Клапанное переключающее устройство

 

Изобретение относится к узлам и деталям машин, в частности к переключающим клапанам, обеспечивающим изменение газовых или жидкостных потоков, и предназначено для использования в любой области науки и техники, использующей регулируемое перемещение жидкостных и газовых потоков, в частности, в газовой, нефтехимической и химической отраслях промышленности. Клапанное переключающее устройство содержит корпус с установленным в корпусе рабочим органом. Рабочий орган закреплен на подвижном штоке, расположенном в одном из патрубков. На боковых сторонах корпуса расположены участки магистрали управляющего давления. Эти участки магистрали сообщены с управляющим органом. На боковых сторонах корпуса имеются отводки. На концах этих отводок размещены предохранительные клапаны. На боковой поверхности расположена магистраль подвода газовой среды. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса работы арматуры, содержащей предлагаемое клапанное устройство из-за уменьшения возможности механической поломки клапанов. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области узлов и деталей машин, обеспечивающих их нормальную эксплуатацию, а именно в области переключающих клапанов, предпочтительно, обеспечивающих изменение газового или жидкостного потоков, и может быть использовано в любой области науки и техники, использующей регулируемое перемещение жидкостных и газовых потоков, а в основном используется в газовой, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

В рамках представленной заявки термин "пневмо" относится к любым системам, предназначенным для перемещения любого газа и/или использующих любой газ в качестве рабочего тела.

Известно клапанное устройство (DE, заявка 4023845, F 16 К 51/00, 1999), содержащее корпус с расположенным в нем подпружиненным запорным органом и пневмопривод в виде двух последовательно установленных поршней.

Недостатком известного устройства следует признать невозможность его использования в пневмосистемах с дублированным сбросом управляющего давления для открытия проходного сечения, поскольку в данном клапане нижний поршень выполнен только с возможностью предварительного открытия запорного органа.

Известен клапан (RU, патент 2184298, F 16 К 31/122, 2002), содержащий корпус, запорный орган с пружиной и пневмопривод, состоящий из двух последовательно установленных поршней, причем пружина в корпусе установлена относительно запорного органа в сторону его открытия, а поршни пневмопривода установлены таким образом, что при подаче на них управляющего давления поджимают запорный орган в сторону его закрытия.

Известно клапанное устройство (RU, патент 2066010, F 16 К 17/06, 1996), содержащее корпус с входным и выходным патрубками и установленными в его каналах, по меньшей мере, двумя запорными элементами, нагруженными в сторону седла посредством пружинных механизмов, установленных соосно с указанными каналами. Входной и выходной патрубки расположены соосно и перпендикулярно указанным каналам, а пружинные механизмы размещены в выполненных в корпусе цилиндрических отверстиях, сообщенных с входным патрубком в открытом положении клапана и с выходным патрубком при закрытом положении клапана.

Недостатком обоих известных устройств следует признать использование пружинных механизмов, обладающих ограниченным количеством циклов "сжатие-расжатие".

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого изобретения, состоит в разработке конструкции клапанного устройства повышенной механической надежности.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в обеспечении надежности работы устройства, содержащего предлагаемое клапанное устройство, из-за уменьшения возможности механической поломки клапанов.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать клапанное устройство, содержащее корпус, в котором на подвижном штоке закреплен рабочий орган, причем на боковых сторонах корпуса расположены участки магистрали управляющего давления, сообщенные с управляющим органом, также на боковых сторонах корпуса имеются отводки, на концах которых размещены предохранительные клапаны, а на боковой поверхности - магистрали подвода газовой среды. Шток может быть выполнен полым, что уменьшит его массу и, следовательно ударные нагрузки на корпус, возникающие при перемещении штока. Предпочтительно, но не обязательно, соотношение наименьшего внутреннего диаметра его корпуса и наибольшего диаметра штока составляет не более 500. По меньшей мере, частично магистрали управляющего давления могут быть расположены в корпусе и штоке. Это позволит уменьшить вероятность обрыва магистралей при эксплуатации устройства.

В дальнейшем изобретение будет рассмотрено с использованием графического материала, на котором использованы следующие обозначения: предохранительные клапаны 1, 2; магистраль 3 высокого давления; магистрали 4, 5 низкого давления; рабочий орган 6; отводки корпуса 7, 8; магистрали подвода газовой среды 9, 10; магистрали управляющего давления 11, 12; шток 13; корпус 14.

В базовом варианте предложенное устройство работает следующим образом.

По трубе 3 подают газ под высоким давлением - до 16 МПа. При превышении номинального давления в трубе 3 срабатывает один из предохранительных клапанов (1 или 2), при этом газ высокого давления сбрасывается в магистраль низкого давления (4 или 5). В случае, показанном на чертеже, газ из магистрали высокого давления 3 поступает на предохранительный клапан 1 и, после его срабатывания, сбрасывается в магистраль низкого давления 4. После срабатывания предохранительного клапана 1 магистраль высокого давления 3 необходимо переключить на предохранительный клапан 2. (При срабатывании одного из предохранительных клапанов необходимо переключить работу предложенное устройство на второй клапан для осуществления регламентных работ с первым клапаном). Это достигается перемещением рабочего органа 6 в левое положение. Для этой цели предварительно выравнивают давление в полостях корпуса 14 и отводков корпуса 7 и 8, подавая высокое давление по магистрали подвода газовой среды 10 в полость под предохранительным клапаном 2. Затем по магистрали управляющего давления 11 давление сбрасывают, при этом в магистрали 12 уже было низкое давление. Для того, чтобы переложить рабочий орган в левое положение увеличивают сначала давление в магистрали 12 (в магистрали 11 до этого было установлено низкое давление) и, после перемещения штока 13 с рабочим органом 6 в левое положение, сбрасывают давление из полостей корпуса 14 и отводка корпуса 7, расположенных под предохранительным клапаном 1. Изменение давлений в магистралях 8, 9, 11 и 12 производится управляющим органом. После этих операций на клапан 6 действует полная сила, равная произведению площади рабочего органа 6 на перепад давления между низким и высоким давлением. Давление подано на предохранительный клапан 2.

Такое же клапанное переключающее устройство обычно устанавливают и после предохранительных клапанов 1 и 2 на магистралях низкого давления 4 и 5. В этом случае во всех полостях корпуса 14, включая отводки 7, 8, всегда низкое давление. В этом случае клапанное переключающее устройство управляется и запирается давлением, подаваемым в полости магистралей 11 и 12.

Использование предложенного устройства позволяет увеличить надежность работы устройства в 1,5 раза, что выражается в количестве циклов перемещения штока с рабочим органом.

Формула изобретения

1. Клапанное переключающее устройство, содержащее корпус с установленным в корпусе рабочим органом, отличающееся тем, что рабочий орган закреплен на подвижном штоке, расположенном в одном из патрубков, причем на боковых сторонах корпуса расположены участки магистрали управляющего давления, сообщенные с управляющим органом, также на боковых сторонах корпуса имеются отводки, на концах которых размещены предохранительные клапаны, а на боковой поверхности - магистраль подвода газовой среды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шток выполнен полым.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что соотношение наименьшего внутреннего диаметра его корпуса и наибольшего диаметра штока составляет не более 500.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, частично магистрали управляющего давления расположены в корпусе и штоке.

РИСУНКИ

Рисунок 1

QZ4A - Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Фалькевич Генрих Семенович, Беляев Андрей Юрьевич

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью "САПР-НЕФТЕХИМ"

Характер внесенных изменений (дополнений):Изменена территория действия договора для патентов: №№2278726, 0052738 - территория Российской Федерации кроме ООО "Пермнефтегазпереработка", г. Пермь.

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения: 16.08.2007 № РД0025516

Извещение опубликовано: 27.12.2008        БИ: 36/2008

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия




 

Похожие патенты:

Клапан // 2184298
Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для использования в устройствах систем жизнеобеспечения космических аппаратов

Изобретение относится к задвижкам с поворотными запорными элементами и предназначено для использования в системах регулирования расходов газа или жидкости в различных типах энергетического оборудования

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к устройствам привода клапана для приведения в действие стопорного клапана или клапана сброса давления, расположенного в газопроводе

Клапан // 2112903
Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для перекрытия потока рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к гидроприводам, и может быть использовано в устройствах различного назначения

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может использоваться в системах газоснабжения

Изобретение относится к перепускным клапанам для подключения в линию и предназначено для сброса части протекающей по линии жидкости, когда давление жидкости превышает давление настройки

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в системе перепуска воздуха за компрессором газотурбинного двигателя

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в установках высокого давления для автоматического сброса среды при повышении давления выше расчетного

Изобретение относится к агрегатостроению и может быть использовано в пневмосистемах с высокими требованиями к герметичности, быстродействию и экономичности в авиастроении, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства

Клапан // 1838703

Клапан // 1788372

Изобретение относится к области испытания материалов на ударное воздействие, а именно к устройствам для разрушения мембран в одноимпульсных ударных трубах

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, предназначено для автоматического прекращения подачи газа в случае повышения или понижения контролируемого давления сверх заданных пределов
Наверх