ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ГАЗОВЫЙ КЛАПАН

Заявляемая полезная модель относится к регуляторам расхода текучих сред и, в частности, устройствам для ограничения расхода текучих сред, содержащего саморегулирующийся ограничитель потока, а также термочувствительный элемент, предназначенный для прекращения расхода текучей среды при черезвычайных ситуациях.
Известно устройство для регулирования расхода текучей среды (патент РФ №2508569 опубликовано 27.02.2014), содержащее саморегулирующийся усилительный клапан текучей среды, который содержит вход усилителя, принимающий поток текучей среды, связанный со входом регулирующего клапана, и выход усилителя, предназначенный для подачи текучей среды с откорректированным расходом на механизм пилотного клапана и на одну сторону запорного элемента регулирующего клапана. Саморегулирующийся усилительный клапан текучей среды также содержит дозирующую иглу в отверстии усилителя, соединенную с запорным элементом регулирующего клапана, причем изменения расхода текучей среды на выходе регулирующего клапана вызывают автоматическое регулирование указанным механизмом настроенного расхода текучей среды посредством одновременного перемещения запорного элемента клапана и дозирующей иглы в ответ на изменения расхода текучей среды на выходе регулирующего клапана для изменения величины усиления системы с регулируемым расходом текучей среды.
Основными недостатками известного устройства являются низкая технологичность, низкие функциональные возможности.
Наиболее близкой к заявляемому решению, является теплочувствительная газовая отсечка (патент США №4974623 опубликовано 04.12.1990), содержащая первый и второй запорные элементы, расположенные в корпусе, которые совместно могут блокировать поток текучей среды. Один из запорных элементов отвечает за регулирование объема проходящего через него газового потока, другой, снабженный плавким элементом, за температуру газовой отсечки.
Основными недостатками известного технического решения являются низкая технологичность, низкая прочность, низкая надежность.
Целью заявляемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков для достижения таких технических результатов, как повышение технологичности, увеличение прочности, расширение функциональных возможностей, повышение надежности.
Поставленная цель достигается следующим образом: предохранительный газовый клапан, содержащий корпус, осевой шток, узел регулирования избыточного газового потока с закрепленной на осевом штоке ограничивающей пружиной, а также узел защиты от перегрева затушенный термоплавким составом с запирающей пружиной, в котором узел регулирования газового потока и узел защиты от перегрева смонтированы соосно на едином конструктивном элементе - опоре, представляющей собой тело вращения с цилиндрической боковой поверхностью, снабженной резьбой, соответствующей внутренней резьбе корпуса, прорезями для прохода среды, при этом опора вставлена в корпус.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что корпус с обоих торцов снабжен переходной внутренней резьбой для упрощения монтажа.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что осевой шток расположен по центральной оси цилиндрического корпуса.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что осевой шток со стороны ограничивающей пружины заканчивается цилиндрическим поршнем, а с другой стороны, в процессе работы, упирается в седло, при этом опора со стороны ограничивающей пружины может содержать полый цилиндр с внутренним диаметром, соответствующим внешнему диаметру цилиндрического поршня осевого штока.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора со стороны узла регулирования избыточного давления газовогопотока имеет цилиндрический выступ, а запирающая пружина может быть закреплена на цилиндрическом выступе опоры.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора содержит выемку для нанесения термоплавкого состава, которая может иметь форму цилиндрического кольца.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора установлена на резьбе цилиндрического корпуса с помощью плотной посадки с натягом.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора установлена на резьбе цилиндрического корпуса с помощью клеевого соединения.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора установлена на резьбе цилиндрического корпуса с помощью пайки.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора выполнена из металла.
Предохранительный газовый клапан в частности может характеризоваться тем, что опора выполнена из композитных материалов.
На Фиг. 1 представлен клапан в разрезе, где цифрами обозначены:
1. Корпус.
2. Шток клапана.
3. Узел регулирования и защиты.
4. Ограничивающая пружина.
5. Место нанесения термоплавкого состава
6. Запирающая пружина
7. Опора.
8. Седло.
9. Клапан.
Представленный на фигурах предохранительный газовый клапан устроен следующим образом.
В корпус 1, по резьбе, ввинчивается опора 7 с отверстием, выполненная например, из металла или из композитных материалов. Для придания дополнительной надежности удержания опоры 7, возможны варианты реализации заявляемого клапана с закреплением опоры 7 на резьбе цилиндрического корпуса 1 с помощью плотной посадки с натягом, или с помощью клеевого соединения, или с помощью пайки. При этом, в технологических нуждах, резьба может быть расположена с двух сторон корпуса. Внутри отверстия, с возможностью перемещения располагается шток клапана 2, который может быть расположен по центральной оси корпуса, упирающийся в опору 7 ограничивающей пружиной 4, а с другой стороны, например, упирающийся во внутреннюю поверхность корпуса - седло 8. На опоре 7 со стороны, противоположной ограничивающей пружине 4, расположена запирающая пружина 6, упирающаяся в узел регулирования и защиты 3.
Представленный на фигурах предохранительный газовый клапан действует следующим образом.
При нормальных условиях течения газового потока, сила давления среды на основание штока клапана 2, со стороны ограничивающей пружины 4, уравновешивается упругостью пружины. Основание штока 2 может представлять собой полый цилиндр с внутренним диаметром, соответствующим внешнему диаметру цилиндрического поршня осевого штока. При этом коэффициент упругости пружины 4 подбирается, исходя из нормы прохождения объема газа, за установленное время. При возникновении внештатной ситуации, например, при повреждении газопровода или произвольном разъединении газового шланга от прибора, давление на шток клапана, со стороны ограничивающей пружины, возрастает. И шток, сжимая пружину, начинает перемещаться по направлению движения газа, до момента перекрытия клапаном 9, внутренней поверхности корпуса 1, таким образом, ограничивая дальнейшее течение газа в трубопроводе до нормы, определенной упругостью пружины.
Второй функцией предохранительного газового клапана является защита потребителей от избыточного входного давления. При возникновении внештатной ситуации -выхода из строя предохранительных устройств поставщика газа-резко возрастает давление и клапан 9 прижимается к корпусу 1 до нормализации входного давления. Открытие клапана происходит автоматически
Третьей функцией предохранительного газового клапана, является запирание течения потока при превышении допустимых температур, например вследствие пожара. При нормальных условиях температурного режима, термоплавкий состав 5, в своем твердом состоянии, удерживает запирающую пружину 6 в сжатом положении. В качестве термоплавкого состава может выступать, например, сплав Вуда. При превышении порога плавления термоплавкого состава, происходит его деформация и под воздействие силы распрямляющейся пружины 6, узел регулировании и защиты 3, перемещается до соприкосновения с клапаном 9 и перемещает клапан 9 до момента перекрытия внутренней поверхности корпуса 1, таким образом, полностью ограничивая дальнейшее течение газа в трубопроводе. При этом выемку для нанесения термоплавкого состава может содержать опора 7, а сама выемка иметь форму цилиндрического кольца.
Расположение устройств регулирования и защиты на одной опоре, приводит к достижению заявляемых технических результатов, а именно повышение технологичности, увеличение прочности, расширение функциональных возможностей, повышение надежности.
Промышленная применимость
Заявляемый предохранительный газовый клапан может быть с успехом применен для подключения газовых бытовых приборов в разводящих газопроводках, гарантируя безопасность в домашнем хозяйстве.