RU2149303C1

RU2149303C1 - Automatic thermal valve

Info

Publication number: RU2149303C1
Application number: RU99124280/06A
Authority: RU
Inventors: Н.Т. Романенко
Original assignee: Романенко Николай Трофимович
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 1999-11-23
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: domestic and industrial gas units; protection of gas supply systems in emergency. SUBSTANCE: automatic thermal valve has body with shut-off member fitted inside it opposite straightway hole. Shut-off member is located with spring and is provided with lock and fuse link. Lock is made in form of washer with spacer tabs on one side and limiting tabs on other side; washer is split. Fuse link is made in form of sleeve with two diametrical slots. Inner cavity of sleeve is filled with easily fusible agent. Rod for fixing the shut-off member is introduced through open end of sleeve. Shut-off member is made in form of ball fitted at eccentricity exceeding or equal to 0.08-0.12 of diameter of ball relative to axis of straightway hole of body. Thickness of easily fusible agent is more than or equal to 0.12- 0.18 of diameter of ball. EFFECT: enhanced accuracy of operation of valve in temperature range. 5 dwg

Description

Изобретение относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например для отсекания газа при возникновении пожара. The invention relates to domestic and industrial gas units and is intended to protect gas supply systems in emergency situations, for example, to cut off gas in the event of a fire.

Известно предохранительное приводное устройство с плавкой вставкой (патент США N 4503675, кл. F 16 K 17/40, 1985 г.). Известное устройство имеет накопитель энергии и подвижный приводной элемент, смещаемый в заданное положение накопителем энергии при повышении температуры окружающей среды. Несущий элемент имеет плавкую вставку из материала, температура которого значительно меньше температуры плавления несущего элемента. Несущий элемент выборочно входит в контакт с приводным элементом и препятствует перемещению последнего под действием накопителя энергии, пока вставка находится в твердом состоянии. Регулируемый элемент, соединенный с приводным элементом, перемещается с ним из одного положения, в котором приводной элемент сопрягается с несущим элементом, в другое положение, в котором приводной элемент входит в контакт с упором. Упор ограничивает движение приводного элемента после расплавления вставки. Known safety drive device with a fusible insert (US patent N 4503675, CL F 16 K 17/40, 1985). The known device has an energy storage device and a movable drive element, displaced to a predetermined position by the energy storage device with increasing ambient temperature. The supporting element has a fusible insert made of a material whose temperature is much lower than the melting temperature of the supporting element. The carrier element selectively comes into contact with the drive element and prevents the latter from moving under the action of an energy storage device while the insert is in a solid state. An adjustable member connected to the drive member moves with it from one position in which the drive member mates with the carrier member to another position in which the drive member comes into contact with the stop. The stop limits the movement of the drive element after the insert is melted.

Известное устройство защищает газопровод при пожаре или других аварийных ситуациях, однако его конструкция громоздка и сложна. The known device protects the gas pipeline in case of fire or other emergency situations, however, its design is cumbersome and complex.

Известен также автоматический термоклапан по патенту США N 5472008, кл. F 16 K 17/40, 1995 г. Известный автоматический термоклапан содержит корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор (запорный элемент), нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой. Also known automatic thermal valve according to US patent N 5472008, CL. F 16 K 17/40, 1995. The known automatic thermal valve comprises a housing in the cavity of which, opposite the passage opening, a shutter (locking element) is installed, loaded with a spring and equipped with a stopper and a fusible insert.

Недостатком известного автоматического термоклапана является разброс по температуре срабатывания клапана. A disadvantage of the known automatic thermal valve is the variation in the valve operating temperature.

Известный автоматический термоклапан по патенту США N 5472008 можно принять в качестве прототипа, поскольку он является наиболее близким по достигаемому результату к заявленному изобретению. The known automatic thermal valve according to US patent N 5472008 can be adopted as a prototype, since it is the closest in terms of the achieved result to the claimed invention.

Задачей изобретения является уменьшение температурного диапазона по срабатыванию клапана. The objective of the invention is to reduce the temperature range for valve actuation.

Технический результат достигается тем, что в известном автоматическом термоклапане, содержащем корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор (запорный элемент), нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой, стопор выполнен в виде шайбы с дистанциирующими лапками с одной стороны и ограничительными лапками с другой стороны и разрезом, а плавкая вставка - в виде стакана с двумя диаметрально расположенными пазами, в которых размещены стенки разреза шайбы, при этом внутренняя полость стакана заполнена легкоплавким веществом, а через его открытый торец выведен фиксирующий затвор (запорный элемент) шток, причем затвор (запорный элемент) выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом ε ≥ (0,08 - 0,12) D_ш относительно оси проходного отверстия, а толщина легкоплавкого вещества в полости стакана h ≥ (0,12 - 0,18) D_ш, где D_ш - диаметр шарика.The technical result is achieved by the fact that in the known automatic thermal valve containing a housing, in the cavity of which, opposite the passage opening, a shutter (locking element) is installed, loaded with a spring and equipped with a stopper and a fusible insert, the stopper is made in the form of a washer with spacer tabs on one side and restrictive tabs on the other hand, and a cut, and the fusible insert is in the form of a cup with two diametrically located grooves in which the walls of the washer cut are located, while the inner cavity of the cup is closed filled with a fusible substance, and through its open end a locking shutter (locking element) is withdrawn from the rod, and the shutter (locking element) is made in the form of a ball mounted with an eccentricity ε ≥ (0.08 - 0.12) D _w relative to the axis of the passage opening, and the thickness of the fusible substance in the glass cavity h ≥ (0.12 - 0.18) D _W , where D _W - the diameter of the ball.

На фиг. 1 представлен автоматический термоклапан (в разрезе); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - элемент термоклапана - стопор (в изометрии); на фиг. 4 - элемент термоклапана - плавкая вставка (в изометрии); на фиг. 5 - вид сверху на фиг. 4. In FIG. 1 shows an automatic thermal valve (sectional view); in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - element of the thermal valve - stopper (in isometry); in FIG. 4 - element of the thermal valve - fusible insert (in isometry); in FIG. 5 is a plan view of FIG. 4.

Автоматический термоклапан содержит корпус 1, в полости 2 которого напротив проходного отверстия 3 установлен затвор (запорный элемент) в виде шарика 4. Шарик 4 нагружен пружиной 5 и снабжен стопором и плавкой вставкой. Стопор выполнен в виде шайбы 6 с дистанциирующими лапками 7 с одной стороны и ограничительными лапками 8 с другой и разрезом 9. Плавкая вставка выполнена в виде стакана 10 с двумя диаметрально расположенными пазами 11. В пазах 11 размещены стенки разреза 9 шайбы 6. Внутренняя полость стакана 10 заполнена легкоплавким веществом 12, например сплавом Вуда, а через его открытый торец 13 пропущен шток 14, фиксирующий шарик 4 в открытом положении. Шарик 4 установлен в полости 2 корпуса 1 с эксцентриситетом ε ≥ (0,08 - 0,12) D_ш относительно оси проходного отверстия 3. Толщина легкоплавкого вещества 12 в полости стакана 10 h ≥ (0,12 - 0,18) D_ш, где D_ш - диаметр шарика. В корпусе 1 со стороны входного потока соосно проходному отверстию 3 установлен поджимающий пружину 5 элемент 15. В корпусе 1 со стороны выходного потока, а в поджимающем элементе 15 со стороны входного потока выполнены присоединительные резьбы 16 и 17 соответственно.The automatic thermal valve comprises a housing 1, in the cavity 2 of which, opposite the passage opening 3, a shutter (locking element) is installed in the form of a ball 4. Ball 4 is loaded with a spring 5 and is equipped with a stopper and a fusible insert. The stopper is made in the form of a washer 6 with spacer tabs 7 on one side and restrictive tabs 8 on the other and a cut 9. The fusible insert is made in the form of a cup 10 with two diametrically located grooves 11. In the grooves 11 are the cut walls 9 of the washer 6. The inner cavity of the cup 10 is filled with fusible substance 12, for example, Wood’s alloy, and through its open end 13 a rod 14 is passed, fixing the ball 4 in the open position. The ball 4 is installed in the cavity 2 of the housing 1 with an eccentricity ε ≥ (0.08 - 0.12) D _W relative to the axis of the through hole 3. The thickness of the fusible substance 12 in the cavity of the glass 10 h ≥ (0.12 - 0.18) D _W where D _W - the diameter of the ball. In the casing 1, on the inlet side, coaxial to the bore 3, there is installed a spring compressing element 5. In the casing 1, on the outlet side, and in the pressing element 15, the connecting threads 16 and 17 are made on the inlet side, respectively.

Автоматический термоклапан работает следующим образом. Automatic thermal valve operates as follows.

В исходном (открытом положении шарик 4 располагается между штоком 14 плавкой вставки и ограничительными лапками 8 шайбы 6 со смещением ε ≥ (0,08 - 0,12) D_ш относительно оси проходного отверстия 3 корпуса 1, не перекрывая его. В аварийной ситуации, например при повышении температуры вокруг термоклапана из-за пожара, плавкая вставка освобождает шарик 4. Это происходит потому, что легкоплавкое вещество 12, находящееся во внутренней полости стакана 10, плавится и вытекает по кольцевому зазору между штоком 14 и стенками стакана 10. При этом шток 14 входит в полость стакана 10 и занимает освободившееся от легкоплавкого вещества 12 место. Это позволяет шарику 4 сместиться с уменьшением эксцентриситета и продвинуться под действием пружины 5 под ограничительными лапками 8 шайбы 6 до перекрытия проходного отверстия 3 корпуса 1. Клапан закрыт, а шарик 4 удерживается ограничительными лапками 8 шайбы 6 в закрытом положении, даже если пружина потеряет свою силу.In the initial (open position), the ball 4 is located between the rod 14 of the fuse-link and the limiting tabs 8 of the washer 6 with an offset ε ≥ (0.08 - 0.12) D _w relative to the axis of the through hole 3 of the housing 1, without blocking it. In an emergency, for example, when the temperature around the thermal valve rises due to a fire, the fusible insert releases the ball 4. This is because the fusible substance 12 located in the inner cavity of the glass 10 melts and flows out along the annular gap between the rod 14 and the walls of the glass 10. In this case, the rod 14 is included in the spine of the cup 10 and takes the 12th place freed from the fusible substance.This allows the ball 4 to move with a decrease in eccentricity and advance under the action of the spring 5 under the restrictive tabs 8 of the washer 6 until the passage opening 3 of the housing 1 overlaps. washers 6 in the closed position, even if the spring loses its force.

При использовании в качестве легкоплавкого вещества сплава Вуда предлагаемый клапан автоматически перекрывает подачу газа при 68^oC и остается практически герметичным до 650^oC.When using the alloy of Wood as the fusible substance, the proposed valve automatically shuts off the gas supply at 68 ^o C and remains practically airtight up to 650 ^o C.

Claims

An automatic thermal valve comprising a body, in the cavity of which a shutter (locking element) is installed opposite the passage opening, loaded with a spring and equipped with a stopper and a fusible insert, characterized in that the stopper is made in the form of a washer with spacer tabs on one side and stop tabs on the other side and cut, and the fusible insert is in the form of a glass with two diametrically located grooves in which the washer cut walls are located, while the internal cavity of the glass is filled with fusible material, and h Res its open end deduced locking bolt (locking element) rod, wherein the bolt (locking member) is designed as a ball mounted eccentrically ε ≥ (0,08-0,12) D _W relative to the axis of the orifice and the thickness of the low-melting substance in cup cavity h≥ (0.12-0.18) D _Ш , where D _Ш - ball diameter.