184425. lajstromszámú szabadalom • Visszaáramlásgátló szelep, főleg csaővezetékekhez, az áramló közeg egyirányú áramlásának biztosítására
1 í 84 425 2 A találmány tárgya visszaáramlásgátló szelep főleg csővezetékekhez, az áramló közegbe helyezett, a közeg átáramlását megengedő bordák útján a közegáramban axiálís elmozdulást lehetővé tevő módon rögzített zárófejjel, ezen zárófejet megvezető csappal ellátott tartóelemmel, valamint a zárófejjel együttesen zárást biztosító felülettel ellátott, s a tartóelem rögzítését biztosító házzal. Az egyirányú közegáramlás biztosítására jelenleg különböző kialakítású szerelvényeket alkalmaznak. A szokásos átmeneti, golyós visszacsapószelepeken és torlóscsappantyúkon túlmenően a GUSTAV F. GERDTS KG. BREMER cég katalógusából olyan visszacsapószelepeket ismerhetünk meg, amelyeknek záróeleme tárcsa-alakú, a házba rögzített bordákkal a külső részén vagy a közegbe nyúló bordákkal, illetve speciális tartóelemmel, dugattyúval van megvezetve, továbbá amelynek háza az átömlési keresztmetszet biztosítására fel van bővítve. A lapos tárcsa-alakú záróelem miatt rendkívül rövid az építési hossza, ami jelentős anyagmegtakarítást jelent a hagyományos kialakításokhoz viszonyítva. Megállapítható azonban a katalógusban közölt adatok alapján, hogy a megadott szelep áramlási vesztesége azonos vagy nagyobb az eddig ismertekhez viszonyítva, ami főleg kényszeráramoltatásos rendszerekben jelentős energiaveszteséget okoz. Ezt elsősorban a leválást okozó éles sarkok, pl. a tárcsa-alakú záróelem, illetve az áramlás irányában változó nagyságú átömlési keresztmetszet okozza. Ezen túlmenően egyenlőtlen nyomás alakul ki a tárcsa előtt, illetve mögött, ami a mérési jellemzőt befolyásolja. A lapos tárcsa-alakú záróelem külső megvezetése nem üzembiztos, mivel pl. lerakódás vagy korrózió befeszülést okozhat. Ismeretes a 2428 519 sz. DE—OS-ből olyan dugattyús tolattyú-formájú visszacsapószelep, melynek lényegileg forgásszimmetrikus külső háza és abban központosán elhelyezkedő, lényegileg ugyancsak forgásszimmetrikus belső háza van, s ahol ezen külső és belső ház között összekötőhidak útján megosztott szabad gyűrűstér szolgál áramlási útként. Az áramlási utat a belső házból az áramlási iránnyá! szemben működő rugó hatására kijárható koaxiális dugattyú zárja. Az áramlási út kialakítása azonban itt olyan, hogy az átáramló közeg sebessége először növekszik, majd ismét lecsökken. Ebből adódóan a szelepben többszöri, nagymértékű sebesség-nyomás energiaátalakulás zajlik le, továbbá a legkritikusabb helyen: a közeg által körülfolyt belső profil hátsó részénél a közegnek nyomással szemben kell áramlania, ami a leválást elősegíti. Mindezekből adódóan ezen szelep áramlási vesztesége igen jelentős, ezért csak ott alkalmazható, ahol döntő feltétel a rendkívül gyors nyitás és zárás. Ugyancsak ismert az 1 806748 sz. DE—OS-ből olyan speciális, a nagynyomású hidraulikákban alkalmazható visszacsapószelep, amelynek vezetőrésze van a zárótag számára, s van egy szelepüléke, amely a burkolathoz illeszkedik. A zárótag a tengelyével együtt egy furatban eltolhatóan van elhelyezve, ahol a furat egy fékezőfuraton keresztül összeköttetésben ál! a zárótag mögötti térrel. A zárótagnak a szelepülékben felfekvő fejrésze egy, ezen fejrészhez viszonyítva eltolható csillapítótagot foglal magában. Ezen megoldás az említett csillapítótag alkalmazásával a szelepcsattogás elkerülését célozza, ugyanakkor olyan felépítésű, aminél az átömlési keresztmetszet több, a nyomásveszteséget növelő jellemzővel rendelkezik. Ilyenek: éles sarkok, többszöri nyomás-sebesség energiaátalakulás, leválások. Az ismertetett megoldásoknál nem törekedtek arra, ami a jelen találmány célkitűzése, hogy lehetőleg minimálisra csökkentsék a szelep-okozta áramlási veszteséget. Ezen probléma megoldását tűztük ki találmányunk céljául. A találmány feladata ezek után olyan visszaáramlásgátló szelep létrehozása, amely tetszőleges irányban beépíthető, az áramlási veszteségtényezője, valamint fajlagos anyagfelhasználása az ismertekhez viszonyítva kedvezőbb. Zárási jellemzője meghatározott és a gyakorlat által igényelt tartományban beállítható, ezen kívül kialakítása egyszerű, üzembiztos. Olyan szerkezeti kialakításra törekedtünk, amely az ipar által megkívánt nyomás-, méret-, hőmérséklet- és közegtartományban alkalmazható és bevonattal is ellátható. Ezen túlmenően speciális célokra is alkalmazható legyen, pl. fűtésre vagy hűtésre, zárásának és nyitásának jelzésére alkalmas, késleltetett zárást is lehetővé tesz. A feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a bevezetőben leírt típusú visszaáramlásgátló szelepet az áramló közeg áramlási vonalait követő határolófelülettel kialakított zárófejjel látjuk el, továbbá a ház és a tartóelem belső felületét, valamint a zárófej és a bordák külső felületét úgy alakítjuk ki, hogy az általuk meghatározott átömlési keresztmetszet a szelep nyitott helyzetében az áramlás irányában haladva a zárási átmérőtől a közeg által körülfolyt zárófejprofil végéig állandó vagy — célszerűen folyamatosan — csökkenő legyen. A visszaáramlásgátló szelep egy előnyös kiviteli alakjánál a zárófej és a tartóelemen levő vezetőcsap közé rugó van beiktatva. Kedvező az a kiviteli alak, ahol az átömlési keresztmetszetet a zárási átmérőtől az áramlás irányában haladva a közeg által körülfolyt zárófejprofil végéig folytonosan csökkenő, onnan kezdve pedig folytonosan növekvő. A visszaáramlásgátló szelep háza előnyösen csatlakozókarimák közé van befogva, amelyekhez tömítetten csatlakozik. szerű és nincsenek az áramló közegnek kitett csúszófelületei. Az áramlás irányára vonatkozóan jelzőrendszerként is alkalmazhatjuk, ha a zárófejben mágnest, a házban pedig tekercset helyezünk el. Egyszerű szerxezete miatt védőbevonattal könnyen ellátható. Különleges előnye, hogy a ház belső túlnyomásra igénybevett körhenger-héj, így az ipar területén szükséges nyomás- és mérettartományban elkészíthető; egy adott méretnél a beépítési hossza bármely nyomásra azonos. A találmányt a továbbiakban annak néhány előnyös, példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben az ábrák alapján, amelyek közül: az 1. ábra az egyik kiviteli alakot mutatja hosszmetszetben; a 2. ábra egy másik kiviteli alak hosszmentszetét szemlélteti; a 3. ábrán olyan kiviteli alak hosszmetszete látható, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
