×
09.05.2019
219.017.49f3

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНАМИ ИМПУЛЬСНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретения относятся к области трубопроводной арматуры и могут быть использованы при разработке предохранительных клапанов со вспомогательным клапаном для управления главным и иными клапанами. Технический результат заключается в повышении функциональной надежности импульсно-предохранительного устройства (ИПУ) за счет введения в его состав дополнительного управляющего элемента в виде адаптивного регулятора, повышающего эффективность способа управления клапанами и обеспечивающего срабатывание ИПУ при частичном или полном отказе импульсного клапана (ИК). Для его достижения в способе управления клапанами ИПУ, содержащем операции выпуска из полости над поршнем главного предохранительного клапана (ГПК) объема рабочей среды на этапе открытия ГПК через ИК, заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой на этапе закрытия ГПК, согласно изобретению управление клапанами ИПУ осуществляется с помощью дополнительного управляющего элемента и дополнительных операций, включающих распределение давления и подачу рабочей среды в привод ИК для создания дополнительного усилия его открытия в случае параметрического отказа ИК или сброс рабочей среды из полости над поршнем ГПК без участия ИК в случае его отказа. Для осуществления способа предложено ИПУ, содержащее работающий по схеме "разгружения" ГПК (1) поршневого типа, соединенный с ИК (2), выполненным в виде подпружиненного клапана с приводом и с патрубками ввода (12) и сброса (13) рабочей среды. При этом надпоршневая полость ГПК сообщена линией (25) с патрубком (7) подачи/сброса рабочей среды через ИК. Новым является то, что ИПУ дополнительно снабжено адаптивным регулятором (3), установленным перед ГПК с возможностью распределения давления и подачи рабочей среды по трем линиям (26, 27 и 29). ИК выполнен с мембранным приводом с возможностью подачи/сброса рабочей среды в его подмембранную полость для создания дополнительного усилия открытия ИК с помощью адаптивного регулятора (3), содержащего корпус с входным патрубком (16) и с приводом поршневого типа, к которому присоединен трехпозиционный золотниковый распределитель (20), соединенный линией (26) с патрубком (7) сброса/подачи рабочей среды из надпоршневой полости ГПК, второй линией образующий линию нагнетания (27), соединенную с патрубком (15) подачи/сброса рабочей среды в привод ИК, а третьей линией (29) соединенный с линией сброса. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретения относятся к области трубопроводной арматуры и могут быть использованы при разработке предохранительных клапанов со вспомогательным клапаном для управления главным и иных клапанов.

Наиболее близким из известных решений к заявленному способу является способ управления главным предохранительным клапаном (ГПК) с помощью импульсного клапана (ИК), включающий операции выпуска из полости над поршнем ГПК избыточного объема рабочей среды через ИК на этапе открытия ГПК, заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой на этапе закрытия ГПК (Патент РФ №2610838 С2, дата приоритета 03.03.2015, дата публикации 16.02.2017, авторы: Куршин А.П. и Усов А.Г., RU, прототип).

Недостатком известного способа, принятого в качестве прототипа, является невозможность управления ГПК в случае выхода из строя ИК.

Известно импульсное предохранительное устройство для защиты систем от превышения в них давления, содержащее ГПК, импульсные каналы, соединяющие ГПК и ИК, чувствительный элемент которого продублирован сильфоном (Авторское свид. СССР №1689705, дата приоритета 24.07.1989, дата публикации 07.11.1991, авторы: Маринченко В.В. и Беликова А.Л., RU).

К недостаткам известного устройства относится однотипность основного и дублирующего чувствительных элементов ИК, и то, что чувствительный элемент в виде сильфона ГПК нагружается внутренним давлением рабочей среды и внешним давлением линии сброса, что уменьшает его рабочий ресурс.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является импульсно-предохранительное устройство (ИПУ), содержащее работающий по схеме "разгружения" ГПК поршневого типа, надпоршневая полость которого сообщена линией с патрубком подачи (сброса) рабочей среды в (из) надпоршневую полость ГПК из ИК, выполненного в виде подпружиненного клапана (Патент РФ №2272206 С2, дата приоритета 04.12.2002, дата публикации 20.03.2006, авторы: Визерский В.А. и др., UA, прототип).

Недостатком прототипа устройства является низкая надежность ИПУ, обусловленная тем, что частичное снижение работоспособности или полный отказ ИК, воспринимающего давление рабочей среды и определяющего исправность работы всей предохранительной системы, приводит к невозможности срабатывания ИПУ. Поэтому наличие единственного управляющего элемента в составе ИПУ снижает надежность всей системы, особенно при условии воздействия на него негативных факторов рабочей среды.

Технической проблемой, решаемой изобретениями, является повышение функциональной надежности ИПУ и обеспечение срабатывания при условии отказа ИК.

Для решения технической проблемы предложен способ управления клапанами импульсно-предохранительного устройства (ИПУ), содержащий операции выпуска из полости над поршнем главного предохранительного клапана (ГПК) объема рабочей среды на этапе открытия ГПК через импульсный клапан (ИК), заполнения полости над поршнем ГПК рабочей средой на этапе закрытия ГПК. Новым является то, что управление клапанами ИПУ осуществляется с помощью дополнительного управляющего элемента и дополнительных операций, включающих распределение давления и подачу рабочей среды в привод ИК для создания дополнительного усилия его открытия в случае параметрического отказа ИК, или сброс рабочей среды из полости над поршнем ГПК без участия ИК в случае его полного отказа.

Для решения технической проблемы и осуществления заявленного способа также предложено импульсно-предохранительное устройство (ИПУ), содержащее работающий по схеме "разгружения" главный предохранительный клапан (ГПК) поршневого типа, соединенный с импульсным клапаном (ИК), выполненным в виде подпружиненного клапана с приводом и с патрубками ввода и сброса рабочей среды. При этом надпоршневая полость ГПК сообщена линией с патрубком подачи в нее и сброса из нее рабочей среды через ИК. Новым является то, что ИПУ дополнительно снабжено адаптивным регулятором, установленным перед ГПК с возможностью распределения давления и подачи рабочей среды по трем линиям. ИК выполнен с мембранным приводом, с возможностью подачи/сброса рабочей среды в его подмембранную полость для создания дополнительного усилия открытия ИК с помощью адаптивного регулятора, содержащего корпус с входным патрубком и с приводом поршневого типа, к которому присоединен трехпозиционный золотниковый распределитель, соединенный одной линией с патрубком сброса/подачи рабочей среды из надпоршневой полости ГПК, второй линией образующий линию нагнетания, соединенную с патрубком подачи/сброса рабочей среды в привод ИК, а третьей линией соединенный с линией сброса.

Согласно изобретению, трехпозиционный золотниковый распределитель выполнен в виде цельного литого поршня, помещенного в полость, образованную пересечением трубок в линиях, соединяющих полость над поршнем ГПК с приводом ИК и с линией сброса, причем верхняя часть поршня представляет собой сплошной цилиндр, средняя часть снабжена сквозным поперечным отверстием в цилиндре, а нижняя часть выполнена в виде сегмента цилиндра на стороне входа в линию нагнетания в привод ИК.

Согласно изобретению, привод адаптивного регулятора образован металлическим сильфоном, герметично закрытым с торцов, верхний из которых закрыт неподвижной крышкой, а нижний закрыт подвижной крышкой, к которой снизу в центральной части прикреплен трехпозиционный золотниковый распределитель.

Согласно изобретению, в линии, соединяющей адаптивный регулятор с линией сброса, установлен обратный клапан.

На фиг. 1 схематично представлено импульсно-предохранительное устройство (ИПУ) для осуществления предлагаемого способа управления клапанами ИПУ; на фиг. 2 - узел А на фиг. 1, исходное положение; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Заявляемое ИПУ состоит из собранных в блок основных элементов: ГПК 1, ИК 2 и адаптивного регулятора 3 (фиг. 1).

ГПК 1 содержит поршень 4, входной патрубок 5, выходной патрубок 6 и патрубок 7 сброса (подачи) рабочей среды из (в) надпоршневой полости "С".

ИК 2 содержит тарелку 8 со штоком 9, соединенным с металлической мембраной 10, образующей подмембранную полость «D» мембранного привода с пружиной 11, патрубок входа 12, патрубок сброса 13 и патрубок 14 подачи (сброса) рабочей среды из ИК 2 в (из) надпоршневую полость "С" ГПК 1, патрубок 15 подачи (сброса) рабочей среды в (из) привод ИК (полость «D»).

Адаптивный регулятор 3 содержит корпус с входным патрубком 16, металлический сильфон 17, герметично закрытый с торцов подвижной крышкой 18 и неподвижной крышкой 19. На подвижной крышке 18 металлического сильфона 17 снизу в центре прикреплен трехпозиционный золотниковый распределитель 20, выполненный в виде цельного литого поршня. Верхняя часть поршня представляет собой сплошной цилиндр, средняя часть снабжена сквозным поперечным отверстием 21, а нижняя часть выполнена в виде сегмента 22 цилиндра на стороне входа в линию нагнетания в привод ИК 2. Трехпозиционный поршень 20 находится в полости пересечения импульсных трубок 23 и 24, находящихся в полости адаптивного регулятора 3, и в линиях, соединяющих патрубок 7 сброса (подачи) рабочей среды из надпоршневой полости "С" и патрубок 14 подачи (сброса) рабочей среды из ИК 2 в (из) надпоршневую полость ГПК 1 с патрубком 15 подачи (сброса) рабочей среды в полость «D» ИК 2 и с линией сброса через импульсные трубки 23, 24.

Связь между основными элементами в ИПУ для реализации способа управления клапанами ИПУ, работающего под действием давления рабочей среды, осуществляется с помощью системных линий 25, 26, 27, 28 и 29. При этом ГПК 1 и ИК 2 соединены линией 25, а их входные патрубки соответственно 5 и 12 соединены с линией давления рабочей среды; патрубки 7 и 14 соединены с адаптивным регулятором 3 линией 26; адаптивный регулятор 3 и полость «D» ИК 2 соединены линией нагнетания 27; патрубок 13 ИК 2 соединен с линией сброса линией 28; адаптивный регулятор 3 соединен с линией сброса линией 29, в которой установлен обратный клапан 30.

Импульсно-предохранительное устройство работает под действием давления рабочей среды следующим образом.

Давление рабочей среды при поступлении во входной патрубок 5 создает усилие на поршень 4 ГПК 1, в то же время, это давление рабочей среды, поступая во входной патрубок 12 ИК 2, оказывает воздействие на надпоршневую полость «С» ГПК 1 через патрубок 14, а также на тарелку 8 ИК 2, настройка которого осуществляется поджатием пружины 11. За счет разницы площадей давления S1<S2 поршень 4 ГПК при повышении давления более плотно прилегает к седлу ГПК. При достижении установочного давления ИК 2 открывается, тарелка 8 со штоком 9 поднимается и происходит сброс объема рабочей среды из полости «С» по линии 25 через патрубок 7, патрубок 14 и патрубок 13 в линию сброса через линию 28. ГПК 1 открывается.

При параметрическом отказе ИК 2 при установочном давлении, под действием роста давления в системе чувствительный элемент в виде сильфона 17 адаптивного регулятора 3 сжимается, и прикрепленный к крышке 18 трехпозиционный золотниковый распределитель 20, помещенный в полость пересечения импульсных трубок 23 и 24, устанавливается во второе положение с расположением сквозного поперечного отверстия 21 в линии. Открывается проход из надпоршневой полости «С» через патрубок 7 по линиям 25 и 26 в импульсную трубку 23 и по линии 27 в полость «D» мембранного привода. За счет увеличенной площади давления мембраны 10 привод срабатывает, поднимается шток 9, вместе с ним тарелка 8, и происходит сброс объема рабочей среды из полости «С» по линии 25 через патрубок 7, патрубок 14 и патрубок 13 в линию сброса через линию 28. ГПК 1 открывается.

В случае полного отказа ИК 2 давление в системе растет, заставляя сильфон 17 сжаться до установления трехпозиционного золотникового распределителя 20 в третье положение с расположением сегмента 22 цилиндра в пересечении импульсных трубок 23, 24, обеспечивая сброс объема рабочей среды из полости «С» по линиям 25, 26 и 29 через патрубок 7 и импульсную трубку 24 в линию сброса. В этом случае ГПК открывается без помощи ИК.

На линии 29, соединенной с линией сброса, установлен обратный клапан 30 во избежание влияния противодавления за трехпозиционный поршень 20.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство для его осуществления обеспечивают функциональную надежность ИПУ за счет управления клапанами ИПУ введенным в его состав адаптивным регулятором.

Технический результат заключается в повышении функциональной надежности импульсно-предохранительного устройства за счет введения в состав ИПУ дополнительного управляющего элемента в виде адаптивного регулятора, повышающего эффективность способа управления клапанами и обеспечивающего срабатывание ИПУ при частичном или полном отказе ИК.


СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНАМИ ИМПУЛЬСНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНАМИ ИМПУЛЬСНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНАМИ ИМПУЛЬСНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 324 items.
27.03.2016
№216.014.c5b2

Станок шарошечного бурения

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам шарошечного бурения. Станок включает мачту, буровую головку с буровым снарядом, канатно-полиспастную систему с гидроцилиндром привода подачи, гидрораспределитель гидроцилиндров привода подачи с управляющими камерами подъема и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578684
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.0515

Композиция для получения сорбента на основе карбамидоформальдегидной смолы

Изобретение относится к композиции для получения сорбента для очистки загрязненных объектов от нефтепродуктов. Композиция содержит следующие компоненты в масс. %: карбамидоформальдегидная смола 25-30; шлам газоочистки производства алюминия 8-12; магнетит 5-7; пенообразователь, содержащий ПАВ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587440
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.06.2016
№217.015.053a

Способ измерения расстояния между бортовой и наземной приёмопередающими станциями

Изобретение относится к способам измерения расстояния и может быть использовано в радионавигации и радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение времени и повышение точности измерения расстояния между бортовой и наземной приемопередающими станциями. Указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587471
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2c21

Способ получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов и может найти применение в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление металлического серебра, олова и висмута в инертной атмосфере при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579846
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d16

Кормоприготовитель

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления комбикормов. Кормоприготовитель содержит корпус в виде стоек на опорной плите, цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками, в которой расположены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579773
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.30da

Устройство для бурения скважин

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения взрывных скважин на карьерах и шахтах, а также для проходки технологических скважин, в том числе при бурении сложноструктурных пород. Устройство для бурения скважин содержит корпус, вращательно-подающий механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580118
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.367a

Способ вентиляции глубоких карьеров

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при искусственном проветривании застойных зон глубоких карьеров. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности регулирования вентиляционных потоков и их распределения между застойными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581644
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.3692

Способ возведения свайного фундамента

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве зданий и сооружений на свайных ростверках. Способ возведения свайного фундамента включает устройство ростверка на подготовленном грунтовом основании, поэтапное задавливание свай домкратами по мере возведения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581853
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.36ef

Способ определения температуры застывания нефтепродуктов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения температуры застывания нефти и нефтепродуктов. Согласно заявленному решению изменение температуры испытуемого нефтепродукта, помещенного в цилиндрический стакан, выполненный с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581383
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.36f6

Устройство для уплотнения снега

Изобретение относится к машине для уплотнения снега при строительстве снеголедовых дорог и грунтовых аэродромов в зимнее время. Устройство для уплотнения снега включает рабочий орган, агрегатированный с тягачом, и вибровозбудитель колебаний. Рабочий орган выполнен в виде уплотняющей плиты (1) с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581667
Дата охранного документа: 20.04.2016
Showing 1-10 of 17 items.
20.11.2014
№216.013.0958

Виброгаситель-калибратор

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для гашения колебаний низа бурильной колонны и калибрования ствола скважины. Техническим результатом является повышение эффективности гашения продольных колебаний, действующих на компоновку низа бурильной колонны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533793
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.130f

Динамический виброгаситель крутильных колебаний (варианты)

Группа изобретений относится к динамическим гасителям крутильных колебаний и может быть использована в бурении нефтяных и газовых скважин. Динамический виброгаситель крутильных колебаний содержит корпус с расположенным внутри него маховиком, в теле которого закреплены грузы, маховик выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536302
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.05.2018
№218.016.420d

Пиролизная установка для утилизации нефтешламов

Изобретение относится к области переработки жидких отходов путем их пиролиза и может быть использовано для утилизации промышленных отходов органического происхождения. Технический результат заключается в повышении эффективности и производительности процесса пиролиза и достигается за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649357
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.4236

Мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов

Изобретение относится к области биотехнологии ремедиации загрязненных земель и, в частности, может быть использовано для обезвреживания почвы, ликвидации аварийных разливов нефти, нефтепродуктов. Мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов содержит загрузочную емкость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649336
Дата охранного документа: 02.04.2018
26.12.2018
№218.016.abee

Способ очистки наружной поверхности теплообменных труб аппаратов воздушного охлаждения

Изобретение относится к очистке теплообменных труб аппаратов воздушного охлаждения компрессорных станций магистральных газопроводов. Технический результат заключается в повышении эффективности способа очистки за счет подачи очистителя в двух направлениях и установки максимально возможного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675913
Дата охранного документа: 25.12.2018
07.06.2019
№219.017.7525

Устройство для запрессовки труб в трубную решетку

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для импульсной запрессовки труб в трубные решетки теплообменных аппаратов. В патроне с корпусом из диэлектрического легкодеформируемого материала расположены передающая среда и спиральный взрывающийся элемент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690798
Дата охранного документа: 05.06.2019
11.07.2019
№219.017.b2ac

Сильфонный гидроаккумулятор

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к газогидравлическим аккумуляторам, и может быть использовано для аккумулирования энергии в гидро- пневмосистемах и демпфирования колебаний рабочей среды. Гидроаккумулятор включает корпус (1), содержащий в противоположных торцах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694102
Дата охранного документа: 09.07.2019
27.07.2019
№219.017.ba1f

Завихритель и способ закрутки потока текучей среды, скважинный электрогенератор, содержащий завихритель потока текучей среды, и способ генерирования электроэнергии в скважине

Группа изобретений относится к завихрителю потока текучей среды, способу закрутки потока текучей среды с помощью указанного завихрителя, скважинному электрогенератору с указанным завихрителем и способу генерирования электроэнергии в скважине с помощью указанного электрогенератора. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695735
Дата охранного документа: 25.07.2019
09.10.2019
№219.017.d3a5

Адаптивный виброгаситель крутильных колебаний

Изобретение относится к машиностроению. Адаптивный виброгаситель крутильных колебаний представляет собой центробежный регулятор. Виброгаситель включают двухзвенники с верхним и нижним амортизаторами, между которыми встроен масса-шарнир. Регулятор образует маховик, установленный на бурильной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702284
Дата охранного документа: 07.10.2019
22.10.2019
№219.017.d8e0

Завихритель газового потока

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для организации завихрения рабочего потока с целью обеспечения эффективного теплообмена между различными средами, и может быть использовано в различных отраслях техники для интенсификации процессов теплообмена. Завихритель газового потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703643
Дата охранного документа: 21.10.2019
+ добавить свой РИД