ДЫХАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована при разработке тепломеханического оборудования дизель-генераторных установок.
Известно дыхательное устройство расширительного бака, содержащее клапан давления и клапан вакуума, последний из которых выполнен с возможностью соединения полости расширительного бака с атмосферой посредством подводящего клапана (US 7441517, F01P 11/0247, F01P 11/029, опубликовано 28.10.2008).
В известном дыхательном устройстве клапан давления соединен с жидкостным объемом расширительного бака, поэтому при срабатывании этого клапана система теряет относительно много жидкости охлаждения.
Наличие в клапанах давления и вакуума таких деталей, как пружина, характеристики которой в течение эксплуатации меняются и в конце концов становятся неприемлемыми для эксплуатации, снижает надежность дыхательного устройства.
К настоящей полезной модели наиболее близким техническим устройством из известных (прототипом) является дыхательное устройство расширительного бака, содержащее полый вертикальный корпус, в нижней стенке которого под крышкой корпуса выполнен дыхательный канал для сообщения полости корпуса с расширительным баком, а также клапан давления и клапан вакуума, выполненные в виде горизонтальных тарелок, причем тарелка клапана вакуума установлена на нижней стенке корпуса с возможностью соединения расширительного бака с атмосферой (SU 1013363, B65D 90/38, F16K 17/19, опубликовано 23.04.1983).
Недостатком прототипа является неоптимальная компоновка клапанов внутри корпуса, что повышает металлоемкость и увеличивает габариты дыхательного устройства. Этот недостаток особенно сказывается при сейсмических нагрузках, поэтому дыхательное устройство расширительного бака по прототипу не может быть использовано в составе оборудования дизель-генераторных установок для атомных электростанций.
Технической задачей полезной модели является снижение металлоемкости и габаритов дыхательного устройства расширительного бака, что, в свою очередь, повысит сейсмостойкость заявляемого оборудования.
Технический результат полезной модели обеспечивается тем, что дыхательное устройство расширительного бака содержит полый вертикальный корпус, в нижней стенке которого под крышкой корпуса выполнен дыхательный канал для сообщения полости корпуса с расширительным баком, а также клапан давления и клапан вакуума, выполненные в виде горизонтальных тарелок, причем тарелка клапана вакуума установлена на нижней стенке корпуса с возможностью соединения расширительного бака с атмосферой, причем тарелка клапана вакуума выполнена перфорированной и расположена над дыхательным каналом на нижней стенке корпуса, а крышка последнего выполнена с отводящими каналами и на ней установлена тарелка клапана давления.
Выполнение тарелки клапана вакуума перфорированной и расположенной над дыхательным каналом на нижней стенке корпуса, а также выполнение крышки корпуса с отводящими каналами и установка тарелки клапана давления на крышке корпуса снижает металлоемкость и габариты дыхательного устройства расширительного бака как за счет оптимальной компоновки клапанов, так и благодаря облегчению крышки корпуса (в ней выполнены отводящие каналы), и облегчению тарелки клапана вакуума (она выполнена перфорированной).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре схематично изображено дыхательное устройство расширительного бака.
Дыхательное устройство расширительного бака содержит полый вертикальный корпус 1, в нижней стенке которого под крышкой 2 корпуса 1 выполнен дыхательный канал 3 для сообщения полости корпуса 1 с расширительным баком (не показан). Дыхательное устройство также содержит клапан давления, выполненный в виде горизонтальной тарелки 4, и клапан вакуума, выполненный в виде горизонтальной тарелки 5. Горизонтальная тарелка 5 клапана вакуума расположена в полости корпуса 1 и установлена на нижней стенке корпуса 1, в которой выполнен подводящий канал 7.
Тарелка 4 клапана давления установлена на крышке 2 корпуса 1. Крышка 2 корпуса 1 в зоне над тарелкой 4 выполнена с отводящими каналами 8, а тарелка 4 со стороны отводящих каналов 8 снабжена уплотнительным периферийным кольцом 9 и направляющим осевым пальцем 10. Сверху клапан давления закрыт защитным перфорированным кожухом 11. Клапан давления выполнен с возможностью открытия при заданном избыточном давлении в расширительном баке.
Клапан вакуума выполнен с возможностью соединения расширительного бака с атмосферой посредством подводящего канала 7 для срыва вакуума при заданном вакууметрическом давлении в расширительном баке. Тарелка 5 клапана вакуума расположена над дыхательным каналом 3 и выполнена перфорированной - в центральной части тарелки 5 имеются перепускные отверстия 12. По периферии тарелка 5 выполнена с уплотнительным кольцом 13, а по оси - направляющим пальцем 14.
Дыхательное устройство расширительного бака работает следующим образом.
При работе расширительного бака в его верхнем объеме собирается паровоздушная смесь, которая поднимается вверх в дыхательное устройство, проходит дыхательный канал 3 и затем через перепускные отверстия 12 в тарелке 5 заполняет полость 6 корпуса 1, поддавливая при этом на тарелку 4 снизу и на тарелку 5 сверху.
При повышении давления в расширительном баке давление повышается также и в полости 6 корпуса 1, и при достижении заданного избыточного давления в расширительном баке приподнимается тарелка 4 клапана давления, часть паровоздушной смеси стравливается в атмосферу, что приводит к снижению давления паровоздушной смеси в полости 6 корпуса 1 и закрытию клапана давления. Так происходит «выдох» дыхательного устройства, при котором давление в расширительном баке нормализуется.
Все это время клапан вакуума был закрыт, так как тарелка 5 была прижата к стенке корпуса 1 собственным весом и давлением паровоздушной смеси в полости 6 над тарелкой 5.
При снижении давления в расширительном баке давление снижается также в полости 6 корпуса 1. При достижении заданного вакууметрического давления в расширительном баке под действием разности давлений в атмосфере и в полости 6 корпуса 1 тарелка 5 приподнимается, преодолевая собственный вес и давление в полости 6 корпуса 1. Воздух из атмосферы по подводящему каналу 7 поступает под тарелку 5 и далее по дыхательному каналу 3 поступает в расширительный бак. Происходит «вдох» дыхательного устройства. При этом срывается вакуум в расширительном баке, а давление в нем нормализуется.