ТЕРМОЗАПОРНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к промышленным и бытовым газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например, для прекращения подачи газа из трубопровода при возникновении пожара.
Известен термозапорный клапан, описанный в патенте RU 2229052, который содержит седло в виде плоской шайбы с кольцевой уплотнительной поверхностью, выполненной со стороны набегающего потока и затвор со штоком, нагруженный пружиной. Седло снабжено ступицей, соединенной с шайбой спицами. Ступица снабжена цилиндрической направляющей для штока. В одной из спиц выполнен сквозной канал. На выходе наружу сквозного канала в шайбе выполнена коническая расточка, с которой соприкасается запирающая коническая поверхность стопора. Стопор зафиксирован термочувствительным элементом, расположенным внутри колпачка между его днищем и стопором.
К недостаткам данной конструкции клапана следует отнести то, что практически трудно обеспечить герметичность на поверхности стопора, который зажимается через термочувствительный элемент, следствием чего возможна постоянная утечка газа наружу трубопровода. Кроме этого, выполнение седла, спиц и шайбы как единого целого требует исполнения дополнительных операций фрезерования.
Технический результат заключается в повышении надежности работы
клапана и снижении трудоемкости изготовления.
Указанная задача решается следующим образом. Предлагается термозапорный клапан, который состоит из корпуса в виде плоской шайбы, на одной из сторон которой со стороны набегающего потока выполнено седло с кольцевой уплотнительной поверхностью, и затвор со штоком, нагруженным пружиной, установленные в центральной шайбе, соединенной с седлом стойками, в одной из которых выполнен сквозной канал, в котором расположен стопорный элемент, удерживаемый плавкой вставкой. В отличие от известного устройства затвор со штоком, нагруженным пружиной, установлены в диаметрально расположенной несущей стойке, закрепленной болтами, выходящими на наружную поверхность корпуса, при этом, в одном из болтов имеется центральное глухое отверстие, соединяющееся с отверстием в несущей стойке, и в этом канале последовательно расположены фиксатор, толкатель и плавкая вставка, упирающаяся в дно глухого отверстия в головке болта, и тем самым ограничивающая перемещение фиксатора, утопленного в канавку штока, соединенного с затвором, при этом герметичность канала обеспечивается прокладкой установленной под головку болта.
Боковая поверхность затвора может иметь форму сферы. Материалом плавкой вставки может служить сплав РОЗЕ. Корпус клапана может быть выполнен в виде полой цилиндрической камеры с фланцевыми присоединительными поверхностями по краям. Корпус клапана может иметь сварную конструкцию.
На Фиг.1 изображен заявляемый термозапорный клапан, где:
1 - корпус
2 - запорный элемент
3 - шток
4 - направляющая
5 - пружина
6 - шайба
7 - несущая стойка
8 - крышка
9 - болт
10 - толкатель
11 - фиксатор
12 - плавкая вставка
17 - болт
18 - прокладка
Поставленная задача решена за счет того, что в термозапорном клапане, изображенном на Фиг.1, применена несущая стойка 7, установленная диаметрально в корпусе 1 и закрепленная болтами 9 и 17, выходящими на наружный диаметр корпуса. Болт 9 имеет внутри глухое центральное отверстие, соединяющееся с отверстием в несущей стойке. Цилиндрический гладкий конец болта 9 входит в отверстие несущей стойки 7, чем фиксирует ее с одного торца. С другого торца несущая стойка фиксируется болтом 17. В отверстии болта 9 расположена плавкая вставка 12, толкатель 10 и фиксатор 11, входящий в канавку штока 3 и удерживающий шток при сжатой пружине 5. Герметичность канала механизма запирания обеспечивается установкой прокладки 18 под головкой болта 9. Направляющая 4 установлена в центральном резьбовом отверстии несущей стойки, внутри направляющей находится шток 3 с запорным элементом 2 на одном конце и пружиной 5 на другом. Кольцевая коническая запираемая поверхность В для улучшения надежности работы всей конструкции отнесена вдоль оси клапана от плоскости С на расстояние, размер которого определяется положением запорного элемента 2 при закрытом клапане. Конусность поверхности В назначается от 1:7 до
1:10 в зависимости от размеров корпуса. Конусность поверхности Б запорного элемента 2 совпадает с конусностью поверхности В.
Термозапорный клапан, изображенный на Фиг.1, работает следующим образом.
В открытом положении запорный элемент 2, соединенный в единое целое со штоком 3, расположен на заданном расстоянии от запираемой кольцевой поверхности В, что позволяет потоку газа свободно проходить сквозь клапан. Пружина 5 сжата, и ее усилие стремится сдвинуть запорный элемент 2 и шток 3 по направлению потока газа в сторону поверхности В. От перемещения вышеуказанные детали удерживаются за счет того, что в канавке штока 3 стоит фиксатор 11, выталкивание которого из канавки удерживают толкатель 10 и плавкая вставка 12. В аварийной ситуации, например, при повышении температуры окружающей среды вызванной пожаром, происходит нагрев головки болта 9 и расположенной в нем плавкой вставки 12. При достижении определенной температуры происходит расплавление плавкой вставки 12, расплавленная масса которой протекает в зазор между стенкой отверстия и толкателем 10. Под действием пружины 5 коническая канавка штока выталкивает фиксатор 11, и шток 3, с соединенным с ним запорным элементом 2, движется по направлению потока газа до полного совмещения поверхностей В и Б. Клапан перекрывает поток газа.
Термозапорный клапан, изображенный на Фиг.2, выполнен в виде корпуса с присоединительными фланцами, и имеет детали 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 11, 12, 18, аналогичные деталям клапана, изображенного на Фиг.1. Различия заключаются в иной форме корпуса и местом расположения пружины 5, которая на клапане Фиг.2 находится между запорным элементом 2 и несущей стойкой 7. Принцип работы обеих конструкций одинаков.
Термозапорный клапан, изображенный на Фиг.3, подобен клапану изображенному на Фиг.2, но имеет, в целях экономии металла, сварную конструкцию.