РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ И КЛАПАН КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ
CONTROL VALVE FOR FLUID SYSTEM AND PRESSURE CONTROL VALVE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к регулирующему клапану для жидкостных систем согласно преамбуле п. 1 формулы.
Уровень техники
В жидкостных системах нагрева или охлаждения, например в двухтрубных нагревательных системах, жидкая среда, подготовленная в теплообменнике, например в водонагревателе, подается для нагрева или охлаждения устройств, например для нагрева батарей с использованием, по меньшей мере, одной подающей трубы, причем жидкая среда возвращается назад из нагревательных или охлаждающих устройств в теплообменник, по меньшей мере, по одной обратной трубе. В системе нагрева или охлаждения необходимо обеспечить определенный расход и создать определенный перепад давлений между подающей и обратной трубами. Это требование важно для эффективной работы жидкостной системы нагрева или охлаждения.
Для обеспечения определенного расхода в системе нагрева или охлаждения используется так называемый балансировочный клапан с двойной регулировкой (клапан DRV), который устанавливается, например, в подающий трубопровод жидкостных систем. Для создания определенного перепада давлений между подающей и обратной трубами системы нагрева или охлаждения используется так называемый клапан разности давлений (клапан DPC), который устанавливается между подающей и обратной трубами жидкостной системы. Оба клапана - балансировочный клапан с двойной регулировкой и клапан разности давлений - являются регулирующими клапанами жидкостной системы. Изобретение относится к таким жидкостным регулирующим клапанам.
Регулирующие клапаны для жидкостных систем, известные из практических применений, включают корпус клапана и плунжер клапана. Корпус клапана включает вход клапана, выход клапана и седло клапана. Плунжер клапана взаимодействует с седлом клапана, имеющимся в корпусе клапана, благодаря чему регулирующий клапан оказывается закрыт, когда плунжер клапана прижат к седлу клапана, и оказывается открыт, когда плунжер клапана поднят с седла клапана.
Регулирующие клапаны для жидкостных систем, известные из практических применений, включают, далее, клапаны контроля давления (клапаны РТ), подключаемые к корпусу клапана для измерения давления во входе корпуса клапана и/или для измерения давления в выходе корпуса клапана. Регулирующий клапан для жидкостных систем обычно включает два клапана контроля давления, а именно первый клапан контроля давления, подключаемый к входу клапана для измерения давления во входе клапана, и второй клапан контроля давления, подключаемый к выходу клапана для измерения давления в выходе клапана. По перепаду давлений между давлением во входе и давлением в выходе клапана можно определить расход через регулирующий клапан.
Клапаны контроля давления соединены с корпусом регулирующего клапана для жидкостных систем через соединительные штуцеры. Соединение клапанов контроля давления с упомянутыми соединительными штуцерами в регулирующих клапанах, известных из практических применений, довольно сложно. Для подсоединения клапанов контроля давления требуются инструменты.
Раскрытие изобретения
С учетом уровня техники предлагается новый регулирующий клапан для жидкостных систем, позволяющий легко подсоединять клапаны контроля давления к корпусу регулирующего клапана. Согласно изобретению каждый клапан контроля давления включает первую часть, частично вставленную в соответствующий соединительный штуцер корпуса клапана, и вторую часть, которая может быть соединена с первой частью на защелку, соединяющую первую и вторую части соответствующего клапана контроля давления. Клапан контроля давления собирается без необходимости использования инструментов простой вставкой второй части клапана контроля давления в первую до щелчка, после чего клапан готов к замеру давления в соответствующей части регулирующего клапана, а именно во входе или в выходе регулирующего клапана.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения и первая, и вторая часть каждого клапана контроля давления включает наружный корпус, обеспечивающий полость, в которой размещены подвижный уплотняющий стержень и пружинный элемент, причем каждый из пружинных элементов создает силу подпружинивания, стремящуюся прижать соответствующий уплотняющий стержень к опоре уплотнения, имеющейся в полости соответствующего корпуса.
Когда первая и вторая части клапана контроля давления разъединены, пружинные элементы первой и второй частей прижимают соответствующие уплотняющие стержни к соответствующим опорам уплотнений.
Когда конец первой части клапана контроля давления вставляется в конец соответствующей второй части клапана контроля давления для соединения первой и второй частей, уплотняющие стержни частей вначале еще остаются прижатыми к своим опорам уплотнений соответствующими пружинными элементами, благодаря чему уплотняющий элемент, включенный в конец второй части, уплотняет прилегающий конец первой части, вставляемой в конец второй части, а после этого смежные концы уплотняющих стержней приходят в контакт друг с другом.
Когда первая часть клапана контроля давления вставляется дальше в соответствующую вторую часть клапана контроля давления, уплотняющие стержни обеих частей движутся, преодолевая силу подпружинивания соответственных пружинных элементов, и, таким образом, уплотняющие стержни поднимаются с опор уплотнений, открывая проход для жидкой среды из первой во вторую часть соответствующего клапана контроля давления. При дальнейшей вставке первой части во вторую часть зажимной элемент, включенный во вторую часть соответствующего клапана контроля давления, преодолевает заплечик на наружной поверхности корпуса первой части и затем входит в выемку на наружной поверхности корпуса первой части, посредством чего соединяет защелкой первую и вторую части соответствующего клапана контроля давления.
Краткое описание графических материалов
Предпочтительные варианты изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения и нижеследующем описании. Примеры осуществления изобретения объяснены более подробно со ссылкой на чертежи, на которых представлены:
на фиг.1 показан в поперечном разрезе регулирующий клапан для жидкостных систем;
на фиг.2 показана первая часть клапана контроля давления такого регулирующего клапана;
на фиг.3 показана вторая часть клапана контроля давления такого регулирующего клапана;
на фиг.4 показана первая часть фиг.2 вместе со второй частью фиг.3, где второй конец упомянутой первой части частично вставлен в первый конец второй части, и
на фиг.5 показана первая часть фиг.2 вместе со второй частью фиг.3, где второй конец упомянутой первой части полностью вставлен в первый конец второй части, вследствие чего первая и вторая части соединены защелкой.
Осуществление изобретения
Изобретение относится к регулирующему клапану для жидкостных систем нагрева или охлаждения, в частности к клапану разности давлений или балансировочному клапану с двойной регулировкой. На фиг.1 показан в поперечном разрезе такой регулирующий клапан 10, а именно балансировочный клапан с двойной регулировкой. Принципы работы такого клапана разности давлений или балансировочного клапана с двойной регулировкой специалисту известны.
Регулирующий клапан 10 включает корпус 11 клапана. Корпус 11 клапана включает вход 12 клапана, выход 13 клапана и соединительные штуцеры 14 для клапанов 15 контроля давления. Упомянутые вход 12 и выход 13 корпуса 11 клапана могут быть подсоединены, по меньшей мере, к одной трубе жидкостной системы.
В корпусе 11 клапана предусмотрено седло 16 клапана. С седлом 16 клапана взаимодействует плунжер 17 клапана. Когда плунжер 17 клапана прижат к седлу 16, регулирующий клапан 10 закрыт. Когда плунжер 17 клапана поднят с седла 16, регулирующий клапан 10 открыт.
Как отмечалось выше, к регулирующему клапану 10 подключаются клапаны 15 контроля давления. Первый клапан 15 контроля давления подключается к входу 12 клапана для измерения давления во входе 12 клапана, а второй клапан 15 контроля давления подключается к выходу 13 клапана для измерения давления в выходе 13 клапана. По перепаду давлений между давлением во входе 12 и давлением в выходе 13 клапана можно определить расход через регулирующий клапан 10. Клапаны 15 контроля давления вставляются в соединительные штуцеры 14 корпуса 11 регулирующего клапана 10.
Каждый клапан 15 контроля давления включает первую часть 18, частично вставленную в соответствующий соединительный штуцер 14 и частично расположенную внутри этого штуцера 14 корпуса 11 клапана, и вторую часть 19, которая может быть соединена с первой частью 18 на защелку, соединяющую первую 18 и вторую 19 части соответствующего клапана 15 контроля давления. Для соединения вместе обеих частей 18 и 19 никаких инструментов не требуется. Согласно изобретению предлагается регулирующий клапан 10 для жидкостных систем, включающий клапаны 15 контроля давления, которые могут быть быстро и легко подсоединены простым соединением на защелку второй части 19 и первой части 18 соответствующего клапана 15 контроля давления.
Первая часть 18 каждого клапана 15 контроля давления включает первый конец 20, расположенный внутри соответствующего соединительного штуцера 14, и второй конец 21, расположенный внутри первого конца 22 соответствующей второй части 19 клапана 15 контроля давления, когда первая часть 18 и вторая часть 19 клапана 15 контроля давления соединены на защелку. Первая часть 18 каждого клапана 15 контроля давления может также быть названа охватываемой частью, а вторая часть 19 каждого клапана 15 контроля давления может также быть названа охватывающей частью. На фиг.1 показаны только первые/охватываемые части 18 клапанов 15 контроля давления, вставленных своими первыми концами 20 в соответствующие соединительные штуцеры 14. Вторые концы 21 упомянутых первых частей 18 клапанов 15 контроля давления на фиг.1 закрыты защитным колпачком 23.
Каждая из частей: первая часть 18 и вторая часть 19 - каждого клапана 15 контроля давления включает наружный корпус 24, 25, содержащий полость 26, 27, в которой расположены подвижный уплотняющий стержень 28, 29 и пружинный элемент 30, 31. Каждый из упомянутых пружинных элементов 30, 31 создает силу подпружинивания, стремящуюся прижать соответствующий уплотняющий стержень 28, 29 к опоре 32, 33 уплотнения, имеющейся в полости 26, 27 соответствующего корпуса 24, 25.
Опоры 32 33 уплотнения создаются коническим профилем или фаской в соответствующих полостях 26, 27.
Как показано на фиг. 2-5, каждый уплотняющий стержень 28, 29 несет уплотняющий элемент 34, 35, который прижимается к соответствующей опоре 32, 33 уплотнения соответствующим пружинным элементом 30, 31. Упомянутые уплотняющие элементы 34, 35 представляют собой кольца круглого сечения.
Уплотняющие стержни 28, 29 первой части 18 и второй части 19 каждого из клапанов 15 контроля давления направляются опорами 36, 37, допускающими относительное перемещение опоры 36, 37 и уплотняющего стержня 28, 29 соответствующей части 18, 19 соответствующего клапана 15 контроля давления. Опоры 36, 37 допускают проход через них жидкой среды.
Когда первая 18 и вторая 19 части клапана 15 контроля давления (см. фиг.2 и 3) разъединены, пружинные элементы 30, 31 первой и второй частей 18, 19 прижимают соответствующие уплотняющие стержни 28, 29, конкретнее, помещенные на них уплотняющие элементы 34, 35, к соответствующим опорам 32, 33 уплотнений.
Когда первая 18 и вторая 19 части клапана 15 контроля давления (см. фиг.4) должны быть соединены, второй конец 21 первой части 18 клапана 15 контроля давления вставляется в первый конец 22 соответствующей второй части 19 клапана 15 контроля давления. В начале этой операции вставки уплотняющие стержни 28, 29 частей 18, 19 еще остаются прижатыми к своим опорам 32, 33 уплотнений соответствующими пружинными элементами 30, 31. Уплотняющий элемент 38, включенный в первый конец 22 второй части 19, уплотняет второй конец 21 первой части 18, вставляемой в первый конец 22 второй части 19. Упомянутый уплотняющий элемент 38 представляет собой кольцо круглого сечения. Смежные концы 39 уплотняющих стержней 28, 29 приходят в контакт друг с другом.
Когда первая часть 18 вставляется дальше в соответствующую вторую часть 19, уплотняющие стержни 28, 29 обеих частей 18, 19 движутся, преодолевая силу подпружинивания соответственных пружинных элементов 30, 31, и, таким образом, уплотняющие стержни 28, 29 поднимаются с опор 32, 33 уплотнений, открывая проход для жидкой среды из первой во вторую часть соответствующего клапана 15 контроля давления (см. фиг.5).
При дальнейшей вставке первой части 18 в соответствующую вторую часть 19 клапана 15 контроля давления зажимной элемент 40, включенный во вторую часть 19 соответствующего клапана 15 контроля давления, преодолевает заплечик 41 на наружной поверхности корпуса 24 первой части 18 и затем входит в выемку на наружной поверхности корпуса 24 первой части 18, посредством чего соединяет защелкой первую 18 и вторую 19 части соответствующего клапана 15 контроля давления.
Разъединение двух частей 18, 19 может быть произведено с помощью освобождающего механизма 43, включающего рукоятку 44 и пружину 45. Перемещением упомянутой рукоятки 44, преодолевающим силу подпружинивания упомянутой пружины 45, можно освободить зажимной элемент 40, давая тем самым возможность разъединить две части 18, 19, вытащив второй конец 21 первой части 18 из первого конца 22 второй части 19. В процессе этого разъединения пружинные элементы 30, 31 обеих частей 18, 19 стремятся прижать уплотняющие стержни 28, 29 или уплотняющие элементы 34, 35, которыми оснащены эти стержни, к опорам 32, 33 уплотнений. Уплотняющие стержни 28, 29 или уплотняющие элементы 34, 35, которыми оснащены эти стержни, прижимаются к опорам 32, 33 уплотнений, пока не будет разъединено уплотнение между частями 18, 19, которое обеспечивается уплотняющим элементом 38.
Соединение частей 18, 19 надежно и герметично. Конструкция предотвращает утечки жидкой среды при соединении и разъединении.
Полости 26, 27 и уплотняющие стержни 28, 29 частей 18, 19 имеют плавные профили или контуры, свободные от надрезов и т.п. Частицы, которые могут содержаться в жидкой среде, не могут накапливаться в полостях 26, 27 при соединении и разъединении частей 18, 19. В процессе соединения и разъединения частей 18, 19 все частицы такого рода смываются.
В связи с этим эффектом смыва важно, что разница между внутренним диаметром полостей 26, 27 и наружным диаметром уплотняющих стержней 28, 29 больше, чем размер частиц, которые могут содержаться в жидкой среде. Эта разница диаметров, определяющая зазор между внутренним диаметром полостей 26, 27 и наружным диаметром уплотняющих стержней 28, 29, предпочтительно превышает 0,2 мм. Поэтому все частицы могут быть смыты при соединении и разъединении частей 18, 19.
При разъединении частей 18, 19 зазор между уплотняющими элементами 34, 35 и опорами 32 33 уплотнения, которые создаются коническими профилями или фасками в соответствующих полостях 26, 27, уменьшается, что приводит к возрастанию скорости потока жидкой среды через этот зазор и тем самым смыву всех частиц, которые могут налипнуть на уплотняющие элементы 34, 35 и/или опоры 32, 33 уплотнения и оказать негативное влияние на качество уплотнения.
Перечень номеров позиций для ссылок
10 регулирующий клапан
11 корпус клапана
12 вход клапана
13 выход клапана
14 соединительный штуцер
15 клапан контроля давления
16 седло клапана
17 плунжер клапана
18 первая часть клапана контроля давления
19 вторая часть клапана контроля давления
20 первый конец первой части клапана контроля давления
21 второй конец первой части клапана контроля давления
22 первый конец второй части клапана контроля давления
23 защитный колпачок
24 наружный корпус
25 наружный корпус
26 полость
27 полость
28 уплотняющий стержень
29 уплотняющий стержень
30 пружинный элемент
31 пружинный элемент
32 опора уплотнения
33 опора уплотнения
34 уплотняющий элемент
35 уплотняющий элемент
36 опора
37 опора
38 уплотняющий элемент
39 конец уплотняющего стержня
40 зажимной элемент
41 заплечик
43 освобождающий механизм
44 рукоятка
45 пружина