Клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом



Клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом
Клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом

 


Владельцы патента RU 2503867:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и предназначено для перекрытия потока суспензии при расходовании из емкостей. Пневматический привод встроен в клапан нижнего спуска и разделен от проточной части клапана эластичной диафрагмой и защитной металлической мембраной. Один из поршней пневматического привода скреплен с грибовидным штоком. Другой поршень плавающий и имеет удлиненную ступицу. В полости ступицы находится неподвижный сепаратор с двухрядными симметрично расположенными гнездами. В гнездах одноместного ряда находится по одному шарику. В гнездах двухместного ряда шарики размещаются попарно. В ступице и на штоке выполнены профильные шарикам канавки с обеспечением взаимодействия с ними шариков в расторможенном и крайних положениях штока. В двухместных гнездах сепаратора при крайних положениях штока формируются шариковые замки в виде шариковых распорок между канавками ступицы и штока. В одноместных гнездах сепаратора обеспечивается безлюфтовый контакт шариков с профильной канавкой на штоке. На конце штока установлен стакан из прозрачного материала. Изобретение направлено на обеспечение дистанционного управления, повышения надежности и безопасности в эксплуатации клапана. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, широко применяемой в различных областях промышленности, и предлагается к использованию в технологическом процессе в качестве клапана для перекрытия потока суспензий и жидкостей из емкостей.

В литературном источнике авторов Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков «Справочник конструктора трубопроводной арматуры», издательство «Машиностроение», Ленинград, 1987, дано описание наиболее распространенных типовых конструкций трубопроводной арматуры, их приводов, основных узлов и деталей. Данные конструкции трубопроводной арматуры в основном предназначены для монтажа в горизонтальном положении. При установке на вертикальных участках, в перекрытом состоянии в входной части арматуры будет образовываться осадок при оседании дисперсной фазы из суспензии. В этом случае для возобновления процесса и протока суспензии потребуется рыхление осадка или удаление его механическим путем. Выполнение этих операций связано с дополнительными трудозатратами и потерей рабочей среды.

Известен клапан нижнего спуска эмалированный фланцевый КА 23149 (15и 47эм), приведенный на стр.78-79 в каталоге «Промышленная трубопроводная арматура», часть I (книга 2), «Клапаны (вентили) запорные из серого чугуна, футерованные коррозионно-стойкими покрытиями, из ковкого чугуна, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», Москва, 1989. Его недостатки в том, что, во-первых, рабочий орган управляется вручную. Во-вторых, предусмотрено сальниковое уплотнение, где возникает трение при регулировании положения рабочего органа. При работе с некоторыми веществами по тем или иным причинам наличие сальникового узла неприемлемо.

В ряде случаев при ведении технологического процесса требуется обеспечение дистанционного управления. Системе автоматического управления трубопроводной арматурой посвящен справочник авторов Д.Ф. Гуревич, О.Н. Заринский, С.И. Косых, Ю.Н. Тарасьев, С.Х. Тучинский «Трубопроводная арматура с автоматическим управлением», Ленинград, «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1982. Из этого источника следует, что для дистанционного управления трубопроводной арматурой применяют электромоторные, электромагнитные, поршневые пневмо- гидроприводы, мембранные пневмо- и гидроприводы. Из этого перечня применение электромоторного и электромагнитного приводов недопустимо при переработке чувствительных к электрической искре веществ. Гидропривод требует применение дополнительной насосной станции. Недостатком мембранного и сильфонного приводов является ограниченный ресурс работы. Наиболее безопасным и простым в эксплуатации является применение поршневого пневмопривода. По компановке поршневые приводы могут иметь блочную конструкцию в виде отдельного агрегата или быть встроенными в конструкцию арматуры. Последний вариант предпочтительнее, так как в этом случае обеспечивается компактность. На рис.17.2 стр.284 в вышеуказанном источнике приведена задвижка со встроенным приводом двухстороннего действия. Отрицательной стороной данной конструкции является наличие сальникового уплотнения и отсутствие фиксации поршня в заданном положении «закрыто» или «открыто». Наиболее близким по назначению и сути к заявленному изобретению является приведенный на рис.17.6 (стр.287 и описанный на стр.287-288 вышеуказанного справочника поршневой привод двустороннего действия с фиксацией крайних положений шариковыми замками, который принят за прототип.

Следует отметить следующие недостатки этого привода: он приведен отдельно, а не в совокупности с рабочим органом. Усилие от поршней к внутреннему штоку привода передается через ряд промежуточных элементов: цилиндрической и тарельчатой пружин, наружного штока, резьбовую втулку, ряда уплотнений, что усложняет конструкцию. Кроме того, не предусмотрена регулировка точной фиксации внутреннего штока при крайних положениях поршня для обеспечения безлюфтового зафиксированного положения этого штока.

Технической задачей изобретения является разработка клапана нижнего спуска с дистанционно управляемым пневмоприводом, обеспечивающего безопасность и надежность в эксплуатации его.

Технический результат достигается тем, что клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом, включает корпус, грибовидный шток, седло, выходной патрубок, сепаратор, поршень рабочий, поршень плавающий замковый, диафрагму, мембрану, причем пневматический привод разделен от проточной части клапана эластичной диафрагмой и защитной металлической мембраной, один из поршней пневматического привода скреплен с грибовидным штоком, другой поршень плавающий и имеющий удлиненную ступицу, в полости которой находится неподвижный сепаратор с двухрядными симметрично расположенными гнездами, при этом в гнездах одноместного ряда находятся по одному шарику, а в гнездах двухместного ряда шарики размещаются попарно, при этом в ступице и на штоке выполнены профильные шарикам канавки с обеспечением взаимодействия с ними шариков в расторможенном и крайних положениях штока, при этом в двухместных гнездах сепаратора при крайних положениях штока формируются шариковые замки в виде шариковых распорок между канавками ступицы и штока, а в одноместных гнездах сепаратора обеспечивается безлюфтовый контакт шариков с профильной канавкой на штоке, а полость между эластичной диафрагмой и защитной металлической мембраной соединена с прозрачным стаканом через центральный канал в штоке.

Сущность изобретения представлена на фиг.1 и фиг.2 соответственно в закрытом и открытом положениях клапана. Клапан включает:

1 - корпус

2 - стакан

3 - поршень рабочий

4 - поршень плавающий замковый

5 - грибовидный шток

6 - сепаратор

7 - шарик

8 - втулка

9 - гайка

10 - седло

11 - выходной патрубок

12 - эластичная диафрагма

13 - защитная металлическая мембрана

14 - прозрачный стакан

15, 16 - штуцеры.

Клапан работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха на открытие клапана в межпоршневую полость А через штуцер 16 (см. фиг.1) срабатывает плавающий замковый поршень 4, перемещаясь вниз до линейного совмещения канавок ступицы с находящимися в гнездах сепаратора 6 шариками 7, которые, западая в канавки ступицы, растормаживают грибовидный шток 5, после чего срабатывает рабочий поршень 3 на открытие клапана нижнего спуска с перераспределением шариков в соседние канавки штока тем самым шарики, западая в канавки штока, растормаживают плавающий замковый поршень 4, который, продолжая перемещение вниз, формирует шариковые замки в виде шариковых распорок между канавками ступицы и штока с его торможением (см. фиг.2). При открытии клапана грибовидная шляпка штока отходит от седла 10 и содержимое емкости через корпус 1, соединенный со стаканом 2, и выходной патрубок 11 направляется потребителю. Закрытие клапана осуществляется подачей сжатого воздуха в полости Б и В через штуцер 15, при этом срабатывание клапана идет в обратном порядке в той же последовательности, что при его открытии: расторможение штока, рабочий ход штока и его торможение. Ступенчатое перемещение поршней ограничено диаметром применяемых шариков. В случае нарушения целостности эластичной диафрагмы 12 рабочая среда попадает в пространство между ним и защитной металлической мембраной 13, проходит по центральному каналу штока в прозрачный стакан 14. Безлюфтовое состояние штока, которое регулируется и фиксируется резьбовой втулкой 8 и гайкой 9, достигается за счет обеспечения плотного контакта шариков в одноместных гнездах сепаратора с профильной канавкой на штоке.

Таким образом обеспечивается в случае аварийного отключения или отсутствия в системе управляющей среды установленное до этого момента положение клапана.

Клапан испытан с положительным результатом при работе с суспензиями кристаллических материалов в условиях опытного химического завода ФГУП «НИИПМ».

Предлагаемый объект обеспечивает безопасную эксплуатацию при работе с текучими веществами благодаря следующим признакам:

- отсутствует контакт перерабатываемого опасного вещества с подвижными элементами устройства;

- обеспечивается дистанционное управление потоком рабочей среды;

- обеспечивается надежная безлюфтовая фиксация при крайних положениях клапана «закрыто» и «открыто»;

- отсутствуют уплотнительные узлы в зоне контакта с рабочей средой;

- обеспечивается контроль целостности эластичной диафрагмы без разборки клапана.

1. Клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом, включающий корпус, грибовидный шток, седло, выходной патрубок, сепаратор, поршень рабочий, поршень плавающий замковый, диафрагму, мембрану, стакан, причем пневматический привод разделен от проточной части клапана эластичной диафрагмой и защитной металлической мембраной, один из поршней пневматического привода скреплен с грибовидным штоком, другой поршень - плавающий и имеющий удлиненную ступицу, в полости которой находится неподвижный сепаратор с двухрядными симметрично расположенными гнездами, при этом в гнездах одноместного ряда находятся по одному шарику, а в гнездах двухместного ряда шарики размещаются попарно, при этом в ступице и на штоке выполнены профильные шарикам канавки с обеспечением взаимодействия с ними шариков в расторможенном и крайних положениях штока, при этом в двухместных гнездах сепаратора при крайних положениях штока формируются шариковые замки в виде шариковых распорок между канавками ступицы и штока, а в одноместных гнездах сепаратора обеспечивается безлюфтовый контакт шариков с профильной канавкой на штоке, а на конце штока установлен стакан из прозрачного материала.

2. Клапан нижнего спуска по п.1, отличающийся тем, что полость между эластичной диафрагмой и защитной металлической мембраной соединена со стаканом из прозрачного материала через центральный канал в штоке.



 

Похожие патенты:

Клапан // 2502911
Клапан имеет по меньшей мере одну впускную камеру (1) и по меньшей мере одну выпускную камеру (3), выполненные с возможностью сообщения между собой или запирания друг от друга посредством исполнительного органа (5, 12, 13, 14, 15), а также управляющую камеру (6) для управления исполнительным органом (5, 12, 13, 14, 15).

Изобретение относится к регулятору давления и может быть использовано в системе подачи газовой текучей среды для регулирования давления потока от источника газового топлива к рабочему устройству.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тех областях, в частности в космической технике для раскрытия посадочного устройства пилотируемого транспортного космического корабля, где необходимо осуществить торможение поршня пневмоцилиндра в конце его движения для избежания удара, который нежелателен или недопустим.

Изобретение относится к устройству или системе взаимной блокировки двух механических элементов, в частности двух механических элементов, образующих камеру для жидкости под давлением, которая заставляет их отдаляться друг от друга.

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.

Изобретение относится к области машиностроения. .

Клапан // 2398151
Изобретение относится к гидроаппаратуре и предназначено для приведения в действие гидропривода, в частности углового цилиндра секции механизированной крепи при подземной разработке.

Изобретение относится к комбинированному устройству для разгрузки и защиты от гидравлического удара для нагружаемых давлением резервуаров с рабочей средой в системах питания рабочей средой гидродинамических машин и к системе питания рабочей средой гидродинамических машин.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия потока транспортируемой среды.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, имеющей форму поверхности тел вращения, предназначено для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования транспортируемой среды.

Изобретение относится к средствам для хранения и транспортирования наливных продуктов, в частности к запорным клапанам для топливных баков либо железнодорожных цистерн.

Изобретение относится к запорным устройствам и предназначено для использования в основном в контейнерах-цистернах, перевозимых на железнодорожном, морском и автомобильном транспорте.

Изобретение относится к области машиностроения, к трубопроводной арматуре, к пневмоприводным донным клапанам, устанавливаемым на транспортных автоцистернах. .

Изобретение относится к области судостроения, а именно к оборудованию балластных цистерн (БЦ) подводных транспортных средств (ПТС), запорно-регулирующие устройства которых (кингстоны, клапаны вентиляции) размещаются в БЦ ПТС и служат для приема/выпуска забортной воды, либо воздуха в/из БЦ при погружении, либо всплытии ПТС, а также при выравнивании давления в БЦ с забортным.

Изобретение относится к запорным устройствам и предназначено для слива-налива находящихся под давлением агрессивных жидкостей, газов и других веществ, размещенных в контейнерах-цистернах при их хранении и транспортировке.

Сборная головка, съемная в полевых условиях, предназначена для применения с внутренними клапанами. Сборная головка содержит корпус, связанный разъемным соединением с внутренним клапаном, при этом в корпусе имеется канал для размещения клапанного уплотнения, вал с кулачковым механизмом, нажимающим при вращении на шток внутреннего клапана, при этом вал связан с корпусом с возможностью вращения и расположен, по меньшей мере, частично внутри канала, и съемный регулятор с наружным доступом, позволяющим регулировать положение съемного регулятора по отношению ко второму корпусу с целью изменения усилия, прикладываемого клапанным уплотнением к валу, при этом съемный регулятор можно снимать в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения, что существенно расширяет функциональные возможности заявленной группы изобретений. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система исполнительного механизма для клапана состоит из исполнительного механизма, выполненного с возможностью перемещения первого штока исполнительного механизма, причем исполнительный механизм содержит корпус и управляющий исполнительный компонент, расположенный в корпусе и соединенный с первым штоком исполнительного механизма, при этом управляющий исполнительный компонент и корпус определяют местоположение первой тормозной камеры и второй тормозной камеры, причем в первую тормозную камеру поступает управляющая текучая среда, вызывая перемещение управляющего исполнительного компонента в первом направлении, а во вторую тормозную камеру поступает управляющая текучая среда, вызывая перемещение управляющего исполнительного компонента во втором, противоположном первому, направлении; и устройства для изменения скорости подачи, подсоединенного к исполнительному механизму, причем устройство для изменения скорости подачи содержит корректирующий исполнительный компонент; и пружину, образующую в рабочем режиме связь с корректирующим исполнительным компонентом для перемещения посредством него первого штока исполнительного механизма в предопределенное положение при возникновении условия коррекции. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 18 ил.

Поршневая задвижка относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Поршневая задвижка содержит корпус с уплотняющей втулкой, два поршня-шибера, два штока, две крышки, две опорные вогнутые площадки. Корпус выполнен в виде крестовины с двумя резьбовыми отверстиями, заглушенными пробками. В центре корпуса размещена уплотняющая втулка с торцами, с двух сторон которой введены поршни-шиберы, выполненные с полостями, с днищами и торцевыми уплотнениями. Днища герметично скреплены со штоками, которые имеют выходы через герметические уплотнения в крышках, на концах штоков размещены опорные вогнутые площадки. Внутренней поверхностью корпуса, торцами уплотняющей втулки, полостями поршней-шиберов и крышками образованы две емкости, заполненные гидравлическим маслом. В результате обеспечивается надежность работы задвижки при аварийных ситуациях и стихийных бедствиях, кроме того, обеспечивается возможность проведения профилактического ремонта без снятия с трубопровода. 5 ил.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение степени унификации приводов различных типов ДВС. Сущность изобретения заключается в том, что на такте сжатия рабочее тело давит на торцевую поверхность поршня привода компрессора. Поршень привода компрессора начинает движение и соединенным с ним поршнем компрессора через обратный клапан вытесняет жидкость в гидроаккумулятор. После достижения поршнем компрессора крайней точки, на очередном такте всасывания, когда давление в цилиндре ДВС уменьшится, пружина поршня компрессора перемещает поршень компрессора с поршнем привода компрессора в исходное для очередного цикла подзарядки пневмоаккумулятора положение. При этом жидкость из компенсационного бачка через впускной обратный клапан поступает в полость поршня компрессора. В дальнейшем подзарядка гидроаккумулятора может происходить и на рабочих тактах двигателя внутреннего сгорания. 2 ил.
Наверх