полезной моделью клапанный канал содержит рабочую кромку защитного узла, причем поперечное сечение рабочей кромки в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию, а прямоугольная сторона прямоугольной трапеции расположена со стороны уязвимой области. Когда клапанный канал закрыт, могут не допускать соприкосновения рабочей кромки и защитного кольца, чтобы, таким образом, избежать трения.
Пример 2
ФИГ. 2 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 20, соответствующего одному из примеров настоящей полезной модели. Защитный узел 20 содержит клапанный канал 21, седло 22 клапана, уплотнительную прокладку 23, расположенную на седле 22 клапана, и защитное кольцо 24, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 23. Защитный узел 20 дополнительно содержит клетку 25 клапана, которая прилегает к седлу 22 клапана. Клетка 25 клапана в этом примере может быть предпочтительно реализована тем же способом, что и первая клетка клапана в вышеприведенном примере.
ФИГ. 3 представляет собой перспективное изображение клетки 25 клапана. В собранном виде клетка 25 клапана расположена на седле 22 клапана и плотно прижата к нему. В этом примере защитное кольцо 24 содержит первую часть 241 и вторую часть 242, первый выступ 243 расположен на первой части 241, первый выступ 243 частично охватывает уязвимую область 231 уплотнительной прокладки 23, вторая часть 242 выполнена с возможностью прилегать к седлу 22 клапана, а клетка 25 клапана фиксирует защитное кольцо 24.
Клапанный канал 21 дополнительно содержит рабочую кромку 211. Когда клапанный канал закрыт, рабочая кромка 211 клапанного канала 21 соприкасается с уплотнительной прокладкой 23 на седле 22 клапана. Поскольку материал уплотнительной прокладки 23 является относительно упругим, в закрытом положении рабочая кромка вдавлена в уплотнительную прокладку 23.
На начальной стадии открытия клапанного канала в данном случае раскрытие клапанного канала относительно мало. Если перепад давлений между впуском и выпуском относительно велик, после прохождения через узкий зазор, образованный клапанным каналом и уплотнительной прокладкой, высоконапорная среда входит в относительно большое пространство, давление рабочей среды быстро снижается, рабочая среда взрывообразно распространяется, скорость течения быстро увеличивается и при этом температура быстро падает. В данном случае защитное кольцо частично охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки и при этом защитное кольцо и рабочая кромка могут дополнительно образовывать второй клапанный канал, позволяющий изменять локальное состояние течения среды, уменьшать локальный перепад давления и скорость течения, при этом может быть существенно увеличен срок службы уплотнительной прокладки.
Первый выступ 243 защитного кольца 24 расположен рядом с рабочей кромкой 211 клапанного канала 21, но не соприкасается с ней. Поперечное сечение первого выступа 243 первой части 241 в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию, одна из сторон которой расположена на боковой стороне выпускной полости клапанного канала. Если раскрытие клапанного канала относительно невелико, высоконапорная среда сначала входит в выпускную полость из узкого зазора в горизонтальном направлении. Поскольку первый выступ первой части 241 защитного кольца 24 расположен на наружной стороне рабочей кромки, после столкновения с первым выступом течение высоконапорной среды поворачивается вверх, так что изменяется локальное состояние течения по сравнению с первоначальной конструкцией, уменьшается первоначальный локальный перепад напряжения и первоначальная локальная скорость течения в уязвимой области уплотнительной прокладки и возникает второй клапанный канал. При этом уплотнительная прокладка седла клапана частично закрыта для предотвращения воздействия на уплотнительную прокладку большого перепада давления и высокоскоростного течения, чтобы избежать ее повреждения и разрушения.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой прямоугольник. Первый выступ, поперечное сечение которого представляет собой прямоугольник, имеет определенную высоту, так что второй клапанный канал может быть сформирован более тонким и более длинным, что позволяет усилить эффект «уменьшения локального перепада давления и локальной скорости течения» второго клапанного канала.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой треугольник.
Вторая часть 242 защитного кольца 24 содержит первую концевую часть в вертикальном направлении и вторую концевую часть в горизонтальном направлении, причем поперечное сечение второй части в вертикальном направлении имеет L-образную форму, а первая концевая часть соединена с первой частью 241. В данном случае первый паз расположен на соприкасающейся части между второй частью и клеткой клапана. Вторая концевая часть вставлена в первый паз. Когда защитный узел собран, клетка клапана может быть плотно прижата и зафиксирована на седле клапана защитным кольцом второй части. Предпочтительно, поперечное сечение первого выступа первой части в вертикальном направлении представляет собой прямоугольник или трапецию, которая содержит верхнюю вершину и угол, т. е. нижнюю вершину части, которая соприкасается с уплотнительной прокладкой. Нижняя вершина представляет собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью защиты уплотнительной прокладки от повреждения при прижатии уплотнительной прокладки рабочей кромкой. В некоторых случаях верхняя вершина также может представлять собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью замедлять течение воздуха. Если поперечное сечение первого выступа первой части в вертикальном направлении представляет собой треугольник, угол треугольника, соприкасающийся с уплотнительной прокладкой, аналогично может быть закруглен или скошен. Первый выступ, поперечное сечение которого в вертикальном направлении представляет собой треугольник, трапецию или прямоугольник, и часть рабочей кромки клапанного канала могут образовывать второй клапанный канал таким образом, что состояние течения среды после вытекания среды из зазора между клапанным каналом и уплотнительной прокладкой изменяется, а локальный перепад напряжения и локальная скорость течения на уязвимой области уплотнительной прокладки уменьшаются, что позволяет предотвратить повреждение уплотнительной прокладки.
Преимущество этого примера состоит в том, что: В одном из аспектов первый выступ защитного кольца охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки 23, тем самым защищая уплотнительную прокладку от воздействия сильной прямой струи. В другом аспекте второй клапанный канал, образованный первым выступом защитного кольца и рабочей кромкой, изменяет локальное состояние течения среды таким образом, чтобы уменьшить локальный перепад давления и локальную скорость течения (при этом может быть существенно увеличен срок службы уплотнительной прокладки), таким образом предотвращая повреждение уплотнительной прокладки из-за большого перепада давления среды, которая течет с высокой скоростью. В этом примере способ фиксации защитного кольца состоит в том, что защитное кольцо частично плотно прижимают к седлу клапана с помощью клетки клапана.
Пример 3
ФИГ. 4 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 30 для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующего примеру 3. Как и в примере 1, защитный узел 30 содержит клапанный канал 31, седло 32 клапана, уплотнительную прокладку 33, расположенную на седле 32 клапана, защитное кольцо 34, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 33, и клетку 35 клапана, прилегающую к седлу 32 клапана. Клетка клапана в этом примере может быть предпочтительно реализована тем же способом, что и первая клетка клапана по примеру 1.
Защитное кольцо 34 аналогично имеет первую часть 341 и вторую часть 342. Первая часть 341 частично охватывает уязвимую область 331 уплотнительной прокладки 33. Уязвимая область подвержена воздействию большого перепада давления и высокоскоростного течения текучей среды. Вторая часть 342, которая объединена с первой частью 341, в вертикальном направлении имеет L-образное поперечное сечение. Часть второй части, проходящая в горизонтальном направлении, имеет относительно большую длину и полностью прижимается и фиксируется на седле клапана с помощью клетки клапана.
Первая часть 341 защитного кольца 34 в данном примере содержит первый выступ. Поперечное сечение первого выступа в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию, которая содержит верхнюю вершину и угол, т. е. нижнюю вершину части, которая соприкасается с уплотнительной прокладкой. Предпочтительно нижняя вершина представляет собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью защиты уплотнительной прокладки от повреждения при прижатии уплотнительной прокладки рабочей кромкой. В некоторых случаях верхняя вершина также может представлять собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью замедлять течение воздуха.
Защитное кольцо и часть рабочей кромки клапанного канала формируют второй клапанный канал таким образом, что состояние течения среды после вытекания среды из зазора между клапанным каналом и уплотнительной прокладкой изменяется, а локальный перепад напряжения и локальная скорость течения на уязвимой области уплотнительной прокладки уменьшаются, что позволяет предотвратить повреждение уплотнительной прокладки.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой прямоугольник. Первый выступ, поперечное сечение которого представляет собой прямоугольник, имеет определенную высоту, так что второй клапанный канал формируют более тонким и более длинным, что позволяет усилить эффект «уменьшения локального перепада давления и локальной скорости течения» второго клапанного канала.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой треугольник.
Отличие от примера 2 заключается в способе фиксации защитного кольца 34. В этом примере на клетке 35 клапана паз не предусмотрен. Нижнюю часть клетки клапана прижимают непосредственно ко второй части, которая в вертикальном направлении имеет L-образное поперечное сечение. В этом примере в защитном узле для уплотнительной прокладки седла клапана защитное кольцо 34 может быть зафиксировано без применения паза на клетке клапана.
Преимущество этого примера состоит в том, что: В одном из аспектов первая часть защитного кольца охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки 33, тем самым защищая уплотнительную прокладку от воздействия сильной прямой струи. В другом аспекте второй клапанный канал, образованный первым выступом защитного кольца и рабочей кромкой, изменяет локальное состояние течения среды таким образом, чтобы уменьшить локальный перепад давления и локальную скорость течения (при этом может быть существенно увеличен срок службы уплотнительной прокладки), таким образом предотвращая повреждение уплотнительной прокладки из-за большого перепада давления среды, которая течет с высокой скоростью. В этом примере способ фиксации защитного кольца состоит в том, что проходящую в горизонтальном направлении часть второй части защитного кольца полностью и плотно прижимают к седлу клапана с помощью клетки клапана.
Пример 4
ФИГ. 5 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 40, соответствующего примеру 4. Как и в вышеприведенном примере, защитный узел 40 для уплотнительной прокладки седла клапана в этом примере содержит клапанный канал 41, седло 42 клапана, уплотнительную прокладку 43, вставляемую в седло 42 клапана, защитное кольцо 44, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 43, и клетку 45 клапана, прилегающую к седлу 42 клапана. Клетка клапана в этом примере может быть предпочтительно реализована тем же способом, что и первая клетка клапана по примеру 1.
Как и в вышеприведенном примере, защитное кольцо 44 имеет первую часть и вторую часть, первая часть охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки, поперечное сечение первого выступа первой части в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию, которая также содержит верхнюю вершину и угол, т. е. нижнюю вершину части, которая соприкасается с уплотнительной прокладкой. Предпочтительно нижняя вершина представляет собой скругленный или скошенный угол. Когда клапанный канал закрыт, упругая уплотнительная прокладка продавливается нижней вершиной. Конструктивное исполнение в виде скругленного или скошенного угла может предотвращать прорезание уплотнительной прокладки при ее продавливании рабочей кромкой. В некоторых случаях верхняя вершина также может представлять собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью замедлять течение воздуха.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой прямоугольник. Первый выступ, поперечное сечение которого представляет собой прямоугольник, имеет определенную высоту, так что второй клапанный канал формируют более тонким и более длинным, что позволяет усилить эффект «уменьшения локального перепада давления и локальной скорости течения» второго клапанного канала.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой треугольник.
Отличие от вышеприведенного примера состоит в том, что поперечное сечение второй части защитного кольца 44 в вертикальном направлении имеет Г-образную форму. Второй паз предусмотрен на боковой стенке седла 42 клапана. Проходящую в горизонтальном направлении вторую концевую часть 443 второй части вставляют во второй паз седла 42 клапана. В собранном виде клетка 45 клапана плотно прижимает защитное кольцо 44 к седлу 42 клапана со стороны боковой поверхности.
ФИГ. 6 представляет собой перспективное изображение защитного кольца 44 по этому примеру. Защитное кольцо 44 образовано из двух полуколец, которые могут быть соответствующим образом вставлены в седло 42 клапана, показанное на ФИГ. 7, для формирования единого кругового защитного кольца. Столбчатая клетка клапана, вставляемая в седло 42 клапана, расположена на наружной стороне защитного кольца 44 и может крепить защитное кольцо 44 на седле 42 клапана со стороны боковой поверхности.
В некоторых случаях защитное кольцо может дополнительно содержать множество дуговых сегментов, и это множество дуговых сегментов соединено в полный круг.
Преимущество этого примера состоит в том, что: В одном из аспектов первая часть защитного кольца охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки 43 для предотвращения воздействия сильной прямой струи на уплотнительную прокладку 43. В другом аспекте второй клапанный канал, образованный первым выступом защитного кольца 44 и рабочей кромкой, изменяет локальное состояние течения среды, причем уменьшается локальный перепад давления и локальная скорость течения (таким образом существенно увеличивается срок службы уплотнительной прокладки) и предотвращается повреждение уплотнительной прокладки из-за большого перепада давления среды, которая течет с высокой скоростью. В этом примере способ фиксации защитного кольца состоит в том, что защитное кольцо плотно прижимают к седлу клапана со стороны боковой поверхности с помощью клетки клапана.
Пример 5
ФИГ. 8 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 50 для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующего примеру 5. Защитный узел 50 в данном примере содержит клапанный канал 51, седло 52 клапана и защитное кольцо 54, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 53. Третий паз 521 расположен на седле 52 клапана, причем третий паз 521 выполнен с возможностью приема уплотнительной прокладки 53. Защитное кольцо 54 в данном примере объединено с седлом 52 клапана и при этом первый выступ защитного кольца 54 охватывает третий паз 521, выполненный с возможностью приема уплотнительной прокладки 53 седла 52 клапана, а уязвимая область уплотнительной прокладки 53 может быть защищена аналогичным образом.
Как и в вышеприведенном примере, поперечное сечение первого выступа защитного кольца 54 в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию. Угол, т. е. нижняя вершина соприкасающейся части между уплотнительной прокладкой и прямоугольной трапецией, является скругленным или скошенным. Когда клапанный канал закрыт, упругая уплотнительная прокладка продавливается нижней вершиной. Конструктивное исполнение в виде скругленного или скошенного угла может предотвращать прорезание уплотнительной прокладки при ее продавливании рабочей кромкой. В некоторых случаях верхняя вершина также может представлять собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью замедлять течение воздуха.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой прямоугольник. Первый выступ, поперечное сечение которого представляет собой прямоугольник, имеет определенную высоту, так что второй клапанный канал формируют более тонким и более длинным, что позволяет усилить эффект «уменьшения локального перепада давления и локальной скорости течения» второго клапанного канала.
В некоторых случаях поперечное сечение первого выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой треугольник.
Пример 6
ФИГ. 9 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 60, соответствующего примеру 6. Защитный узел 60 в данном примере содержит клапанный канал 61, седло 62 клапана, уплотнительную прокладку 63, расположенную внутри седла 62 клапана, и клетку 65 клапана, содержащую защитное кольцо 64. Клетка клапана в этом примере может быть предпочтительно реализована тем же способом, что и вторая клетка клапана по примеру 1, а защитное кольцо 64 содержит второй выступ 66.
ФИГ. 10 представляет собой вид в разрезе клетки 65 клапана. Защитное кольцо 64 объединено с клеткой 65 клапана, а выступ сформирован на нижнем конце с внутренней стороны клетки клапана. В собранном виде, показанном на ФИГ. 9, защитное кольцо 64 на клетке клапана частично охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки для защиты уплотнительной прокладки от большого перепада давления и высокоскоростного течения, с тем чтобы избежать ее повреждения.
Как и в вышеприведенном примере, поперечное сечение первого выступа 66 защитного кольца 64 в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию. Угол, т. е. нижняя вершина соприкасающейся части между уплотнительной прокладкой и прямоугольной трапецией, является скругленным или скошенным. Когда клапанный канал закрыт, упругая уплотнительная прокладка продавливается нижней вершиной. Конструктивное исполнение в виде скругленного или скошенного угла может предотвращать прорезание уплотнительной прокладки при ее продавливании рабочей кромкой. В некоторых случаях верхняя вершина, которая не соприкасается с уплотнительной прокладкой, также может представлять собой скругленный или скошенный угол и выполнена с возможностью замедлять течение воздуха.
В некоторых случаях поперечное сечение второго выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой прямоугольник. Второй выступ, поперечное сечение которого представляет собой прямоугольник, имеет определенную высоту, так что второй клапанный канал формируют более тонким и более длинным, что позволяет усилить эффект «уменьшения локального перепада давления и локальной скорости течения» второго клапанного канала.
В некоторых случаях поперечное сечение второго выступа защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой треугольник.
Пример 7
ФИГ. 11 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 70 для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующего примеру 7. Как и в примере 2, защитный узел 70 для уплотнительной прокладки седла клапана содержит клапанный канал 71, седло 72 клапана, уплотнительную прокладку 73, вставляемую в седло 72 клапана, защитное кольцо 74, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 73, и клетку 75 клапана, прилегающую к седлу 72 клапана. Клетка клапана в этом примере может быть предпочтительно реализована тем же способом, что и первая клетка клапана по примеру 1.
Аналогично, защитное кольцо 74 имеет первую часть и вторую часть. Первый выступ первой части охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки 73. Вторая часть, которая объединена с первой частью, в вертикальном направлении имеет L-образное поперечное сечение. Вторая концевая часть второй части, проходящая в горизонтальном направлении, плотно прижата и зафиксирована на седле клапана с помощью клетки клапана.
Отличие от примера 2 состоит в том, что поперечное сечение первого выступа первой части защитного кольца 74 в вертикальном направлении в этом примере представляет собой прямоугольник. Предпочтительно угол, т. е. нижняя вершина прямоугольника, соприкасающаяся с уплотнительной прокладкой, выполнена в виде скругленного или скошенного угла. Когда клапанный канал закрыт, упругая уплотнительная прокладка продавливается нижней вершиной. Конструктивное исполнение в виде скругленного или скошенного угла может предотвращать прорезание уплотнительной прокладки при ее продавливании.
Первый выступ защитного кольца в данном примере имеет определенную высоту. В одном из аспектов первый выступ защитного кольца охватывает уплотнительную прокладку и защищает уплотнительную прокладку от повреждения высоким давлением. В другом аспекте, поскольку первый выступ защитного кольца имеет немного большую высоту, второй клапанный канал в этом решении сформирован более узким и более длинным и изменяет состояние течения таким образом, что эффект снижения локального перепада напряжения и локальной скорости течения более выражен.
Клетка клапана плотно прижимает вторую часть защитного кольца к седлу клапана для фиксации защитного кольца. В данном примере половина второй части защитного кольца плотно прижимает нижний конец клетки клапана, т. е. применяют такой же способ крепления, что и в примере 2.
В некоторых случаях клетка клапана может плотно полностью прижимать вторую часть защитного кольца к седлу клапана, т. е. применяют такой же способ крепления, что и в примере 3.
В некоторых случаях вторая часть защитного кольца также может быть вогнутой в направлении боковой стороны седла клапана, т. е. применяют такой же способ крепления, что и в примере 4. Клетка клапана может плотно прижимать защитное кольцо к седлу клапана со стороны боковой поверхности.
В некоторых случаях защитное кольцо также может быть объединено с седлом клапана или объединено с клеткой клапана при условии, что первый выступ защитного кольца охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки для предотвращения повреждения уплотнительной прокладки.
Пример 8
ФИГ. 12 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 80, соответствующего примеру 8. Защитный узел 80 содержит клапанный канал 81, седло 82 клапана, уплотнительную прокладку 83, вставленную в седло 82 клапана, и защитное кольцо 84, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 83. В данном примере защитное кольцо 84 приклепано к седлу 82 клапана. Кромка верхней поверхности седла 82 клапана содержит сторону 821 приклепывания. Сторона 821 приклепывания имеет кольцевую форму, а защитное кольцо 84 приклепано к седлу 82 клапана. Концевая часть защитного кольца 84 предпочтительно реализована тем же способом, что и второй выступ по примеру 1. Второй выступ охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки 83, тем самым предотвращая повреждение уплотнительной прокладки. В другом аспекте поперечное сечение второго выступа в вертикальном направлении представляет собой прямоугольник, который имеет определенную высоту, и, как и в примере 7, может быть образован двухканальный клапан таким образом, чтобы второй клапанный канал был сформирован более тонким и более длинным для усиления эффекта «уменьшения локального перепада давления и локальной скорости течения» второго клапанного канала.
В некоторых случаях концевая часть защитного кольца, т. е. поперечное сечение второго выступа в вертикальном направлении, также может представлять собой прямоугольную трапецию или треугольник.
В некоторых случаях вершина концевой части защитного кольца, соприкасающаяся с уплотнительной прокладкой, может быть выполнена в виде скругленного или скошенного угла для защиты уплотнительной прокладки от повреждения при прижатии уплотнительной прокладки рабочей кромкой.
Пример 9
ФИГ. 13 представляет собой частичный вид в разрезе защитного узла 90 для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующего примеру 9. Защитный узел 90 содержит клапанный канал 91, седло 92 клапана, уплотнительную прокладку 93, вставленную в седло 92 клапана, и защитное кольцо 94, выполненное с возможностью защиты уплотнительной прокладки 93. Концевая часть защитного кольца предпочтительно реализована тем же способом, что и второй выступ по примеру 1. Второй выступ охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки 93 с тем, чтобы защитить уплотнительную прокладку. В данном примере защитное кольцо 94 может быть зафиксировано на седле клапана с помощью крепежной детали 95. ФИГ. 14 представляет собой перспективное изображение защитного кольца 94. В защитном кольце 94 образовано множество соединительных отверстий 96. Согласно ФИГ. 13 и ФИГ. 14, соединительное отверстие, соответствующее защитному кольцу, расположено на седле 92 клапана. Защитное кольцо зафиксировано на седле клапана с помощью крепежной детали и соединительного отверстия. В одном из аспектов концевая часть защитного кольца охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки. В другом аспекте защитное кольцо и рабочая кромка также могут образовывать второй клапанный канал, позволяющий изменять локальное состояние течения среды и уменьшать локальный перепад давления и локальную скорость течения, благодаря чему может быть существенно увеличен срок службы уплотнительной прокладки.
В некоторых случаях поперечное сечение концевой части защитного кольца в вертикальном направлении также может представлять собой прямоугольную трапецию или треугольник.
Предпочтительно угол концевой части защитного кольца, соприкасающийся с уплотнительной прокладкой, может быть выполнен в виде скругленного или скошенного угла.
Для защитного узла для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующего любому из вышеприведенных примеров, уязвимая область уплотнительной прокладки расположена со стороны низкого давления среды, т. е. на выпускной стороне защитного узла для уплотнительной прокладки седла клапана. Когда высоконапорная среда проходит от впускной стороны, которая имеет относительно высокое давление, к выпускной стороне, которая имеет относительно низкое давление, высоконапорная среда быстро проходит в сторону низкого давления от стороны высокого давления и взрывообразно распространяется на стороне низкого давления. В данном случае металлический материал защитного кольца охватывает уязвимую область уплотнительной прокладки, соответствующим образом защищая уплотнительную прокладку и предотвращая повреждение, вызываемое взрывообразной высокоскоростной низкотемпературной струей газа.
Для защитного узла для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующего любому из вышеприведенных примеров, поперечное сечение рабочей кромки клапанного канала защитного узла для уплотнительной прокладки седла клапана в вертикальном направлении может представлять собой трапецию. Предпочтительно поперечное сечение рабочей кромки в вертикальном направлении представляет собой прямоугольную трапецию. Как показано на ФИГ. 15, прямоугольная сторона поперечного сечения рабочей кромки является стороной, которая находится возле первого выступа или второго выступа защитного кольца. Когда клапанный канал закрыт, рабочая кромка углубляется внутрь уплотняющей прокладки, а сторона рабочей кромки, расположенная возле уязвимой области, является прямоугольной стороной, таким образом, когда клапанный канал закрыт, может быть предотвращено возникновение трения между рабочей кромкой и первым выступом или вторым выступом защитного кольца. Предпочтительно вершина рабочей кромки может быть выполнена в виде скругленного или скошенного угла, что позволяет избежать повреждения уплотнительной прокладки.
Пример 10
Настоящая полезная модель дополнительно содержит регулятор давления. Как показано на ФИГ. 16, регулятор давления содержит защитный узел для уплотнительной прокладки седла клапана по любому из вышеприведенных примеров. Поскольку защитный узел для уплотнительной прокладки седла клапана, соответствующий настоящей полезной модели, может защищать уплотнительную прокладку защитного узла от высоконапорной струи среды для предотвращения ее разрушения, регулятор давления, в котором установлен защитный узел для уплотнительной прокладки седла клапана, может соответственно обеспечивать продолжительный срок службы уплотнительной прокладки в условиях эксплуатации с большим перепадом давления.
Следует отметить, что в вышеприведенном описании представлены только предпочтительные примеры настоящей полезной модели, которые не предназначены для ограничения объема правовой охраны настоящей полезной модели. Любая модификация, эквивалентная замена, усовершенствование и т. п., не отступающие от сущности и принципа настоящей полезной модели, находятся в пределах объема правовой охраны настоящей полезной модели.