СБОРОЧНЫЙ УЗЕЛ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА И ПРИВОДА КЛАПАНА
INTEGRATED FLUID CONTROL VALVE AND VALVE ACTUATOR ASSEMBLY

Область техники
Изобретение в целом относится к дифференциальному гидравлическому регулирующему клапану, а конкретнее, к приводу клапана, предназначенному для приведения в действие гидравлического регулирующего клапана системы противопожарной защиты.
Предшествующий уровень техники
Автоматическая спринклерная система пожаротушения - одно из наиболее широко применяемых устройств противопожарной защиты. Такие системы имеют спринклеры, которые активируются после того, как температура окружающей среды, например, комнаты или здания, превышает заранее заданное значение. После активации спринклеры распыляют в помещении или здании текучую среду для тушения пожара, предпочтительно воду. Спринклерная система пожаротушения, в зависимости от своей конфигурации, считается эффективной, если она локализует или подавляет огонь.
Спринклерная система может быть оснащена системой подачи воды (например, из резервуара или при помощи коммунально-бытового водоснабжения). Такая подача может отличаться от той, которая используется пожарной службой. Независимо от типа подачи, спринклерная система оснащается магистральным трубопроводом, который заходит в здание для подачи воды в стояк. Со стояком соединены клапаны, контрольно-измерительные приборы и, предпочтительно, устройство аварийной сигнализации для подачи звукового сигнала при активации системы. Ниже по потоку относительно стояка обычно горизонтально располагают ряд труб, проходящих по всей длине противопожарного отсека здания. Другие стояки могут обеспечивать подачу из распределительных сетей к системам в соседних противопожарных отсеках. Спринклерная система может быть выполнена в различных конфигурациях. В водонаполненной системе, применяемой, например, в зданиях, имеющих отапливаемые помещения для ответвлений трубопровода, во всех трубах системы находится жидкость для тушения пожара, например, вода, для немедленного распыления через любой активированный спринклер. В сухотрубной системе, применяемой, например, в неотапливаемых зонах, зонах, подверженных воздействию холода, или зонах, где утечка воды или непреднамеренный расход воды обычно нежелательны или недопустимы, как, например, в арендованных жилых помещениях, когда система находится в состоянии ожидания или неактивном состоянии, в трубах, стояках и магистральных трубопроводах, ответвлениях и других распределительных трубах системы противопожарной защиты может находиться сжатый сухой газ (воздух, азот или их смеси). Для разделения труб, в которых находится вода, используют клапан. Когда тепло от огня активирует спринклер, газ выходит из ответвлений и клапан для сухих труб срабатывает или активируется; вода поступает в ответвления, и начинается тушение огня, так как спринклер разбрызгивает воду.
Одним типом гидравлического регулирующего клапана, используемого для разделения заполненных газом труб и заполненных жидкостью труб является диафрагменный клапан или клапан диафрагменного типа, например, такой, как описан в патентном документе US 8616234 под названием «Системы и способы эксплуатации гидравлического регулирующего клапана», или как описан в спецификации TFP 1315, опубликованной компанией Tyco Fire Products, под названием «Дренчерный клапан модели DV-5 диафрагменного типа, DN40 - DN200 (1-1/2'' - 8''), Дренчерная система - «сухой» пилотный пуск» (март 2004 г.) (в дальнейшем «TFP1315»), в спецификации TFP 1310, опубликованной компанией Tyco Fire Products, под названием «Дренчерный клапан модели DV-5 диафрагменного типа, DN40 - DN200 (1-1/2'' - 8''), Дренчерная система - «мокрый» пилотный пуск» (март 2004 г.) (в дальнейшем «TFP1310»), в спецификации TFP 1320, опубликованной компанией Tyco Fire Products, под названием «Дренчерный клапан модели DV-5 диафрагменного типа, DN40 - DN200 (1-1/2'' - 8''), Дренчерная система - электрическая активация» (март 2004 г.) (в дальнейшем «TFP1320»), каждая из которых включена во всей полноте посредством ссылок. Для регулирования потока текучей среды между входным отверстием и выходным отверстием и соответствующими мокрыми и сухими частями системы в регулирующем клапане используется внутренний элемент диафрагмы, имеющий герметичное положение и открытое положение для регулирования потока текучей среды, проходящей через клапан, для того чтобы соответственно перекрывать или пропускать поток текучей среды, текущей из мокрой части системы к сухой части системы. Положение диафрагмы регулируется давлением текучей среды, воздействующей на внутренний элемент диафрагмы. Давление текучей среды регулируется с помощью различных компонентов, реагирующих на состояние системы.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к системам и способам эксплуатации предпочтительного сборочного узла гидравлического регулирующего клапана и привода клапана. Предпочтительные объединенные гидравлический регулирующий клапан и привод клапана входят в состав узла, что обеспечивает создание узла клапана и затвора, который стандартизован для множества системных конструкций. В частности, этот сборочный узел обеспечивает возможность использования такого узла гидравлического регулирующего клапана и привода клапана в системах, в которых используется гидравлический пуск, пневматический пуск, электрический пуск и пневмоэлектрический пуск. Для использования в различных системах объединенных гидравлического регулирующего клапана и привода клапана, в сборочный узел добавлены различные компоненты активации.
Предпочтительные объединенные гидравлический регулирующий клапан и привод клапана относятся к узлу, который содержит гидравлический регулирующий клапан, имеющий входное отверстие и выходное отверстие, расположенные вдоль оси, для регулирования потока жидкости из трубопроводной системы для подачи жидкости в спринклерную трубопроводную систему во время перехода системы противопожарной защиты от состояния ожидания к активированному состоянию. Регулирующий клапан содержит корпус клапана, который содержит камеру клапана, предназначенную для удерживания текучей среды под давлением для предотвращения прохождения потока текучей среды через регулирующий клапан. Предпочтительный узел содержит привод клапана, имеющий корпус привода, размещенный вблизи от корпуса клапана и, предпочтительно, соединенный с ним, и более предпочтительно, прикрепленный к нему.
В приводе клапана согласно предпочтительному варианту осуществления корпус имеет внутреннюю поверхность, которая образует внутреннюю камеру с центральной осью. Привод клапана также содержит первое седло привода, расположенное вдоль внутренней поверхности корпуса, окружающего центральную ось, и второе седло привода, расположенное вдоль внутренней поверхности, расположенной вокруг и окружающей первое седло привода. Привод клапана также, предпочтительно, содержит уплотнительный элемент, имеющий герметичное положение, в котором он находится в контакте с первым седлом привода и вторым седлом привода, и открытое положение, в котором он расположен на расстоянии в осевом направлении от первого и второго седел привода. Предпочтительный привод клапана также, предпочтительно, содержит первый канал, расположенный рядом с первым седлом привода и находящийся в сообщении по текучей среде с внутренней камерой. В данном контексте, если иное прямо не указано, «канал» имеет пространственный объем, определяемый канавкой, желобом или другим проходом, который обеспечивает сообщение по текучей среде между двумя или более зонами, камерами или областями вокруг устройства или узла или внутри него. «Сообщение по текучей среде» или «сообщение» в данном контексте, если иное прямо не указано, предусматривает прохождение жидкости или газа между двумя или более зонами, камерами или областями устройства или узла.
Предпочтительный узел дополнительно содержит второй канал, сообщающийся с внутренней камерой, и третий канал, сообщающийся с внутренней камерой. Третий канал, предпочтительно, изолирован от первого и второго каналов, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении, и находится в сообщении по текучей среде с первым каналом и вторым каналом, когда уплотнительный элемент находится в открытом положении. Четвертый канал предпочтительного привода сообщается с первым каналом и сообщается с внутренней камерой. Четвертый канал, предпочтительно, изолирован от третьего канала, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении, и находится в сообщении по текучей среде с третьим каналом, когда уплотнительный элемент находится в открытом положении.
Каналы или их части, предпочтительно, определяют направление сообщения по текучей среде, которое или дополнительно, или альтернативно определяет направление или ориентацию, в которой канал или его часть проходит относительно линии, точки, оси, поверхности или другой зоны устройства и/или узла. Для обеспечения сообщения по текучей среде предпочтительные каналы узла привода и/или регулирующего клапана включают, образуют и/или объединяют одно или более соединений. В данном контексте «соединение» является частью, и более предпочтительно, конечной частью канала, устройства или узла, предназначенной для соединения, закрепления или объединения канала, устройства или узла с другим устройством или узлом, или их каналами, соединениями и/или камерами. Соединения согласно предпочтительным вариантам осуществления включают известные механические соединения, такие как, например, резьбовые соединения, быстроразъемные соединения, штуцерные соединения, паяные соединения или сварные соединения. В узле согласно предпочтительному варианту осуществления первый канал привода, предпочтительно, содержит первое соединение, расположенное в первом направлении относительно оси, и второе, третье и четвертое соединения, предпочтительно расположенные во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Первое соединение, предпочтительно, прикрепляет привод к корпусу гидравлического регулирующего клапана. В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения второе и третье соединения расположены на корпусе со стороны, противоположной четвертому соединению.
Предпочтительный узел также содержит корпус привода, который, предпочтительно, имеет внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю камеру, которая регулирует объем текучей среды под давлением в камере клапана регулирующего клапана. Привод также содержит корпус, имеющий первое соединение, обеспечивающее сообщение по текучей среде между камерой клапана и внутренней камерой. Второе соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с устройством автоматического управление а третье соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с дренажной линией. Четвертое соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с системой подачи текучей среды. Первое соединение, предпочтительно, расположено в первом направлении относительно продольной оси гидравлического регулирующего клапана, а второе, третье и четвертое соединения расположены во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Второе и третье соединения расположены на корпусе со стороны, противоположной четвертому соединению. Привод с ручным возвратом, предпочтительно, находится на одной линии с первым соединением. Пятое соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с манометром, а шестое соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с устройством ручного сброса, соединенным с дренажной линией. В предпочтительном варианте осуществления изобретения пятое и шестое соединения расположены вдоль оси регулирующего клапана в третьем направлении, перпендикулярном первому направлению и второму направлению. Второе и третье соединения расположены рядом друг с другом в первом направлении, а третье соединение расположено между вторым соединением и корпусом.
Предпочтительный узел также содержит корпус, который поддерживает капельную воронку и конец дренажной линии, и в капельной воронке расположены концы дренажных линий, выходящие из третьего соединения и устройства ручного сброса. Регулирующий клапан, предпочтительно, содержит промежуточную камеру, образованную диафрагмой. Узел, предпочтительно, содержит систему аварийной сигнализации, подключенную к соединению.
Предпочтительный сборочный узел дополнительно содержит гидравлический регулирующий клапан, входное отверстие и выходное отверстие которого расположены вдоль оси клапана для регулирования потока жидкости из трубопроводной системы для подачи жидкости в спринклерную трубопроводную систему во время перехода системы противопожарной защиты от состояния ожидания к активированному состоянию. Регулирующий клапан содержит корпус клапана, который содержит камеру клапана, предназначенную для удерживания текучей среды под давлением для предотвращения прохождения потока текучей среды через регулирующий клапан. Предпочтительный узел содержит привод клапана, содержащий корпус привода, прикрепленный к корпусу клапана.
Согласно другому варианту осуществления изобретения обеспечен способ работы привода клапана, причем предпочтительный привод клапана имеет состояние ожидания, при котором уплотнительный элемент находится в контакте с первым седлом клапана и вторым седлом клапана, выполненным вдоль внутренней поверхности корпуса клапана, и активированное состояние, при котором уплотнительный элемент находится на расстоянии от первого седла клапана и второго седла клапана. Способ, предпочтительно, включает в себя установление состояния ожидания, которое, в частности, включает в себя расположение уплотнительного элемента в соприкосновении с седлами клапана. Предпочтительный способ дополнительно включает в себя обеспечение давления текучей среды от общего канала к камере на первой стороне уплотнительного элемента и к каналу на второй стороне уплотнительного элемента. Предпочтительный способ дополнительно предпочтительно включает в себя установление состояния срабатывания, которое, в частности, включает обеспечение воздействия активированным устройством автоматического управления на камеру и приведение канала в сообщение по текучей среде с камерой. Способ, предпочтительно, дополнительно включает в себя приведение канала в сообщение по текучей среде с камерой и приведение камеры в сообщение по текучей среде с дренажной линией. Предпочтительный способ дополнительно включает в себя обеспечение давления текучей среды от общего канала к камере на первой стороне уплотнительного элемента и каналу на второй стороне уплотнительного элемента, и дополнительно включает в себя подачу текучей среды под давлением в камеру регулирующего клапана. Способ, предпочтительно, дополнительно включает в себя подачу текучей среды под давлением из камеры регулирующего клапана в камеру привода клапана, когда канал находится в сообщении по текучей среде с камерой. Подача текучей среды под давлением из камеры регулирующего клапана в камеру привода клапана дополнительно включает в себя подачу текучей среды под давлением в дренажную линию со скоростью большей, чем скорость, при которой текучая среда под давлением подается из общего канала в камеру.
Предпочтительный узел содержит корпус привода, который, предпочтительно, имеет внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю камеру, которая регулирует объем текучей среды под давлением в камере клапана регулирующего клапана. Привод также содержит корпус, имеющий первое соединение, обеспечивающее сообщение по текучей среде между камерой клапана и внутренней камерой. Второе соединение обеспечивает сообщение по текучей среде, предпочтительно, с устройствами, которые могут включать в себя электрическое устройство активации, пневматическое устройство активации или комбинацию электрического устройства активации и пневматического устройства активации. Третье соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с дренажной линией, а четвертое соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с системой подачи текучей среды. Первое соединение расположено в первом направлении относительно оси клапана, а второе, третье и четвертое соединения расположены во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Второе и третье соединения расположены на корпусе со стороны, противоположной четвертому соединению.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения обеспечен предпочтительный привод для приведения в действие регулирующего клапана. Предпочтительный привод содержит корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю камеру с центральной осью. Первое седло привода расположено вдоль внутренней поверхности корпуса, предпочтительно окружающего центральную ось, а второе седло привода расположено вдоль внутренней поверхности, предпочтительно окружающей первое седло привода. Уплотнительный элемент образует, предпочтительно, герметичное положение, при котором он находится в контакте с первым седлом привода и вторым седлом привода. Уплотнительный элемент дополнительно образует открытое положение, при котором он находится на расстоянии в осевом направлении от первого и второго седел привода. Предпочтительный привод клапана дополнительно содержит первый канал вблизи первого седла клапана в сообщении с внутренней камерой, второй канал в сообщении с внутренней камерой, третий канал в сообщении с внутренней камерой и четвертый канал в сообщении с первым каналом и в сообщении с внутренней камерой. Для предпочтительного привода третий канал изолирован от первого и второго канала, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении; а когда уплотнительный элемент находится в открытом положении, третий канал находится в сообщении по текучей среде с первым каналом и вторым каналом. Четвертый канал изолирован от третьего канала, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении; а когда уплотнительный элемент находится в открытом положении, четвертый канал находится в сообщении по текучей среде с третьим каналом.
Предпочтительный привод клапана, сам по себе или входящий в систему, может иметь дополнительно или альтернативно одну или несколько следующих особенностей. Например, согласно одному варианту осуществления между внутренней поверхностью корпуса и уплотнительным элементом расположен по меньшей мере один пружинный элемент для смещения уплотнительного элемента к открытому положению, и по меньшей мере один пружинный элемент расположен между первым и вторым седлами привода. По меньшей мере один пружинный элемент содержит по меньшей мере одну спиральную пружину, у которой первый конец находится в контакте с частью внутренней поверхности привода, которая содержит первое седло привода и, предпочтительно, расположена между первым и вторым седлами привода. Второй конец спиральной пружины, предпочтительно, находится в контакте с частью уплотнительного элемента, который обращен к первому седлу привода. Согласно одному варианту осуществления по меньшей мере один пружинный элемент имеет первую длину, когда уплотнительный элемент находится в открытом положении, которая больше, чем вторая длина, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении. Альтернативно первая длина при открытом положении уплотнительного элемента может быть меньше второй длины при герметичном положении уплотнительного элемента. В предпочтительном варианте осуществления каждое из первого и второго седел привода, предпочтительно, по существу, имеет кольцеобразную форму, причем первое седло клапана имеет первый диаметр, а второе седло клапана имеет второй диаметр, при этом первый диаметр больше второго диаметра.
Предпочтительно, уплотнительный элемент центрирован по центральной оси в открытом положении и в закрытом положении. Кроме того, уплотнительный элемент, предпочтительно, поддерживается в открытом положении внутри корпуса только за счет сцепления силами трения с помощью по меньшей мере одного пружинного элемента так, что уплотнительный элемент не поддерживается никакими другими элементами конструкции клапана. В приводе клапана согласно одному варианту осуществления четвертый канал образует проход с первой частью и второй частью. Первая часть имеет первое входное отверстие с первой площадью поперечного сечения, вторая часть имеет второе входное отверстие со второй площадью поперечного сечения меньшей, чем первая площадь поперечного сечения. Когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении с первым и вторым седлами привода, то предпочтительно образует кольцеобразную полость, которая, еще более предпочтительно, сообщается с третьим или дренажным каналом предпочтительного привода. Уплотнительный элемент, предпочтительно, содержит цилиндрический элемент или узел, имеющий дальнюю сторону, противоположную первому и второму седлам клапана, и ближнюю сторону, противоположную дальней стороне. Дальняя сторона уплотнительного элемента, предпочтительно, содержит уплотнение, которое в герметичном положении находится в зацеплении с первым седлом привода и вторым седлом привода. Предпочтительно, первый канал является каналом камеры клапана, второй канал является каналом управления, и третий канал образует дренажный канал. Привод согласно другому варианту осуществления, предпочтительно, содержит плунжерный элемент, предназначенный для зацепления с уплотнительным элементом с целью расположения уплотняющей поверхности в соприкосновении с первым седлом привода и седлом газового клапана.
Согласно другому варианту осуществления изобретения обеспечен способ работы приводом клапана, причем предпочтительный привод клапана имеет состояние ожидания, при котором уплотнительный элемент находится в контакте с первым седлом клапана и вторым седлом клапана, выполненным вдоль внутренней поверхности корпуса клапана, и активированное состояние, при котором уплотнительный элемент находится на расстоянии от первого седла клапана и второго седла клапана. Способ, предпочтительно, включает в себя установление состояния ожидания, которое, в частности, включает в себя расположение уплотнительного элемента в соприкосновении с седлами клапана. Предпочтительный способ дополнительно включает в себя обеспечение давления текучей среды от общего канала к камере на первой стороне уплотнительного элемента и к каналу на второй стороне уплотнительного элемента. Предпочтительный способ дополнительно, предпочтительно, включает в себя установление состояния срабатывания, которое, в частности, включает в себя обеспечение воздействия активированным устройством автоматического управления на камеру и приведение канала в сообщение по текучей среде с камерой. Способ, предпочтительно, дополнительно включает в себя приведение канала в сообщение по текучей среде с камерой и приведение камеры в сообщение по текучей среде с дренажной линией. Предпочтительный способ дополнительно включает в себя обеспечение давления текучей среды от общего канала к камере на первой стороне уплотнительного элемента и каналу на второй стороне уплотнительного элемента, и дополнительно включает подачу текучей среды под давлением в камеру регулирующего клапана. Способ, предпочтительно, дополнительно включает в себя подачу текучей среды под давлением из камеры регулирующего клапана в камеру привода клапана, когда канал находится в сообщении по текучей среде с камерой. Подача текучей среды под давлением из камеры регулирующего клапана в камеру привода клапана дополнительно включает в себя подачу текучей среды под давлением в дренажную линию со скоростью большей, чем скорость, при которой текучая среда под давлением подается из общего канала в камеру.
Предпочтительный узел содержит корпус привода, который, предпочтительно, имеет внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю камеру, которая регулирует объем текучей среды под давлением в камере клапана регулирующего клапана. Привод также содержит корпус, имеющий первое соединение, обеспечивающее сообщение по текучей среде между камерой клапана и внутренней камерой. Второе соединение обеспечивает сообщение по текучей среде, предпочтительно, с устройствами, которые могут включать в себя электрическое устройство активации, пневматическое устройство активации или комбинацию электрического устройства активации и пневматического устройства активации. Третье соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с дренажной линией, а четвертое соединение обеспечивает сообщение по текучей среде с системой подачи текучей среды. Первое соединение расположено в первом направлении относительно оси клапана, а второе, третье и четвертое соединения расположены во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Второе и третье соединения расположены на корпусе со стороны, противоположной четвертому соединению.
Предпочтительная система привода клапана дополнительно содержит первый канал, расположенный вблизи первого седла привода и соединенный с камерой регулирующего клапана для обеспечения сообщения по текучей среде между камерой регулирующего клапана и внутренней камерой привода. Второй канал, предпочтительно, соединяется с устройством автоматического управления, которое контролирует состояние системы противопожарной защиты, причем третий канал и четвертый канал сообщаются с внутренней камерой. Третий канал, предпочтительно, изолирован от первого и второго канала, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении. Третий канал, предпочтительно, находится в сообщении по текучей среде с первым каналом и вторым каналом, когда уплотнительный элемент находится в открытом положении. Четвертый канал, предпочтительно, изолирован от третьего канала, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении. Четвертый канал, предпочтительно, находится в сообщении по текучей среде с третьим каналом, когда уплотнительный элемент находится в открытом положении. Четвертый канал обеспечивает подачу текучей среды в камеру клапана и внутреннюю камеру привода клапана, чтобы удерживать уплотнительный элемент в герметичном положении и обеспечивать заполнение камеры текучей средой под давлением. Устройством автоматического управления может быть привод гидравлического пуска, привод пневматического пуска, электрический привод и их комбинации, и уплотнительный элемент вручную переводят в герметичное положение. Предпочтительный привод клапана системы также содержит пятый и шестой канал в сообщении с внутренней камерой, и пятый канал соединен с клапаном с ручным сбросом, и шестой канал соединен с манометром. Предпочтительно, первый канал является каналом камеры клапана, второй канал является каналом управления, и третий канал образует дренажный канал и соединяется с дренажной линией.
Для системы противопожарной защиты, имеющей состояние ожидания и активированное состояние, обеспечен другой предпочтительный вариант осуществления изобретения. Система, предпочтительно, содержит трубопроводную систему для подачи жидкости для подачи жидкости под давлением; спринклерную трубопроводную систему, заполненную; сжатым газом в состоянии ожидания, и гидравлический регулирующий клапан для регулирования потока жидкости из трубопроводной системы для подачи жидкости в спринклерную трубопроводную систему после перехода системы противопожарной защиты от состояния ожидания к активированному состоянию, причем регулирующий клапан содержит камеру для удержания текучей среды под давлением для предотвращения прохождения потока текучей среды через регулирующий клапан. Система также, предпочтительно, содержит привод клапана, содержащий корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю камеру с центральной осью. Первое седло привода, предпочтительно, расположено вдоль внутренней поверхности корпуса, окружающего центральную ось; а второе седло привода, предпочтительно, расположено и окружает первое седло привода. Уплотнительный элемент, предпочтительно, образует герметичное положение внутри привода, при котором уплотнительный элемент находится в контакте с первым седлом привода и вторым седлом привода. Уплотнительный элемент также образует открытое положение, при котором он находится на расстоянии в осевом направлении от первого и второго седел привода.
Обеспечен гидравлический регулирующий клапан согласно предпочтительному варианту осуществления, который содержит корпус, образующий центральную ось клапана, входное отверстие и выходное отверстие, расположенные вдоль оси потока; корпус регулирующего клапана определяет центральную ось клапана, перпендикулярную оси потока и пересекающую ее с образованием первой плоскости. Ось потока определяет вторую плоскость, перпендикулярную первой плоскости, причем ось потока образует пересечение первой и второй плоскости. По меньшей мере один канал гидравлического регулирующего клапана расположен с одной стороны второй плоскости, причем по меньшей мере один канал имеет соединение, образующее центральную ось, проходящую параллельно второй плоскости и перпендикулярно первой плоскости. Согласно одному варианту осуществления изобретения гидравлический регулирующий клапан образует камеру клапана, расположенную с одной стороны второй плоскости, противоположной по меньшей мере одному каналу.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется на примере вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.
На фиг. 1А показан узел гидравлического регулирующего клапана и привода клапана согласно первому предпочтительному варианту осуществления, вид спереди в перспективе;
на фиг. 1В - узел гидравлического регулирующего клапана и привода клапана по фиг. 1А, вид сзади в перспективе;
на фиг. 1С - узел гидравлического регулирующего клапана и привода клапана по фиг. 1А, вид сбоку в перспективе;
на фиг. 2А - предпочтительные гидравлический регулирующий клапан и привод клапана, используемые в узле, показанном на фиг. 1А, вид в поперечном разрезе;
на фиг. 2В - разрез по линии IIB-IIB на фиг. 2А;
на фиг. 3A - разрез по линии IIIA-IIIA на фиг. 2А;
на фиг. 4А - предпочтительный пневматический и электрический модуль устройства автоматического управления для применения с узлом по фиг. 1А, вид в разобранном состоянии;
на фиг. 4В - модуль устройства автоматического управления по фиг. 4А в узле по фиг. 1А, вид в перспективе;
на фиг. 5А - предпочтительный пневматический модуль устройства управления для применения с узлом по фиг. 1А, вид в разобранном состоянии;
на фиг. 5В - модуль устройства автоматического управления по фиг. 5А в узле по фиг. 1А, вид в перспективе;
на фиг. 6А - предпочтительный электрический модуль устройства автоматического управления для применения с узлом по фиг. 1А, вид в разобранном состоянии;
на фиг. 6В - модуль устройства автоматического управления по фиг. 6А в узле по фиг. 1А, вид в перспективе;
на фиг. 7А - предпочтительная система противопожарной защиты в неактивном состоянии готовности с узлом по фиг. 4А, принципиальная схема;
на фиг. 7В - система противопожарной защиты по фиг. 7А в активном открытом состоянии, принципиальная схема.
Варианты осуществления изобретения
На фиг. 1А - 1С показан сборочный базовый узел 10 гидравлического регулирующего клапана и привода клапана согласно предпочтительному варианту осуществления, с предпочтительным гидравлическим регулирующим клапаном 20 и приводом 30 клапана для предпочтительного регулирования потока жидкости в системе противопожарной защиты. Привод 30 клапана, предпочтительно, обеспечивает ручную установку или возврат регулирующего клапана 20 в неактивное состояние готовности и, предпочтительно, переключение регулирующего клапана 20 автоматически и/или вручную в активное или рабочее состояние. Предпочтительный гидравлический регулирующий клапан и/или привод 30 клапана, предпочтительно, управляется давлением. Соответственно, базовый узел 10 дополнительно содержит линию 15 нагнетания, манометр 40 и устройство 50 ручного сброса, предпочтительно соединенное с приводом 30 клапана. Предпочтительный базовый узел 10 дополнительно, предпочтительно, содержит капельную воронку или стакан 60 для подсоединения компонентов регулирования потока текучей среды, включая привод 30 клапана, к дренажной линии. На фиг. 4А - 4В, 5А - 5В и 6А - 6В показан предпочтительный узел 10а, 10b, 10с гидравлического регулирующего клапана и привода клапана согласно соответствующим альтернативным вариантам осуществления, который содержит базовый узел гидравлического регулирующего клапана и привода клапана с предпочтительным соответствующим автоматическим управляющим устройством или модулем 80а, 80b, 80с регулировки, соединенным с приводом 30 клапана для автоматического управления работой узла 10а, 10b, 10с. На фиг. 4А - 4В более подробно показан предпочтительный сборочный узел 10а гидравлического регулирующего клапана и привода клапана с предпочтительным модулем 80а регулировки с двойной блокировкой. На фиг. 5А - 5В показан предпочтительный узел 10а гидравлического регулирующего клапана и привода клапана, объединенный с пневматическим управляющим модулем 80b регулировки. На фиг. 5А - 5В показан сборочный предпочтительный узел 10а гидравлического регулирующего клапана и привода клапана с электрическим управляющим модулем 80с регулировки.
На фиг. 2А - 2В в поперечном разрезе показан сборочный узел 10 с гидравлическим регулирующим клапаном 20, предназначенным для регулирования потока жидкости, в частности, поступающим из трубопроводной системы для подачи жидкости в спринклерную трубопроводную систему, во время перехода системы противопожарной защиты от состояния ожидания к активированному состоянию. Как правило, предпочтительный гидравлический регулирующий клапан 20 образует внутренний проход или канал 22 для потока текучей среды, имеющий входное отверстие 22а и выходное отверстие 22b. Входное отверстие 22а и выходное отверстие 22b, предпочтительно, расположены на расстоянии друг от друга и центрированы по продольной оси А--А, и более предпочтительно, по продольной оси А-А потока. Кроме того, каждое из входного отверстия и выходного отверстия 22а, 22b может содержать соединение для, соответственно, подключения к трубе подачи жидкости и спринклерной трубопроводной магистрали или стояку. Как показано, примеры соединений включают фланцевые концы, как показано, но регулирующий клапан 20 может содержать альтернативные соединения. Внутренний канал 22 для потока открывается и закрывается соответственно для регулирования потока жидкости, поступающего от трубопроводной системы для подачи жидкости в спринклерную трубопроводную систему.
В базовом узле 10 согласно предпочтительному варианту осуществления гидравлический регулирующий клапан является управляемым давлением клапаном 20, предназначенным для открытия и закрытия своего внутреннего канала 22. Более предпочтительно, гидравлический регулирующий клапан 20 является диафрагменным гидравлическим регулирующим клапаном, управляемым давлением. Гидравлический регулирующий клапан 20 согласно предпочтительному варианту осуществления содержит корпус 21 клапана, который образует камеру 24 клапана, внутри которой расположена диафрагма 26 клапана. Диафрагма клапана, предпочтительно, имеет герметичное положение и открытое положение для регулирования потока текучей среды через внутренний канал 22. Положение диафрагмы 26 клапана, предпочтительно, регулируется давлением текучей среды, воздействующей на внутренний элемент диафрагмы 26. Для предотвращения прохождения потока текучей среды через регулирующий клапан 20, камера 24 клапана, предпочтительно, содержит текучую среду под давлением для удержания диафрагмы 26 клапана в герметичном положении. Более конкретно, когда камера 24 клапана заполнена текучей средой, диафрагма 26 клапана прижата к внутренней поверхности корпуса 21 клапана.
Корпус 23 согласно одному предпочтительному варианту имеет вторую центральную ось Y--Y клапана, которая проходит перпендикулярно к первой оси А--А потока и, предпочтительно, пересекает ее, образуя первую плоскость Р1. Ось потока А--А дополнительно, предпочтительно, образует вторую плоскость Р2, перпендикулярную первой плоскости Р1, с осью потока А--А, образующей пересечение первой и второй плоскостей P1, Р2. Согласно предпочтительным вариантам осуществления гидравлический регулирующий клапан 20, компоненты и элементы клапана 20 и/или узел 10 и его компоненты направлены, расположены, размещены и/или ориентированы относительно первой и второй плоскостей P1, Р2. Например, согласно предпочтительному варианту осуществления гидравлический регулирующий клапан 20 и его корпус 23 содержит один или более каналов 28а, 28b, 28с, 28d, расположенных посередине между входным отверстием 22а и выходным отверстием 22b или относительно них, для сообщения по текучей среде с предпочтительным внутренним каналом 22. Средние каналы 28 дополнительно, предпочтительно, содержат соединение 29а, определяющее центральную ось 29b. Согласно одному предпочтительному варианту предпочтительный средний канал 28 расположен на одной стороне второй плоскости Р2 с центральной осью 29b, проходящей параллельно второй плоскости Р2 и перпендикулярно первой плоскости Р1. Кроме того, согласно предпочтительному варианту осуществления в гидравлическом регулирующем клапане камера клапана расположена с первой стороны второй плоскости Р2 напротив среднего канала 28, расположенного со второй стороны второй плоскости Р2.
Гидравлический регулирующий клапан 20 согласно варианту осуществления, показанный на фиг. 2А и 2В, предпочтительно, содержит первый расположенный посредине канал 28а, который, предпочтительно, находится в сообщении по текучей среде с промежуточной камерой 27, которая, предпочтительно, находится в сообщении по текучей среде с внутренним каналом 22 и путем потока клапана 20. Первый средний канал 28а, предпочтительно, устанавливает сообщение по текучей среде промежуточной камеры 27 с системой 70 аварийной сигнализации для детектирования и индикации потока, проходящего через клапан 20. Система 70 аварийной сигнализации может содержать реле расхода текучей среды, соединенное с панелью аварийной сигнализации. Первый средний канал 28 его предпочтительное резьбовое соединение 29а и центральная ось показаны как расположенные соосно или параллельно центральной оси Y--Y клапана. Альтернативно и более предпочтительно, соединение 29а канала 28а промежуточной камеры, предпочтительно, ориентировано и расположено таким образом, что его центральная ось походит параллельно второй плоскости Р2 и перпендикулярно первой плоскости Р1. Как показано, возле первого среднего канала 28а и промежуточной камеры 27, предпочтительно, расположены первый и второй дренажные каналы 28b и 28с, которые, предпочтительно, ориентированы и расположены так, что их соответствующие соединения 29b, 29с параллельны второй плоскости Р2 и перпендикулярны первой плоскости Р1. Таким образом, дренажный трубопровод, соединенный с дренажными каналами 28b, 28с, может быть, предпочтительно, ориентирован параллельно второй плоскости Р2 и перпендикулярно первой плоскости Р1.
Предпочтительные ориентации средних каналов и соединений 28, 29 могут представлять предпочтительный гидравлический регулирующий клапан 20 и узел 10 с компактным профилем для монтажа и установки. Более конкретно, предпочтительная ориентация средних каналов и соединений 28, 29 может, предпочтительно, обеспечивать ориентацию и расположение соответствующей системы аварийной сигнализации и дренажного трубопровода с одной стороны и параллельно второй плоскости Р2. Для предпочтительных узлов 10 клапана и привода, раскрытых согласно изобретению, это позволяет устанавливать дренажный трубопровод и систему аварийной сигнализации вблизи от стен и параллельно стенам или другим наружным конструкциям. Вследствие того, что привод 30 клапана и его соответствующие компоненты, предпочтительно, расположены на противоположной стороне второй плоскости Р2 относительно системы аварийной сигнализации и дренажного трубопровода, установка привода 30 клапана и его соответствующих компонентов дает возможность пользователю или оператору производить наладку или техническое обслуживание. Кроме того, описанный согласно изобретению предпочтительный вариант осуществления, в котором используется указанная конфигурация регулирующего клапана 20, позволяет размещать систему 70 аварийной сигнализации и соответствующие ей компоненты на минимальном расстоянии от продольной оси А--А регулирующего клапана 20. Предпочтительное расстояние от продольной оси А-А клапана до центральной линии системы 70 аварийной сигнализации, предпочтительно, составляет менее пяти дюймов.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления сборочный узел 10 снабжен приводом 30 клапана, расположенным вблизи, предпочтительно соединенным и даже более предпочтительно прикрепленным к корпусу 21 клапана гидравлического регулирующего клапана 20, например, как показано на фиг. 2А и 2В. Кроме того, привод 30, предпочтительно, соединен с предпочтительным гидравлическим регулирующим клапаном 20 так, чтобы быть расположенным со стороны второй плоскости Р2, Противоположной, например, стороне канала 28 а аварийной сигнализации или промежуточной камеры 27. Как показано на фиг. 2А и 2В, привод 30 содержит корпус 32, который имеет внутреннюю поверхность 32а, образующую внутреннюю камеру 34, которая регулирует объем текучей среды под давлением внутри камеры 24 регулирующего клапана 20 и давление, действующее на предпочтительную диафрагму 26 клапана для регулирования потока жидкости, проходящей через регулирующий клапан 20. Как правило, предпочтительный привод 30 клапана содержит группу каналов 36, включающую в себя по меньшей мере один канал 36, который устанавливает сообщение по текучей среде между внутренней камерой 34 привода 30 и камерой 24 клапана, и один или более каналов 36 в сообщении по текучей среде с внутренней камерой 34 и камерой 24 клапана, чтобы повышать или понижать давление текучей среды в камере 24 клапана, действующее на предпочтительную диафрагму, для закрывания или открывания внутреннего гидравлического канала 22 гидравлического регулирующего клапана 20.
В предпочтительном варианте осуществления корпус 32 привода 30 клапана, предпочтительно, содержит или характеризуется наличием шести каналов 36а, 36b, 36с, 36d, 36е, 36f, сообщающихся с внутренней камерой 34. Кроме того, каждый из каналов, предпочтительно, содержит соответствующее соединение 37а, 37b, 37с, 37d, 37е, 37f для присоединения соответствующего канала и установления сообщения по текучей среде между внутренней камерой 34 и другой зоной, областью, камерой или каналами привода или узла 10. Это соединение может быть реализовано в виде резьбового соединения, штуцерного соединения, быстроразъемного соединения или любого другого механического соединения для присоединения канала. Согласно одному предпочтительному варианту первое предпочтительное соединение 37а обеспечивает возможность установления сообщения по текучей среде по каналу 36а между камерой 24 клапана гидравлического регулирующего клапана 20 и внутренней камерой 34 привода 30 клапана. В другом предпочтительном варианте второе соединение 37b обеспечивает сообщение по текучей среде через канал 36b между внутренней камерой 24 и устройством или модулем 80 автоматического управления, например, устройством, которое, предпочтительно, обнаруживает и/или показывает, что спринклерная система противопожарной защиты, соединенная с узлом 10, перешла из состояния ожидания в активированное состояние. Третье соединение 37с обеспечивает сообщение по текучей среде через третий канал 36с между внутренней камерой 24 и первой дренажной линией или каналом 39а, как показано в качестве примера на фиг. 1А. Четвертый канал 36d и его соединение 37d, предпочтительно, устанавливают сообщение по текучей среде от внутренней камеры 34 к системе подачи текучей среды через соединение 36fs системы подачи текучей среды. Предпочтительное пятое соединение 37е устанавливает сообщение по текучей среде через четвертый канал 36е между внутренней камерой 24 и манометром 40, показанным в качестве примера на фиг. 1А, в то время как предпочтительное шестое соединение 37f устанавливает сообщение по текучей среде через четвертый канал 36f между внутренней камерой 24 и устройством 50 ручного сброса, показанным в качестве примера на фиг. 1А, которое дополнительно, предпочтительно, соединено со второй дренажной линией или каналом 39b. Как показано, концы первой дренажной линии 39а из третьего соединения 37с и конец второй дренажной линии 39b, выходящий из устройства 50 ручного сброса, предпочтительно, расположены в капельной воронке 60. В предпочтительных вариантах осуществления регулирующий клапан 20 посредством корпуса 21 клапана поддерживает капельную воронку 60. Кроме того, капельная воронка может поддерживаться относительно одной или более основных плоскостей или осей, например, капельная воронка может поддерживаться на одной стороне второй плоскости Р2, противоположной приводу 30 клапана, или в качестве альтернативы поддерживаться на той же стороне второй плоскости Р2, что и привод 30 клапана.
Опять-таки, согласно фиг. 3A предпочтительный корпус 32 привода клапана и внутренняя камера 34, предпочтительно, определяют центральную ось С-С. Первое седло 33а привода расположено вдоль внутренней поверхности 32а корпуса 32, предпочтительно окружающего центральную ось С-С, а второе седло 33b привода расположено вдоль внутренней поверхности 32а, предпочтительно окружающей первое седло 33а привода. Уплотнение или уплотнительный элемент 35, расположенный во внутренней камере 34, образует предпочтительное герметичное положение, при котором он находится в контакте с первым седлом 33а привода и вторым седлом 33b привода. Уплотнительный элемент 35 также образует открытое положение, при котором он находится на расстоянии в осевом направлении от первого и второго седел 33а, 33b привода. В предпочтительном приводе 30 клапана первый канал 36а предпочтительно расположен вблизи первого седла 33а клапана в сообщении с внутренней камерой 34. В предпочтительном приводе третий канал 36с изолирован от первого и второго каналов 36а, 36b, когда уплотнительный элемент 35 находится в герметичном положении. Когда уплотнительный элемент 35 находится в открытом положении, третий канал 36с находится в сообщении по текучей среде с первым каналом 36а и вторым каналом 36b. Четвертый канал 36d изолирован от третьего канала 36с, когда уплотнительный элемент 35 находится в герметичном положении; а когда уплотнительный элемент 35 находится в открытом положении, четвертый канал 36d находится в сообщении по текучей среде с третьим каналом 36с. В предпочтительном варианте осуществления четвертый канал 36d образует проход с первой частью 36d1 и второй частью 36d2. Первая часть имеет первое входное отверстие с первой площадью поперечного сечения, вторая часть имеет второе входное отверстие со второй площадью поперечного сечения меньшей, чем первая площадь поперечного сечения. Вторая часть 36d2 образует первое проходное отверстие 36d2a между первой частью 36d1 и первым каналом 36а и второе проходное отверстие 36d2b между первым каналом 36d2a и внутренней камерой 34. Геометрия первого проходного отверстия 36d2a и второго проходного отверстия 36d2b гарантирует, что когда уплотнительный элемент 35 находится в открытом положении, то текучая среда во внутренней камере 34 вытекает из третьего канала 36с и течет к дренажной линии 39а со скоростью, которая больше скорости, при которой текучая среда течет во внутреннюю камеру 34 от канала 36d, соединенного с системой подачи текучей среды. В предпочтительном варианте осуществления первое и второе проходные отверстия имеют диаметр 1/8 дюйма, а третий канал 36с и четвертый канал 36d имеют диаметр 1/2 дюйма.
В предпочтительном приводе 30 клапана может использоваться по меньшей мере один пружинный элемент 45, расположенный между внутренней поверхностью 32а корпуса 32 и уплотнительным элементом 35 для смещения уплотнительного элемента 35 в открытое положение, причем по меньшей мере один пружинный элемент 45 расположен между первым и вторым седлами 33а, 33b привода. По меньшей мере один пружинный элемент 45, предпочтительно, представляет собой по меньшей мере одну спиральную пружину, у которой первый конец находится в контакте с частью внутренней поверхности 32а привода 30, предпочтительно между первым и вторым седлами 33а, 33b привода. Второй конец 45b спиральной пружины, предпочтительно, находится в контакте с частью уплотнительного элемента 35, который обращен к первому седлу 33а привода. В одном варианте осуществления по меньшей мере один пружинный элемент 45 имеет первую длину, когда уплотнительный элемент находится в открытом положении, которая больше, чем вторая длина, когда уплотнительный элемент находится в герметичном положении. Альтернативно первая длина при открытом положении уплотнительного элемента 45 может быть меньше второй длины при герметичном положении уплотнительного элемента. В предпочтительном варианте осуществления каждое из первого и второго седел 33а, 33b привода, предпочтительно, по существу, имеет кольцеобразную форму, причем первое седло 33а привода имеет первый диаметр, а второе седло 33b привода имеет второй диаметр, при этом первый диаметр больше второго диаметра.
Предпочтительно, уплотнительный элемент 35 центрирован по центральной оси С-С в открытом положении и в закрытом положении. Кроме того, уплотнительный элемент 35, предпочтительно, поддерживается в открытом положении внутри корпуса только за счет сцепления силами трения с помощью по меньшей мере одного пружинного элемента 45 так, что уплотнительный элемент 38b не поддерживается никакими другими элементами конструкции клапана. Когда уплотнительный элемент 35 находится в герметичном положении с первым и вторым седлами привода, то, предпочтительно, образует кольцеобразную полость, которая, еще более предпочтительно, сообщается с третьим каналом 36с предпочтительного привода, который, предпочтительно, подключен к дренажной линии 39а. Уплотнительный элемент 35, предпочтительно, содержит цилиндрический элемент или узел, имеющий первую, дальнюю сторону, противоположную первому и второму седлам 33а, 33b привода, и вторую, ближнюю сторону, противоположную дальней стороне. Дальняя сторона уплотнительного элемента 35, предпочтительно, содержит уплотнение, которое в герметичном положении находится в контакте с первым седлом привода и вторым седлом привода.
Узел 10 регулирующего клапана и привода клапана согласно предпочтительным вариантам осуществления дополнительно содержат привод 38 с ручным возвратом для предпочтительного возврата узла в его состояние готовности. Привод 38 с ручным возвратом имеет кнопку 38а для приведения в действие пользователем. Кнопка 38а функционально соединена с уплотнительным элементом 35 устройством позиционирования или стержнем 38b. Предпочтительная ориентация привода 38 с ручным возвратом по отношению к корпусу 21 гидравлического регулирующего клапана позволяет сборочному узлу 10 иметь компактную конструкцию и ориентацию компонентов, связанных с каждым из соединений 37a-f. Приводом 38 с ручным возвратом управляют посредством перемещения кнопки 38а в направлении гидравлического регулирующего клапана 20 так, чтобы предпочтительно установить уплотнительный элемент 35 в его герметичное положение или в его направлении. В частности, привод 38 с ручным возвратом, активируется в направлении продольной оси А-А гидравлического регулирующего клапана 20.
Каналы 36 и/или их соединения 37, предпочтительно, ориентированы, направлены и/или расположены в предпочтительной конфигурации относительно одной или нескольких осей, плоскостей, поверхностей и/или компонентов узла 10 для обеспечения монтажа сборочного узла. Например, на фиг. 2А, 2В и 3A первое соединение 37а и, предпочтительно, его осевой центр, предпочтительно, расположены в первом направлении параллельно предпочтительной оси Y--Y клапана, направленной перпендикулярно продольной оси А-А гидравлического регулирующего клапана 20, и более предпочтительно, перпендикулярно второй плоскости Р2. Второе соединение 37b, третье соединение 37с и четвертое соединение 37d и их осевые центры, предпочтительно, расположены во втором направлении, перпендикулярном первому соединению 37а, а конкретнее, в направлении, перпендикулярном продольной оси А--А и параллельном второй плоскости Р2. Как вариант, второе соединение 37b, третье соединение 37с и четвертое соединение 37d могут быть расположены в направлении продольной оси А-А регулирующего клапана 20. Второе соединение 37b и третье соединение 37с, предпочтительно, расположены на корпусе 32 привода со стороны, противоположной четвертому соединению 37d. При такой ориентации первого, второго, третьего и четвертого соединений 37а, 37b, 37с привод 38 с ручным возвратом, предпочтительно, находится на одной оси с первым соединением 37а. Предпочтительно, пятое соединение 37е и шестое соединение 37f, предпочтительно, находятся на расстоянии в осевом направлении друг от друга с противоположных сторон корпуса 32 привода в направлении, предпочтительно, параллельном продольной оси А-А регулирующего клапана 20. Пятое соединение 37е, шестое соединение 37f и, предпочтительно, их осевые центры расположены в третьем направлении, перпендикулярном соответствующим направлениям первого, второго, третьего и четвертого соединений 37а, 37b, 37с, и, более предпочтительно, перпендикулярном третьей плоскости Р3, которая перпендикулярна первой и второй плоскостям P1, Р2. Соответственно, центральная линия первого соединения 37а, предпочтительно, расположена под прямым углом к осевой линии каждого из: со второго по шестое соединений 37b - 37f, и центральная линия второго соединения 37b расположена под прямым углом к центральным линиям пятого и шестого соединений 37е, 37f, и центральные линии второго, третьего и четвертого соединений 37b, 37с, и 37d, по существу, параллельны. В предпочтительном варианте осуществления центральные линии второго, третьего и четвертого соединений 37b, 37с и 37d расположены в общей плоскости, предпочтительно, перпендикулярной первой и второй плоскостям P1, Р2 и параллельной третьей плоскости Р3, а центральные линии пятого и шестого соединений расположены в другой общей плоскости, параллельной первой плоскости Р1 и, предпочтительно, перпендикулярной второй и третьей плоскостям Р2, Р3. Следует понимать, что хотя в предпочтительных вариантах осуществления ориентация соединений 37a-f выбирается таким образом, чтобы их соответствующие центральные линии находились под прямыми углами, причем центральные линии могут быть смещены при условии, что соответствующие соединения расположены перпендикулярно друг к другу описанным способом.
В предпочтительных вариантах осуществления второе соединение 37b и третье соединение 37с расположены рядом друг с другом на корпусе 32 привода и расположены в первом направлении параллельно второй плоскости Р2 и, предпочтительно, перпендикулярно первой плоскости Р1, и третье соединение 37с расположено между вторым соединением 37b и корпусом 32 привода. Второе и третье соединения 37b и 37с, предпочтительно, расположены друг возле друга на корпусе 32 привода таким образом, что они расположены на корпусе 32 привода между пятым и шестым соединениями 37е, 37f. В предпочтительном варианте осуществления центральные линии второго соединения 37b и третьего соединения 37с параллельны; однако второе соединение 37b и третье соединение 37с могут быть расположены на корпусе привода так, что центральные линии второго соединения 37b и третьего соединения 37с смещены относительно друг друга. Расстояние между вторым соединением 37b и третьим соединением 37с может быть установлено на соответствующее значение для обеспечения возможности присоединения компонентов к соединениям.
Путем управления приводом 30 клапана обеспечивается состояние ожидания, при котором уплотнительный элемент 35 находится в контакте с первым седлом 33а клапана и вторым седлом 33b клапана, и активированное состояние, при котором уплотнительный элемент 35 находится на расстоянии от первого седла 33а клапана и второго седла 33b клапана. Способ, предпочтительно, включает в себя установление состояния ожидания, которое, в частности, включает в себя расположение уплотнительного элемента 35 в соприкосновении с седлами 33а, 33b клапана. Предпочтительный способ дополнительно включает в себя подачу текучей среды под давлением от общего канала, предпочтительно, четвертого канала 36d, в камеру, предпочтительно внутреннюю камеру 34 на первой стороне уплотнительного элемента 35 и в канал, предпочтительно первый канал 36а на второй стороне уплотнительного элемента. Предпочтительный способ дополнительно, предпочтительно, включает в себя установление состояния срабатывания привода 30 клапана, которое, в частности, включает в себя обеспечение воздействия активированным устройством автоматического управления на внутреннюю камеру 34, предпочтительно, через второй канал 36b, и приведение первого канала 36а в сообщение по текучей среде с камерой. Способ, предпочтительно, дополнительно включает в себя приведение первого канала 36а в сообщение по текучей среде с камерой 34 и приведение внутренней камеры 34 в сообщение по текучей среде с дренажной линией через третий канал 36с привода. В одном предпочтительном варианте управления приводом 30 клапана текучая среда под давлением подается из внутренней камеры 34 в дренажную линию 39а с большей скоростью по сравнению со скоростью от общего канала 36d к внутренней камере.
На фиг. 1А показан предпочтительный сборочный узел 10 гидравлического регулирующего клапана и привода клапана согласно первому варианту осуществления, причем второй канал 36b изображен с заглушкой, установленной так, что она может быть удалена для соединения с трубопроводом устройства автоматического управления, такого как устройство управления гидравлического пуска или автоматический модуль 80 регулировки варианта осуществления. Устройство 80 автоматического управления, предпочтительно, обеспечивает автоматическое срабатывание привода 30 клапана при поступлении сигнала путем, предпочтительно, автоматического понижения давления текучей среды из внутренней камеры 34 в ответ на обнаружение огня или другое условие, для того чтобы перевести привод клапана в активированное состояние. В узле 10 привода клапана согласно одному варианту осуществления второй канал 36b привода 30 клапана может быть связан со спринклерной системой гидравлического пуска (не показано). Давление текучей среды в спринклерной системе гидравлического пуска поддерживает привод клапана в состоянии готовности. Когда спринклеры гидравлического пуска срабатывают в ответ на возникновение огня, и давление текучей среды в спринклерной системе гидравлического пуска сбрасывается, пониженное давление текучей среды обеспечивает срабатывание привода 30 клапана и его переход в активированное состояние.
На фиг. 4А показан предпочтительный модуль 80а регулировки с двойной блокировкой, который, предпочтительно, содержит привод 82 пневматического пуска, реле 84 низкого давления, манометр 86 и предпочтительно нормально закрытый электромагнитный клапан 88 с электронным управлением, взаимно соединенные при помощи соответствующих труб и фитингов для соединения с базовым узлом 10 клапана и привода клапана. В частности, предпочтительный модуль 80а регулировки с двойной блокировкой может содержать первое соединение 89 для подключения электромагнитного клапана 88 с электронным управлением ко второму каналу 36b, второе соединение 83 для подключения реле низкого давления, предпочтительно, к системе подачи сжатого газа (не показано), третье соединение 85 для подключения к сухотрубной спринклерной системе и дренажную линию или канал 87 для приведения привода пневматического пуска в сообщение по текучей среде с капельной воронкой 60 и связанной дренажной линией. Электромагнитный клапан 88 с электронным управлением, предпочтительно, выполнен с возможностью взаимного соединения с электронной системой детектирования, такой как, например, детектор дыма или тепла и/или связанной панелью управления пожаротушением. На фиг. 4В показан предпочтительный сборочный узел 10а гидравлического регулирующего клапана и привода клапана с предпочтительным модулем 80а регулировки с двойной блокировкой, соединенным со вторым каналом 36b привода.
На фиг. 5А показан предпочтительный пневматический модуль 80b регулировки, который, предпочтительно, содержит привод 82 пневматического пуска и реле 84 низкого давления, взаимно соединенные при помощи соответствующих труб и фитингов для соединения с базовым узлом 10 клапана и привода клапана. В частности, предпочтительный пневматический модуль 80b регулировки может содержать первое соединение 89 для подключения привода 82 пневматического пуска ко второму каналу 36b, второе соединение 83 для подключения привода 82 пневматического пуска и реле 84 низкого давления, предпочтительно, к системе подачи сжатого газа (не показано) и сухой спринклерной системе и/или спринклерной системе пневматического пуска, третье соединение 85 для подключения к сухотрубной спринклерной и дренажной линии или каналу 87 для приведения привода пневматического пуска в сообщение по текучей среде с капельной воронкой 60 и связанной дренажной линией. На фиг. 5В показан предпочтительный сборочный узел 10b гидравлического регулирующего клапана и привода клапана с предпочтительным пневматическим модулем 80b регулировки, соединенным со вторым каналом 36b привода.
На фиг. 6А показан предпочтительный электрический модуль 80с регулировки, который, предпочтительно, содержит предпочтительно нормально закрытый электромагнитный клапан 88 с электронным управлением, взаимно соединенный при помощи соответствующих труб и фитингов для соединения с базовым узлом 10 клапана и привода клапана. В частности, предпочтительный электрический модуль 80с регулировки может содержать соединение 89 для подсоединения электромагнитного клапана 88 с электронным управлением ко второму каналу 36b и дренажной линии или каналу 87 для приведения электромагнитного клапана 88 в сообщение по текучей среде с капельной воронкой 60 и связанной дренажной линией. Электромагнитный клапан 88 с электронным управлением, предпочтительно, выполнен с возможностью взаимного соединения с электронной системой детектирования, такой как, например, детектор дыма или тепла и/или связанной панелью управления пожаротушением. На фиг. 6В показан предпочтительный сборочный узел 10с гидравлического регулирующего клапана и привода клапана с предпочтительным электрическим модулем 80с регулировки, соединенным со вторым каналом 36b привода.
Предпочтительный привод 30 клапана, предпочтительно, обеспечивает автоматическое и ручное активирование регулирующего клапана 20 и возврат регулирующего клапана 20 в состояние ожидания. Кроме того, путем предпочтительного управления: приводом 30 клапана выполняют настройку, управление и регулирование работы регулирующего клапана 20 для перевода системы противопожарной защиты в неактивное состояние готовности и управления системой противопожарной защиты для подавления огня. На фиг. 7А, 7В показана на схематических видах система 100 противопожарной защиты в неактивном состоянии готовности и активированном состоянии соответственно. Как показано, система 100 противопожарной защиты содержит трубопроводную систему 100а для подачи жидкости, такой как, например, вода к спринклерной трубопроводной системе 100b, связанные вместе посредством, предпочтительно, сборочного узла 10 гидравлического регулирующего клапана и привода клапана согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Спринклерная трубопроводная система 100 противопожарной защиты, показанная на фиг. 7А и 7В, представляет собой иллюстративный вариант спринклерной системы упреждающего действия с двойной блокировкой, в которой спринклерная система использует автоматические спринклеры 104, присоединенные к трубопроводной системе 100b, содержащей воздух или другой сжатый газ под давлением, со вспомогательной системой детектирования. Показанная система детектирования содержит один или более детекторов 106 для обнаружения огня, таких как детектор 106 дыма или тепла, установленный в той же зоне, что и спринклеры 104. Для срабатывания нормально закрытого электромагнитного клапана 88 с электронным управлением в ответ на обнаружение детекторами 106 детекторы 106, предпочтительно, взаимно соединены с электромагнитным клапаном 88 с электронным управлением предпочтительного устройства 80а автоматического управления при помощи панели 108 управления пожаротушением. Вторая система детектирования содержит систему детектирования пониженного давления воздуха, которая может обнаруживать открытый или активированный спринклер 104. Привод 82 пневматического пуска предпочтительного устройства 80а автоматического управления может функционировать как детектор пониженного давления воздуха путем срабатывания при обнаружении снижения давления воздуха ниже порогового значения. Для показанной системы упреждающего действия с двойной блокировкой предпочтительный узел 10а привода клапана и клапана срабатывает, находясь в своем состоянии готовности или ожидания, разрешая прохождение воды в спринклерную систему 100b защиты при срабатывании обоих детекторов 106, 82 - предпочтительного устройства 80а автоматического управления и предпочтительного привода 30 клапана.
Опять-таки, предпочтительный привод 30 клапана, предпочтительно, обеспечивает автоматическое и ручное активирование регулирующего клапана 20 и возврат регулирующего клапана 20 в состояние ожидания. Более конкретно, поясняющийся фиг. 2A, 2В, 3A в сочетании с фиг. 7А, 7В предпочтительный способ работы привода 30 клапана, предпочтительно, включает в себя установление состояния ожидания привода 30 клапана путем расположения уплотнительного элемента 35 в соприкосновении с предпочтительными седлами 33а, 33b клапана и обеспечения давления текучей среды из предпочтительного общего или четвертого канала 36d в камеру 34 на первой стороне уплотнительного элемента 35 и в канал на второй стороне уплотнительного элемента. В одном предпочтительном варианте осуществления способа из спринклерной трубопроводной системы 100b выходит вода или она иным образом осушается с помощью предпочтительных спринклеров 104 автоматической противопожарной защиты в неактивированном состоянии. Сжатый газ, такой как, например, сжатый воздух, через соединение 83, предпочтительно, подается через предпочтительный модуль 80а регулировки с двойной блокировкой. Модуль 80а регулировки, предпочтительно, соединен по меньшей мере с одним средним каналом 28b, 28d гидравлического регулирующего клапана для заполнения спринклерного трубопровода 100b сжатым газом. Давление сжатого газа позволяет закрыть привод 82 пневматического пуска, и электромагнитный клапан 88 с электронным управлением возвращается в свое нормально закрытое положение.
Для возврата предпочтительного узла 10 клапана и привода клапана вода из трубопроводной системы 100а для подачи жидкости подается в первый канал 36а и внутреннюю камеру 34 предпочтительного привода 30 и в камеру 24 клапана гидравлического регулирующего клапана 20 через общий или четвертый канал 36d. Для возврата диафрагмы 26 клапана предпочтительного гидравлического регулирующего клапана 20 в его герметичное положение предпочтительное устройство 38 ручного возврата, предпочтительно, нажимается или срабатывает для перехода уплотнительного элемента 35 в его герметичное положение в соприкосновении с первым и вторым седлами 33а, 33b привода. Возрастание давления текучей среды в камере 24 клапана приводит диафрагму 26 клапана в ее герметичное положение, посредством этого закрывая гидравлический канал 22 и предотвращая сообщение по текучей среде между гидравлической трубопроводной системой 100а и спринклерной трубопроводной системой 100b, чтобы обеспечить повышение давления сжатого воздуха до его уровня давления в состоянии ожидания в спринклерной трубопроводной системе 100b. Предпочтительный регулирующий клапан 102 водопроводной воды открыт для подачи воды во входное отверстие 22а гидравлического регулирующего клапана, причем дренажный клапан основной магистрали закрыт, и давление в трубопроводной системе 100а для жидкости поднимается до своего уровня в состоянии ожидания для установления системы 100 и предпочтительного узла 10а клапана и привода клапана в состояние готовности или ожидания.
Когда предпочтительная система находится в состоянии готовности, система готова к подавлению огня. Для предпочтительной системы с двойной блокировкой предпочтительные детекторы 106 тепла или дыма соединены с панелью 108 управления пожаротушением, которая связана с предпочтительным электромагнитным клапаном 88 с электронным управлением. При наличии достаточного уровня дыма или тепла нормально открытый электромагнитный клапан 88 открывается для сбрасывания давления текучей среды от уплотнительного элемента 35 в приводе 30 клапана, позволяя ему перемещаться, переключаться или переходить из герметичного положения в свое открытое положение, тем самым устанавливая сообщение по текучей среде между камерой 24 клапана и внутренней камерой 34 клапана. При наличии достаточного уровня тепла один или несколько спринклеров 104 активируются для сбрасывания давления сжатого газа из спринклерной трубопроводной системы 100b. Снижение давления сжатого газа в трубопроводной системе 100b, предпочтительно, приводит в действие или открывает привод пневматического пуска и обеспечивает подачу и выпуск текучей среды из внутренней камеры 34 с большей скоростью, чем скорость при подаче во внутреннюю камеру 34 через общий канал 36d. Таким образом, уплотнительный элемент 35 привода 30 перемещается к своему открытому положению и давление текучей среды в камере 24 клапана снижается, так как текучая среда подается из камеры 24 клапана и выходит из предпочтительного модуля 80а регулировки и дренажную линию 39а через третий канал 36с привода 30. При уменьшении давления текучей среды в камере 24 клапана диафрагма 26 клапана перемещается из своего герметичного положения в свое открытое положение для открывания внутреннего канала 22 для потока и установления сообщения по текучей среде между трубопроводной системой 100а для подачи жидкости и спринклерной трубопроводной системой 100b. Вода может заполнить спринклерную трубопроводную систему 100b и вытекать из активированных спринклеров 100а для подавления огня. Вода, протекающая через открытый внутренний канал 22 гидравлического регулирующего клапана 20, предпочтительно, также вытекает из среднего канала 28а и промежуточной камеры 27 для подачи звукового сигнала из связанной с ними системы аварийной сигнализации.
Управление и работа предпочтительного узла 10 клапана и привода альтернативно может быть выполнены путем изменения устройства автоматического управления, соединенного со вторым каналом 36b привода 30 клапана. В частности, количество компонентов регулировки может быть уменьшено путем соединения любого из пневматического или электрического модуля 80b, 80с регулировки, описанных выше. Пневматический или электрический модули 80b, 80с регулировки обеспечивают только блокировку срабатывания или приведения в действие привода 30 клапана и открытия гидравлического регулирующего клапана 20 описанным выше способом. Для пневматического модуля 80b регулировки привод пневматического пуска детектирует понижение давления в спринклерном трубопроводе под давлением, что обозначает срабатывание спринклера 104, и срабатывает в ответ на это для приведения в действие привода 30. Электрический модуль 80с регулировки после получения сигнала обнаружения от детекторов 106 тепла/дыма, предпочтительно, через панель 108 управления пожаротушением открывается из своего нормально закрытого положения для приведения в действие привода 30 клапана.
Система 100 может быть дополнительно изменена путем изменения спринклерной трубопроводной системы, чтобы получить спринклерную трубопроводную систему, в которой спринклеры 104 всегда открыты. Для такой системы устройство автоматического управления, соединенное со вторым каналом 36b привода 30 клапана, может работать как со спринклерной системой гидравлического пуска, так и пневматического пуска. В такой системе активация пилотных спринклеров уменьшает давление текучей среды на уплотнительном элементе 35 привода клапана, обеспечивая его переключение и работу описанным ранее способом. В случае системы гидравлического пуска система пуска, предпочтительно, напрямую соединена со вторым каналом 36b привода 30 клапана. Для спринклерной системы с приводом пневматического пуска система, предпочтительно, соединена со вторым каналом привода 30 клапана при помощи пневматического модуля 80b регулировки. В другом альтернативном варианте осуществления, в котором спринклеры 104 спринклерной трубопроводной системы всегда открыты, работа узла 10с гидравлического регулирующего клапана и привода клапана может быть заблокирована, предпочтительно, путем соединения электронного модуля 80с регулировки со вторым каналом 36b привода 30 клапана, с соединением с соответствующими детекторами 106 тепла/дыма, для управления автоматической работой привода 30 клапана описанным выше способом.
Хотя изобретение описано со ссылками на конкретные варианты осуществления, различные модификации, изменения и замены в описанных вариантах осуществления возможны в рамках сути и объема изобретения, как определено в формуле изобретения. Соответственно, предполагается, что изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, но его полный объем определен признаками формулы изобретения и их эквивалентами.