Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом



Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом
Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом
Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом

 


Владельцы патента RU 2520729:

Бокач Евгений Николаевич (RU)

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к клапанам регулирующим осесимметричным с верхним фланцевым разъемом, и предназначено для регулирования и перекрытия жидких и газообразных рабочих сред на объектах энергетики и газонефтехимии. В клапане регулирующем осесимметричном с верхним фланцевым разъемом имеется корпус с входным и выходным патрубками, с размещенным внутри корпуса обтекателем. В полости обтекателя подвижно вдоль оси клапана, посредством приводного зубчато-реечного механизма, установлен разгруженный цилиндрический затвор. Корпус имеет верхний фланцевый разъем с проточкой, в которой установлен уплотнительный элемент для герметизации разъема: корпус-крышка. Затвор содержит полость с верхней, нижней и внутренней поверхностями, являющимися одновременно направляющими и опорой сепаратора. Затвор уплотнен в обтекателе уплотнительными элементами. Между корпусом и крышкой имеется герметичный замкнутый контур с каналом контроля герметичности. Имеется также канал контроля герметичности зубчато-реечного механизма. Каналы контроля герметичности закрыты пробками, имеющими аналогичные с пресс-масленками резьбы. Изобретение направлено на повышение надежности работы клапана и на снижение затрат на обслуживание и ремонт в процессе эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к клапанам регулирующим осесимметричным с верхним фланцевым разъемом, для объектов энергетики и газонефтехимии, предназначенным для регулирования и перекрытия жидких и газообразных рабочих сред.

Одним из требований, предъявляемых к трубопроводной арматуре, является герметичность в течение всего срока эксплуатации и обеспечение ремонтопригодности без вырезки из трубопровода.

Известен регулирующий клапан с осевым потоком, содержащий корпус и внутренний корпус-обтекатель, формирующие кольцевой проходной канал, соединенный с входным и выходным патрубками, и расположенный во внутреннем корпусе реечный механизм перемещения запирающего элемента, выполненного в виде поршня, расположенного внутри гильзы с отверстиями, с возможностью в одном режиме сообщения полости входного патрубка с полостью выходного патрубка, а в другом положении - перекрытия упомянутых отверстий гильзы, которая установлена в корпусе и выходном патрубке и поджата установочным элементом - седлом, с возможностью демонтажа последних, при этом ведомый шток, с установленным с возможностью демонтажа поршнем, соединен с ведущим штоком зубчато-реечного механизма и расположен, посредством уплотнителей, в направляющей втулке, выполненной из бронзы, имеющей со свободной стороны ведущего штока полость со смазкой. (Патент РФ №77007 на полезную модель «Регулирующий клапан» по Кл. F16K 3/14, опубликован 10.10.2008). Для уменьшения нагрузок на привод и предотвращения процессов эрозионного износа деталей поршень и гильза могут быть выполнены из алюминия, с упрочнением рабочих поверхностей плазменным электролитическим оксидированием, или из титановых сплавов, или из стали.

Недостатком известной конструкции клапана является воздействие кавитационных процессов в турбулентном потоке транспортируемой жидкости на поверхности деталей в выходном канале, обуславливающее износ поверхности деталей клапана и соединенного с ним трубопровода и требующее упрочнения их поверхностей или выполнения из особо прочных материалов, что значительно повышает стоимость клапана и трубопровода.

Недостатком известного клапана является также невозможность выполнения технического обслуживания и ремонта внутрикорпусных устройств без вырезки из трубопровода.

Известен регулирующий клапан осевого потока, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и, размещенный внутри корпуса, с образованием кольцевого канала, обтекатель, в выходной части которого размещен цилиндрический поршень, закрепленный на ведомом штоке реечного механизма, ведущий шток которого соединен с приводом (Патент РФ №84938 на полезную модель «Регулирующий клапан осевого потока» по Кл. F16K 39/04, опубликован 20.07.2009). В выходном патрубке клапана зафиксировано седло, с которым контактирует цилиндрический поршень, перемещаясь в конечное положение при перекрытии выходного канала, в котором установлена перфорированная кольцевая гильза. Цилиндрический поршень выполнен разгруженным посредством выполненных в нем параллельных оси каналов, соединяющих внутреннюю полость поршня с полостью выходного патрубка.

Недостатком клапана, при использовании его для регулирования расходных параметров потока рабочей среды энергетического объекта, является увеличение гидравлического сопротивления регулируемого потока рабочей среды в переходные моменты (в моменты открытия - закрытия клапана), что вызвано возникновением дополнительных турбулентных возмущений в потоке, ведущих к возникновению эффекта помпажа. В рабочих режимах клапана при регулировании расходных параметров жидкостных рабочих сред с высоким давлением и температурой избыточная турбулентность потока ведет к возникновению процессов кавитации на поверхности поршня, седла и трубопровода, что непредсказуемо влияет на процесс регулирования и обусловливает эрозионный износ их поверхностей.

Недостатком известного клапана является также невозможность выполнения технического обслуживания и ремонта внутрикорпусных устройств без вырезки из трубопровода.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по назначению, достигаемому результату и технической сущности является клапан регулирующий с осевым потоком для объектов энергетики (Патент RU 2455543 C2). Клапан содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, закрепленный посредством пилона на крышке верхнего разъема внутренний корпус-обтекатель, в полости которого размещен зубчато-реечный механизм, связанный с механизмом осевого перемещения разгруженного поршня, контактирующего с седлом, установленным в выходном патрубке. Седло выполнено с направляющим кольцевым выступом в зоне контакта с поршнем, выполненным с вогнутой торцевой поверхностью, по периметру которой сформирована ответная контактной поверхности направляющего кольцевого выступа седла поверхность, при этом направляющий кольцевой выступ седла выполнен с диффузорным сечением, а седло снабжено рассекателем потока, установленным на наружной торцевой поверхности седла и выполненным в виде перфорированной пластины, отверстия на которой выполнены с переменным шагом перфорации.

Недостатком известного клапана является невозможность контроля герметичности разъемных соединений во время сборки клапана или устранения течи через разъемные соединения при эксплуатации, что очень важно для объектов газонефтехимии.

Недостатками известных конструкций (Патент РФ №77007 на полезную модель «Регулирующий клапан» по Кл. F16K 3/14, опубликован 10.10.2008), (Патент РФ №84938 на полезную модель «Регулирующий клапан осевого потока» по Кл. F16K 39/04, опубликован 20.07.2009) является возможное засорение накипью, загрязнение и закупоривание отверстий сепаратора, над которыми постоянно находится рабочая среда.

Техническим результатом при использовании заявляемого в качестве изобретения клапана регулирующего осесимметричного с верхним фланцевым разъемом для трубопроводной арматуры является возможность: работы с жидкими и газообразными средами, обеспечения постоянного контроля герметичности разъемных соединений клапана и информации о положении запорного органа, устранения течи в разъемных соединениях за счет подачи в герметичный замкнутый контур уплотнительной смазки, исключения засорения отверстий сепаратора, обеспечения ремонтопригодности без вырезки из трубопровода, отсутствия необходимости технического обслуживания в течение межремонтного периода, повышения надежности, безопасности и долговечности клапанов регулирующих осесимметричных с верхним фланцевым разъемом в течение всего срока службы.

Для достижения указанного технического результата в клапане регулирующем осесимметричном с верхним фланцевым разъемом для работы с жидкими и газообразными средами, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, с размещенным внутри корпуса с образованием кольцевого осесимметричного канала обтекателем, в полости которого подвижно вдоль оси клапана, посредством приводного зубчато-реечного механизма, установлен разгруженный цилиндрический затвор. При этом, согласно изобретению, корпус имеет верхний фланцевый разъем с проточкой, в которой установлен уплотнительный элемент для герметизации разъема корпус-крышка, а затвор содержит полость с верхней, нижней и внутренней поверхностями, являющимися одновременно направляющими и опорой сепаратора, уплотнен в обтекателе уплотнительными элементами, при перемещении внутрь обтекателя открывает отверстия сепаратора, обеспечивая непрерывный линейный или равнопроцентный прирост площади проходного сечения, и предохраняет отверстия сепаратора от возможного закупоривания. Между корпусом и крышкой имеется герметичный замкнутый контур, образованный за счет того, что корпус с крышкой уплотнены уплотнительным элементом с одной стороны, а с другой стороны в крышке на цилиндрической поверхности, контактирующей с корпусом, выполнена кольцевая проточка и выполнен хотя бы один канал, соединяющий кольцевую проточку с вертикальным каналом контроля герметичности, ниже которой в крышке или в корпусе выполнена канавка для установки уплотнительного кольца. Для контроля герметичности замкнутого контура зубчато-реечного механизма в крышке выполнен хотя бы один канал контроля герметичности и резьбовое отверстие. Каналы контроля герметичности закрыты пробками, имеющими аналогичные с пресс-масленками резьбы.

Заявленный клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом поясняется чертежами и рисунком.

На фиг.1 приведен общий вид клапана регулирующего осесимметричного с верхним фланцевым разъемом в закрытом состоянии.

На фиг.2 представлена схема контроля герметичности по штоку (выносной элемент А Фиг.2);

На фиг.3 представлена схема контроля герметичности фланцевого разъема (выносной элемент Б Фиг.3)

На фиг.4 представлен эскиз затвора, вид по оси клапана (выносной элемент В Фиг.4).

Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и закрепленный на крышке 4 посредством пилона 5 с образованием кольцевого осесимметричного канала Г обтекатель 6, в полости которого подвижно вдоль оси клапана, посредством зубчато-реечного механизма 7, установлен разгруженный цилиндрический затвор 8. Разгрузка затвора 8 осуществляется посредством каналов Д, соединяющих объем внутренней полости Е затвора с полостью Ж, сформированной на торцевой поверхности 9 затвора 8. Затвор 8, (Фиг.4), содержит полость с внутренней 3, верхней И и нижней К поверхностями. При перемещении затвор 8 открывает отверстия 10 сепаратора 11 в седле 12. Седло 12 ввернуто в выходном патрубке 3 корпуса 1 посредством резьбы Л, уплотнено манжетой 13 и зафиксировано в корпусе 1 от самопроизвольного откручивания. Уплотнение затвора 8 в полости Е обтекателя 6 осуществляется посредством уплотнительных элементов 14. Между корпусом 1 и крышкой 4 имеется герметичный замкнутый контур М (Фиг.3), образованный за счет того, что крышка 4 с корпусом 1 уплотнены уплотнительным элементом 15 с одной стороны, а с другой стороны в крышке 4 на цилиндрической поверхности 16, контактирующей с корпусом, выполнена кольцевая проточка 17 и выполнен хотя бы один канал 18, соединяющий кольцевую проточку 17 с вертикальным каналом контроля герметичности 19. Ниже кольцевой проточки 17 в крышке 4 или в корпусе 1 выполнена канавка 20 для установки уплотнительного кольца 21. В крышке 4 имеется канал 22 (Фиг.2) для установки штока 23, между уплотнением 24 штока 23 и уплотнениями 25, 26, 27, 28 зубчато-реечного механизма 7 образован герметичный замкнутый контур 29. В крышке 4 выполнены каналы контроля герметичности 30 (Фиг.2) и резьбовые отверстия 31. Каналы контроля герметичности 19 и 30 закрыты пробками 32, имеющими аналогичные с пресс-масленками 33 резьбы.

Открывание клапана осуществляется перемещением (поворотом) штока 23 приводом клапана (на чертеже не показан) посредством зубчато-реечного механизма 7, при этом затвор 8 перемещается внутрь полости Е обтекателя 6. Контактные поверхности Н затвора 8 и П седла 12 размыкаются, рабочая среда поступает в отверстия 10 сепаратора 11, открываемые при перемещении затвора 8, и попадает в виде направленных струй потока в полость Р, образованную вогнутой торцевой поверхностью 9 затвора 8. Рабочая среда поступает во внутреннюю полость Е обтекателя 6, выравнивая давление в полостях Е и Ж и разгружая затвор 8. Поток рабочей среды в полости Р разворачивается вогнутой торцевой поверхностью 9 затвора 8, направляется в выходной патрубок 3 и выводится из клапана в трубопровод (на чертеже не показан).

При установке затвора 8 в крайнее левое положение в полости Е обтекателя 6 клапан полностью открывается. Закрывание клапана осуществляется в обратном порядке - при перемещении затвора 8 зубчато-реечным механизмом 7 из полости Е в сторону седла 12.

Собранный клапан перед подачей давления можно проверить на герметичность фланцевого разъема 4, подав давление в вертикальный канал контроля герметичности 19, а также на герметичность контура зубчато-реечного механизма 7, подав давление в канал контроля герметичности 30. При эксплуатации, установив в каналы 19 и 30 датчики герметичности, возможно контролировать состояние разъемных соединений клапана или, установив пресс-масленки, возможно подать герметизирующую смазку для обеспечения герметичности разъема.

Использование заявленного клапана регулирующего осесимметричного с верхним фланцевым разъемом с герметичными замкнутыми контурами разъемных соединений позволит использовать клапан для работы с жидкими и газообразными средами, обеспечить ремонтопригодность без вырезки из трубопровода, осуществлять контроль герметичности фланцевого разъема или устранять течь в разъемных соединениях за счет подачи в герметичный замкнутый контур уплотнительной смазки, что значительно повышает надежность и приведет к снижению затрат на обслуживание и ремонт в процессе эксплуатации.

1. Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, имеющий верхний фланцевый разъем с проточкой, с установленным в ней уплотнительным элементом для герметизации разъема корпус-крышка, ввернутое в корпус седло, крышку с жестко закрепленным обтекателем, внутри которого посредством зубчато-речного механизма установлен разгруженный цилиндрический затвор, отличающийся тем, что затвор содержит полость с нижней, верхней и внутренней поверхностями, являющимися одновременно направляющими и опорой сепаратора, уплотненный в обтекателе уплотнительными элементами, при перемещении внутрь обтекателя открывает отверстия сепаратора, обеспечивая непрерывный линейный или равнопроцентный прирост площади проходного сечения, и предохраняет отверстия сепаратора от возможного закупоривания, а между корпусом и крышкой имеется герметичный замкнутый контур, образованный за счет того, что корпус с крышкой уплотнены уплотнительным элементом с одной стороны, а с другой стороны в крышке на цилиндрической поверхности, контактирующей с корпусом, выполнена кольцевая проточка и выполнен хотя бы один канал, соединяющий кольцевую проточку с вертикальным каналом контроля герметичности, ниже которой в крышке или в корпусе выполнена канавка для установки уплотнительного кольца, также в крышке имеется герметичный замкнутый контур зубчато-реечного механизма с каналом контроля герметичности, образованный между верхними и внутренними уплотнительными элементами зубчато-реечного механизма, при этом каналы контроля герметичности закрыты пробками, имеющими аналогичные с пресс-масленками резьбы.

2. Клапан регулирующий осесимметричный с верхним фланцевым разъемом по п.1, отличающийся тем, что сепаратор седла размещен внутри затвора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть применено в устьевой арматуре нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для герметичного перекрытия потоков рабочих сред в оборудовании газовой, нефтяной, химической, энергетической, металлургической и угольной промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве привода для трубопроводной запорно-регулирующей арматуры. .

Изобретение относится к машиностроению, и в частности к арматуростроению. .

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для привода трубопроводной запорно-регулирующей арматуры. .

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может применяться для изменения положения исполнительных органов запорной арматуры. .

Изобретение относится к области отопления, вентиляции и кондиционирования, противопожарной защиты и защиты от дыма. .

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве привода запорно-регулирующей арматуры. .

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре и предназначена в качестве органов управления расходом текучей среды для выравнивания давления текучей среды.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в конструкции регулирующих клапанов в химической, энергетической и других отраслях. Клапан регулирующий, содержащий корпус, с закрепленной на нем стойкой, в которой в верхнем торце выполнены отверстия, расположенные параллельно плоскости вращения рукоятки, регулирующий орган, который имеет возможность вертикального перемещения со штоком внутри корпуса, рукоятку, втулку ходовую, указатель положения регулирующего органа, узел фиксации регулирующего органа, ограничитель хода регулирующего органа.

Группа изобретений относится к взрывобезопасному клапану для газового контейнера и способу его сборки. Взрывобезопасный клапан содержит основной корпус и субкорпус.

Изобретение относится к трубопроводному арматуростроению, в частности к запорным клапанам, и предназначено для перекрытия проходного сечения трубопровода с использованием ручного или механизированного привода.

Изобретение относится к конструкции клапана для гидро- или пневмопривода. Конструкция клапана содержит стакан, установленный с возможностью перемещения внутри корпуса.

Устройство (10) для регулирования расхода с возможностью регулирования расхода текучей среды, протекающей между парой отверстий, образуемой первым отверстием (12) и вторым отверстием (16), в результате перемещения штока (24), имеющего клапанный элемент, в направлении оси, содержащее: первый корпус (14), включающий в себя соединительную муфту (28) с первым отверстием (12), с которой соединяется труба (74) для подвода или отвода текучей среды, направляющий элемент (34) для направления штока (24) вдоль направления оси и седло (54), на которое садится клапанный элемент; и второй корпус (18), установленный в нижней части первого корпуса (14) и снабженный вторым отверстием (16) для подвода и отвода текучей среды, причем на внешней окружной поверхности первого корпуса (14) сформирован держатель (32), который удерживает контрольный клапан (44), контактирующий с внутренней окружной поверхностью второго корпуса (18), при этом между первым корпусом (14) и вторым корпусом (18) сформирован канал (72) для текучей среды, который сообщается с первым отверстием (12) и через который протекает текучая среда, а первый соединительный элемент (30) на концевом участке внешней окружной поверхности первого корпуса (14) соединен со вторым соединительным элементом (128) на концевом участке второго корпуса (18).

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре, в частности к органу управления расходом текучей среды, и предназначена для выравнивания давления текучей среды между резервуаром, содержащим текучую среду, и другим резервуаром, шлангом, трубопроводом и т.п.

Данный клапан (100) содержит корпус (101); первый канал (111) для перемещения текучей среды; второй канал (112) для перемещения текучей среды; первый клапанный элемент (130), который выполнен с возможностью поступательного перемещения в первом направлении (X112) между открытым положением и закрытым положением одного или каждого первого канала (111), причем корпус (101) образует первое седло (123) для первого клапанного элемента (130); и второй клапанный элемент (130), который выполнен с возможностью поступательного перемещения во втором направлении (X112) между открытым положением и закрытым положением одного или каждого второго канала (112); при этом первое направление (X112) и второе направление (X112) являются параллельными или совпадающими друг с другом.

Изобретение относится к дроссельному клапану, содержащему впуск (29) текучей среды и выпуск (27) текучей среды. Дроссельный клапан выполнен с возможностью управления потоком текучей среды, проходящего по пути потока от впуска (29) текучей среды в выпуск (27) текучей среды.

Изобретение относится к туалетным системам транспортных средств. Панель сливного клапана для вакуумной туалетной системы содержит боковую панель для опоры (40), сливной клапан (10), выполненный в панели, выпускной диск, установленный в корпусе клапана и включающий поворотный участок и сплошной закрывающий участок.

Клапан регулирующий осесимметричный сильфонный с верхним разъемом для работы с агрессивными и радиоактивными средами при высоких параметрах. Клапан содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, закрепленный посредством пилона на крышке верхнего разъема внутренний обтекатель, в полости которого размещен зубчато-реечный механизм, связанный с механизмом осевого перемещения разгруженного затвора, контактирующего с седлом, установленным в выходном патрубке, с седлом, снабженным рассекателем потока и выполненным с направляющим кольцевым выступом в зоне контакта с затвором. Затвор, перемещающийся над сепаратором седла и уплотненный в обтекателе посредством поршневых колец, обеспечивает непрерывный линейный или равнопроцентный прирост площади проходного сечения за счет отверстий, выполненных в сепараторе с переменным шагом. Седло жестко закреплено в выходном патрубке клапана или ввернуто посредством самоуплотняющейся конической резьбы и снабжено установленным внутри рассекателя потока и раструбом для ввода выровненного потока за пределы сварного шва приварки клапана к трубопроводу. Шток клапана содержит бурт, конструктивно выполненный заодно с телом штока, к которому одним концом приварен сильфонный узел, второй конец которого приварен к втулке, которая через напряженный многослойный торообразный уплотнительный элемент закреплена в крышке верхнего клапана регулирующего осесимметричного сильфонного с верхним разъемом, образуя герметичный замкнутый контур. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх