Вентиль

Настоящее изобретение относится к области химического машиностроения, медицинского приборостроения и, в частности, может быть использовано в качестве устройств подачи газов и жидкостей, сигнализирующих в процессе эксплуатации о состоянии своих герметизирующих элементов.
Известна «Автоматическая система для испытания герметичь;юсти замкнутых объемов, предназначенная для контроля герметичности замкнутых объемов хранения и подачи жидкостей и газов, содержащая источники вакуума или давления газа или жидкости, датчики давления, электропневмоклапаны, магистраль наддува газа, блок автоматического управления электроклапанами, емкость с изменяющимся в процессе испытаний объемом, программно - временное устройство и пироклапаны, см. патент РФ № 2157981, G 01 М 3/02.
Однако данная система предназначена для испытания и контроля на герметичность замкнутых объемов хранения жидкостей и газов только на конечном технологическом этапе изготовления или .ремонта с помощью стационарной технологической установки и не позволяет осуществлять этот контроль непрерывно, в процессе эксплуатации замкнутых объемов.
Кроме того, данная система является конструктивно и схемотехнически сложной и дорогой, что не позволяет использовать ее на небольших перекачивающих станциях.
Известны также, встроенные в запорные устройства резервуаров хранения, такие конструктивные элементы, как каналы, управляющие или контролирующие запорное устройство в целом, или отдельные его элементы, см. например, патент РФ № 2151339, выложенную заявку Германии № 3827930 и ЕР № О 501 817.
Однако, наличие контрольного канала в известном запорном элементе, требует содержание в комплекте с ним и дополнительного измерительного, контрольного или сигнализирующего прибора
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является вентиль, содержащий корпус, маховик с ходовым винтом, герметизирующий элемент, запорный клапан, накидную гайку, поджимную втулку, входной и выходной штуцеры, см., например, ЕР 0771983, F 16 К 37/00.
Однако известный вентиль обладает существенными недостатками.
Одним из них, например, является низкая надежность, обусловленная наличием только одной защитной мембраны. В процессе эксплуатации она подвержена разрушению, старению и т.п., что приводит к неожиданной утечке газов или испарений жидкостей из резервуара хранения. В случае хранения в резервуаре агрессивных или ядовитых агентов, таких как хлорный водород, хлорсилан и т.п. даже их незначительный выход может привести к серьезной экологической катастрофе и даже к гибели людей.
Другим недостатком является отсутствие. системы индикации о самом факте разрушения мембраны и утечки газа наружу.
Такое положение приводит к Тому, что текущее значение объема содержимого в резервуаре агента уже не соответствует его первоначально - залитому значению.
Указанная цель обеспечивается тем, что в известном вентиле, содержащем корпус, маховик с ходовым винтом, герметизирующий элемент, запорный клапан, накидную гайку, поджимную втулку, входной и выходной штуцеры предлагается ввести дополнительно, установленный
. между ходовым винтом и герметизирующим элементом, вкладыш и поджимную втулку, каждый из которых имеют уплотнительные эластомеры, внутренняя полость меж,1у герметизирующим элементом и вкладышем соединена с наружным пространством канала, с внешней стороны которого установлен штуцер, содержащий, поршень со штырем на наружном конце, и уплотнителем из эластомера - на внутреннем. Поршень выполнен с возможностью выдвижения наружу под действием перепада давления, а на выходе сигнального штуцера установлена вставная пластина.
Кроме того, предлагается герметизирующий элемент выполнить в виде сильфона или одной или нескольких мембран, а в качестве эластомера использовать, например, резину.
Изобретение поясняется графическими материалами. На фИг. 1 изображена конструкция вентиля.
Вентиль содержит корпус 1, маховик 2, ходовой винт 3, вкладыш 4, поджимную втулку 5, запорный клапан 6, накидную гайку 7, входной 8, выходной 9, сигнальный 10 штуцеры, герметизирующий элемент 11 и соединительный, между герметизирующим элементом 11 и вкладышем 4, канал 12. Причем, внутри сигнального штуцера 10 установлен поршень 13с наружным штырем 14. Кроме того, наружные поверхности поджимной втулки 5, вкладыша 4 и поршня 13 сигнального штуцера 10 имеют эластомерные уплотнители 15. Герметизирующий элемент 11 может быть выполнен в виде сильфона, одной или нескольких мембран. Во внутренней полости сигнального штуцера 10 вставлена вставная пластина 16.
Вентиль работает следующим образом.
На предварительном этапе в сигнальный штуцер 10с внешней стороны устанавливается вставная пластина 16, выполненная из легко прорываемого материала. Она предназначена в безаварийном сост9янии закрывать поршень 13 в полости сигнального штуцера 10.
Для перекачки в выходной штуцер 9 содержимого из резервуара (на чертеже не показан) запорный клапан 6 поднимается вверх при перемещении ходового винта 3. Газ из резервуара поступает в выходной штуцер 9. При этом часть газа подходит к нижней поверхности защитного герметизирующего элемента 11, выполненного, например, в виде мембраны или нескольких мембран или в виде сильфона, который препятствует его дальнейшему движению вверх и истечению наружу.
При разрушении (прорыве, истирании, деформации) герметизирующего элемента 11 газ, находящийся под высоким давлением, стремится вырваться наружу по границам внутренней и внешней поверхности поджимной втулки 5.
В случае выхода наружу ядовитых, агрессивных газов и испарений возможна ситуация наступления экологического бедствия, чреватая не только отравлением природной растительности, но и, гибели находящихся рядом с резервуаром, людей.
В заявленном вентиле для исключения этой опасности предприняты дополнительные защитные меры, за счет введенных конструктивных элементов.
вкладыш 4. В его наружной кольцевой проточке установлен эластомерный уплотнитель 15. Он плотно прилегает к внутренней стенке поджимной втулки 5 и препятствует прохождению газа.
Для предотвращения прохождения газа по границе между корпусом 1 вентиля и внешней поверхностью поджимной втулки 5 на внешней поверхности последней также выполнена кольцевая проточка, в которой размещен эластомерный уплотнитель 15. Его плотное прилегание к внутренней стенке корпуса 1 также исключает выход газа наружу.
Но возможна установка эластомерного уплотнителя 15 на внутренней стороне корпуса, прилегающей к поджимной втулке 5.
Кроме того, в момент разрушения мембраны 11 газ поступает во внутреннюю полость вентиля, расположенную между герметизирующей мембраной 11 и поджимной втулкой 12 и устремляется в соединительный канал 12, имеющий выход через сигнальный штуцер 10 наружу.
В штуцере 10 установлен внутренний поршень 13с наружным штырем 14. Последний, в данном случае, т.е., при резком перепаде внутреннего давления выдвигается, прорывает вставную пластину 16 и выдвигается наружу, извещая, тем самым, о произошедшем разрушении герметизирующей мембраны 11.
На внутреннем конце подвижного поршня 13 имеется эластомерный уплотнитель 15, который, плотно прилегая к внутренней стенке сигнального штуцера 10, препятствует выходу газа наружу.
Таким образом, выдвижение штыря 14 из сигнального штуцера 10 является основанием для организации мероприятий к проведению будущих ремонтных работ, связанных с заменой герметизирующей мембраны 11. Тем не менее в течение некоторого времени сохраняется  работоспособность вентиля за счет герметичности эластомерных уплотнителей 15.
Заявленное изобретение обеспечивает повышенную надежность работы вентиля, исключение выхода газов наружу и индикацию о разрушении герметизирующей мембраны 11.
Заявленный вентиль может быть использован при работе с самым различным промышленным химико - технологическим оборудованием.
Настоящее изобретение может быть изготовлено на машиностроительном заводе федней степени технологической оснащенности, что соответствует требованию критерия патентоспособности - промышленная применимость.
Авторы /(  Иванов А. А.