УСТРОЙСТВО ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ

Полезная модель относится к пневматическим устройствам и предназначена для защиты пневматических систем от потери герметичности в случае аварийного разрушения газопровода с выбросом значительных объемов газа в окружающую среду за короткое время. Заявленное техническое решение может быть использовано, например, на гражданских самолетах в пассажирской кислородной системе для локализации возможной аварийной ситуации в случае повреждения трубопровода кислорода лопатками двигателя при его разрушении.
Из техники известны пневматические устройства в виде предохранительных запорных клапанов, которые отключают потребителей по сигналу об аварийном понижении давления в газопроводе, в том числе в результате разрушения и потери герметичности. Например, пневматическое устройство, состоящее из предохранительного запорного клапана ПКК-40М конструкции «Мосгазпроекта» и импульсного реле конструкции «Промэнергогаз» (см. «Устройство, монтаж и эксплуатация газорегуляторных пунктов», из-во «Недра», Ленинград, 1975 г, стр.97). Данное устройство содержит нижний корпус с седлом, входным и выходным штуцерами, верхний корпус с узлом настройки, крышкой, пусковым краном, обратным клапаном и тройником, к которому с помощью перепускных трубок подключено импульсное реле. Во фланцы между нижним и верхним корпусами зажата гибкая мембрана с жестким центром, связанным штоком с клапаном, который удерживается в закрытом состоянии за счет усилия пружины. Клапан открывается и удерживается в открытом положении только после пуска устройства в работу с помощью крана за счет давления газа под мембрану, при этом пружина дополнительно сжимается, а между полостью под мембраной и полость над мембраной устанавливается положительный перепад давления газа. При аварии с понижением давления газа в системе срабатывает импульсное реле, через перепускные трубки в полости над мембраной и полости под мембраной давление газа выравнивается и пружина закрывает клапан, прекращая подачу газ в аварийную систему.
Недостатком данного устройства являются: необходимость первоначального пуска устройства в работу с помощью крана, сложность конструкции, наличие дополнительных перепускных трубок, и как следствие недостаточно быстрое отключение газопровода при аварии, кроме того отсутствие в конструкции сигнализатора об положении отключающего клапана (открыт или закрыт).
Целью предлагаемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков, т.е. создание конструктивно простого устройства пневматического, которое не требовало бы первоначального пуска, быстро и надежно отключало бы подачу газа в газопровода при аварии, и кроме того, при необходимости, служило бы сигнализатором аварии.
Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, состоит в создании устройства пневматического, содержащего нижний корпус с седлом, площадь сечения которого меньше эффективной площади мембраны, верхний корпус со встроенными в него втулкой, пружиной, каналом с дросселем, заглушкой и резиновыми прокладками, гибкую мембрану с жестким центром, зажатую между нижним и верхним корпусами, клапан, шток, крышку,
входной и выходной штуцера, при этом клапан закреплен на жестком центре гибкой мембраны и с помощью штока удерживается над седлом в открытом положении за счет усилия пружины, с возможностью закрытия под воздействием положительного перепада давления газа на мембране, а полости над мембраной и под мембраной связаны между собой со стороны входного штуцера каналом с дросселем, обеспечивающим положительный перепад давления газа на мембране.
Заявленное устройство имеет три варианта исполнения: первый - см. выше.
Второй вариант исполнения отличается от первого тем, что крышка имеет сигнализатор положения клапана, в виде подвижного штока с конусной втулкой, соприкасающейся с толкателем, имеющим сферическую головку и пружину, который воздействует на кнопку электрического микропереключателя, подключенного к системе контроля за состоянием газопровода.
Третий вариант исполнения отличается от первого тем, что крышка имеет сигнализатор положения клапана в виде подвижного штока со стрелкой и лимбом на внешней стороны крышки с надписями: «открыто» - «закрыто».
Конструкция устройства по первому исполнению изображена на Фиг.1. Устройство по первому исполнению содержит нижний корпус 1 с седлом 2, входной штуцер 3, выходной штуцер 4, верхний корпус 5, мембрану 6, клапан 7, шток 8, втулку 9, пружину 10, гайку 11, крышку 12. В нижнем корпусе под мембраной имеется газовая полость А, в верхнем корпусе над мембраной -газовая полость Б. Полость А и полость Б со стороны входного штуцера связаны между собой каналом 13 с дросселем 14.
Конструкция устройства по второму исполнению изображена на Фиг.2. Устройство по второму исполнению дополнительно содержит шток сигнализатора 15, соединенный со штоком 8, резиновое кольцо 16 и конусную втулку 17, положение которой на штоке регулируется резьбой и фиксируется гайкой 18. Крышка 12 имеет отверстие для прохода штока сигнализатора 15 и камеру 21 для микропереключателя 22, крепление которого может быть различно в зависимости от исполнения последнего. Для согласования хода при закрытии клапана 7 с ходом срабатывания микропереключателя 22 конусная втулка 17 связана с кнопкой микропереключателя через толкатель 19 со сферической головкой, который отжат от кнопки микропереключателя 22 пружиной 20.
Конструкция устройства по третьему исполнению изображена на Фиг.3. Устройство по третьему исполнению дополнительно содержит шток сигнализатора 15 со стрелкой 23, которая указывает на лимбе 24 с наружной стороны крышки положение клапана: открыто или закрыто.
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии мембрана 6 с клапаном 7 штоком 8 под воздействием пружины 10 смещены в сторону полости Б, клапан 7 открыт, газ проходит через седло 2 с расходом, при котором перепад давления в полости Б над мембраной и в полости А под мембраной компенсируется усилием пружины 10, величина которого регулируется гайкой 11. При разрушении трубопровода давление в выходном штуцере 4 резко падает, одновременно падает давление в полости А, давление в полости Б, которая отделена от полости А дросселем 14, остается на прежнем уровне, мембрана 6 со штоком 8 под воздействия возникшего на ней перепада давления
прогибается в сторону полости А, сжимая пружину 10, клапан 7 перекрывает седло 2, расход газа через устройство прекращается, клапан 7 удерживается в закрытом положении давлением газа на входе в устройство.
Во втором исполнении устройства рабочая часть конструкции работает согласно описанному выше. Шток сигнализатора 15 с конусной втулкой 17 в исходном состоянии находится в верхнем положении и не воздействует на сферическую головку толкателя 19, который отжат от кнопки микропереключателя 22 пружиной 20. При закрытии клапана 7 шток 8 воздействует на шток сигнализатора 15, перемещая его вниз, при этом конусная втулка 17, перемещаясь, нажимает на сферическую головку толкателя 19, который сжимает пружину 20 и давит на кнопку микропереключателя, возникает электрический сигнал о закрытии клапана.
В третьем исполнении устройства рабочая часть конструкции работает согласно описанному выше. Стрелка 23, перемещаясь со штоком сигнализатора 15, указывает на лимбе 24 с внешней стороны крышки фактическое положение клапана 7: открыто или закрыто.
Заявленная полезная модель выполнена из известных материалов с применением известных технологий.