Клапан сигнальный дренчерный
DRENCHER ALARM VALVE

Изобретение относится к пожарной технике, более конкретно - к сигнальным дренчерным клапанам, которые применяются в автоматических системах пожаротушения с использованием жидкой побудительной среды (воды и пены) при давлениях от 0,14МПа до 1,6 МПа. Клапан представляет собой нормально открытое запорное устройство, предназначенное для пропуска огнетушащего вещества.
Из уровня техники известна противопожарная клапанная система (патент на изобретение, RU 2401148, аналог), содержащая клапан, предназначенный для использования в находящейся под давлением воды сети, содержащий регулирующие средства для поддержания разности давлений между впускным и выпускным участками. Кроме того, известен аналог - побудительное устройство клапана сигнального мембранного (полезная модель, RU 194470). Эти аналоги содержат кроме двух мембран еще и побудительную камеру. Оба аналога материалоемкие, сложны в изготовлении и эксплуатации.
За прототип принят клапан мембранный универсальный (патент на полезную модель, патент RU 109977), используемый в установках пожаротушения. Этот клапан, содержит фланцевый корпус с входным и выходным отверстиями, оси которых перпендикулярны друг другу. Между большой крышкой и перегородкой установлена мембрана, разделяющая рабочую камеру клапана на две полости и опирающаяся на опорный диск, жестко связанный через шток с затвором. В корпус запрессовано седло, предназначенное для герметизации полостей при закрытом затворе. Корпус и малая крышка соединяются между собой и образуют побудительную камеру, разделенную второй мембраной на полости. В крышке имеется побудительное отверстие, предназначенное для подпитки. Рабочее отверстие предназначено для подключения к рабочему трубопроводу, а сигнальное отверстие, предназначено для подключения сигнального устройства. При этом модульная крышка представляет собой металлический цилиндр с внутренними каналами и побудительной камерой, в которой места выхода каналов на наружную цилиндрическую поверхность выполнены в виде выступов с внутренней резьбой. Для крепления крышки модульной к корпусу клапана сигнального служат сквозные отверстия, а также соответствующие каналы в клапане корпуса.
Недостатком прототипа является сложность клапана в изготовлении, т.к. их корпус изготавливается литьем с последующей токарной и слесарной обработкой. Кроме того, нахождение под прямым углом осей входного и выходного отверстий вызывает затруднения при установке клапана на прямых трубопроводах. Массогабаритные характеристики прототипа усложняют проведение работ по монтажу, демонтажу и техническому обслуживанию. Наличие двух мембран затрудняют сборку, что в целом удорожает стоимость клапана.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключена в создании надежно работающего универсального сигнального клапана для применения в пожарных установках с гидроприводом, которые должны работать с жидкой средой (водой и пеной) в широком диапазоне рабочих давлений. Клапан должен быть простым в изготовлении и более дешевым по сравнению с прототипом.
Для решения указанных проблем в клапане мембранном универсальном для автоматических установок пожаротушения, содержащем корпус с входным и выходным фланцевыми отверстиями, рабочую камеру из двух полостей, разделенных мембраной, выполнено следующее. Входное и выходное отверстия расположены на общей оси, и входное отверстие отделено от выходного отверстия поворотным диском, вращающимся на эксцентрической оси, перпендикулярной общей оси отверстий. Этот диск снабжен уплотнением и удерживается упором, который фиксируется роликом с плунжером. Верхний конец плунжера выходит в нижнюю полость рабочей камеры и упирается в мембрану. В верхней полости рабочей камеры выполнено отверстие для соединения с трубопроводом, ведущим к сигнальному устройству запуска.
При изготовлении корпуса достаточно токарной и слесарной обработки. Клапан содержит только одну мембрану при отсутствии дополнительной побудительной камеры. Изобретение дает возможность использования в качестве побудительной среды воду и пену в широком диапазоне рабочих давлений от 0,14 МПа до 1,6 Мпа.
Более подробно изобретение поясняется рисунком. На фигуре показан в разрезе клапан, состоящий из корпуса 1, внутри которого помещено запорно-пусковое устройство, включающее в себя диск 2 с уплотнением 3, плунжер 4 с роликом 5 и мембрану 6, которая по центру зажимается между дисков 7 и 8, а по периферии прижимается крышкой 9.
При этом в рабочей камере образуются две изолированные друг от друга полости Н и М, выполняющие роль гидропривода для перемещения плунжера с роликом вниз при установке клапана в дежурный режим или вверх при его срабатывании. В верхней части диска 2 со стороны питающего трубопровода установлен упор 10.
На диске 2 клапана эксцентрично относительно горизонтальной общей оси входного и выходного отверстий установлены ушки-опоры 13, в которых расположены полуоси 14 с уплотнением 15. Хвостовик эксцентричных полуосей, выходящих из корпуса клапана, выполнен квадратным для удобства установки запорно-пускового устройства в положение ЗАКР вручную ключом. Эксцентричная установка диска обеспечивает в закрытом состоянии клапана возможность его автоматического поворота под действием давления воды в подводящем трубопроводе входного отверстия, после падения давления в побудительном трубопроводе и в верхней полости рабочей камере.
В нижней части упора 10 со стороны питающего трубопровода установлен болт-опора 11, служащий для ограничения угла поворота диска. Для слива воды из внутренней полости клапана и примыкающих к нему трубопроводов при его демонтаже в корпусе имеется пробка 16. Для обеспечения необходимой герметичности в канавки на стыковочных фланцах клапана помещают уплотнительные кольца 17.
В дежурный режим клапан устанавливается поворотом диска 2 запорно-пускового устройства вручную ключом за одну из полуосей до совпадения рисок на полуосях с надписью ЗАКР на табличке. При этом плунжер опускается и обеспечивает необходимую герметичность клапана за счет прижатия уплотнения диска к корпусу.
Когда клапан находится в дежурном режиме, давление воды в полости Н рабочей камеры равно давлению воды в подводящем трубопроводе, однако усилие, возникающее от давления воды на мембрану и передающееся через плунжер и ролик на упор, укрепленный на диске 2, больше усилия, возникающего от давления воды на диск со стороны подводящего трубопровода. Это обеспечивает надежную работу запорно-пускового устройства и необходимую герметичность клапана.
При обнаружении очага возгорания запуск клапана осуществляется от электромагнитного (электромагнитный клапан) либо гидравлического привода (тепловой замок). Давление воды в полости Н падает и, соответственно, уменьшается усилие на упор со стороны плунжера. Усилие жидкости на диск со стороны подводящего трубопровода поворачивает диск. Клапан открывается и переходит в рабочий режим.
Таким образом, обеспечивается работа дренчерного узла управления в пожарных установках. Клапан работает с жидкой средой в широком диапазоне рабочих давлений (от 0,14 МПа до 1,6 МПа), имеет упрощенную конструкцию. В нем не используются дополнительная побудительная камера и вторая мембрана, какие имеются в прототипе. Клапан прост в изготовлении, имеет небольшую массу и материалоемкость. Габаритные размеры клапана позволяют значительно снизить трудоемкость монтажа, демонтажа и периодического технического обслуживания. Клапан более дешев в изготовлении и применении по сравнению с прототипом.
В настоящее время клапан успешно применяется на предприятиях отрасли в качестве быстродействующего устройства при пожаротушении энергетических конденсированных систем. Обеспечение им короткого времени (не превышающего 0,2 секунды) с момента обнаружения очага возгорания до начало подачи огнетушащего вещества позволяет быстро потушить возгорание. Этим подтверждается его высокая эффективность применения.