Регулировочный клапан для регулирования противодавления с клапанным картриджем

Авторы патента:


Регулировочный клапан для регулирования противодавления с клапанным картриджем
Регулировочный клапан для регулирования противодавления с клапанным картриджем
Регулировочный клапан для регулирования противодавления с клапанным картриджем
Регулировочный клапан для регулирования противодавления с клапанным картриджем
Регулировочный клапан для регулирования противодавления с клапанным картриджем

 


Владельцы патента RU 2602720:

ТЕСКОМ КОРПОРЕЙШН (US)

Группа изобретений относится к области автоматического регулирования и предназначена для регулирования противодавления с клапанным картриджем. Регулировочный клапан для регулирования противодавления содержит корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды, центральное отверстие, корпус крышки, нагрузочную пружину, функционально соединенную с мембраной, и камеру, находящуюся в гидравлической связи с входным отверстием для текучей среды. Клапанный картридж содержит корпус, имеющий размер, обеспечивающий возможность его размещения в центральном отверстии. Корпус содержит первую часть, вторую часть, направляющую клапана и проточный канал. Седло клапана расположено в корпусе. Стержень клапана выполнен с возможностью перемещения между открытым положением, обеспечивающим поток, и закрытым положением, в котором предотвращено протекание текучей среды. Стержень клапана взаимодействует с клапанной направляющей. Пружина смещает стержень клапана к открытому положению. Удерживающее приспособление расположено рядом с первой частью корпуса и взаимодействует с частью стержня клапана для удерживания указанного стержня клапана в корпусе. Имеются вариант выполнения регулировочного клапана и способ сборки таких клапанов. Группа изобретений направлена на повышение надежности работы регулировочного клапана. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к регулировочным клапанам для регулирования противодавления и, более конкретно, к регулировочному клапану для регулирования противодавления, в котором используется интегрированный клапанный картридж, который может быть установлен в корпусе клапана.

Уровень техники

Регулирующие давление клапаны широко используются в различных случаях промышленного и бытового применения для управления давлением ниже по течению потока текучей среды. Например, в химических технологических установках или нефтеперерабатывающих заводах регулирующие давление клапаны используются для управления текучей средой, протекающей в системе, для компенсации увеличения или уменьшения спроса или других нагрузочных возмущений и таким образом управления давлением текучей среды в необходимом диапазоне. Обычно, если ниже по ходу потока потребление увеличивается, регулирующий давление клапан открывается для обеспечения возможности увеличения количества текучей среды, протекающей через клапан в нижнюю по ходу потока часть системы, и таким образом поддерживает относительно постоянное давление ниже по течению потока. С другой стороны, если потребление ниже по ходу потока уменьшается, регулирующий давление клапан закрывается для уменьшения количества текучей среды, протекающей через клапан, опять же для поддерживания относительно постоянного давления ниже по течению потока.

С другой стороны, регулировочный клапан для регулирования противодавления действует по другому принципу. Принимая во внимание тот факт, что вышеуказанные регуляторы давления регулируют давление текучей среды на нижней по потоку стороне клапана, регулировочный клапан для регулирования противодавления управляет давлением на верхней по потоку стороне клапана. Следовательно, регулировочный клапан для регулирования противодавления открывается, если давление во входном отверстии или на входной стороне превышает заданную величину.

Раскрытие изобретения

Согласно одному аспекту регулировочный клапан для регулирования противодавления содержит:

корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и центральное отверстие, расположенное между входным отверстием для текучей среды и выходным отверстием для текучей среды;

крышку, соединенную с корпусом клапана, в которой размещена нагрузочная пружина, функционально соединенная с мембраной, причем указанная мембрана взаимодействует с частью корпуса клапана для формирования камеры, сообщающейся через текучую среду с входным отверстием для текучей среды посредством прохода; и

клапанный картридж, расположенный в центральном отверстии корпуса клапана, содержащий:

корпус, имеющий размер, обеспечивающий возможность его размещения в центральном отверстии, причем указанный корпус содержит первую часть, вторую часть, направляющую клапана и проточный канал, выполненный для обеспечения сообщения через текучую среду между камерой и выходным отверстием для текучей среды;

седло клапана, расположенное в корпусе вдоль проточного канала между первой частью и второй частью;

стержень клапана, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью перемещения между открытым положением, обеспечивающим поток через проточный канал, и закрытым положением, предотвращающим протекание текучей среды через проточный канал, причем указанный стержень клапана содержит часть, взаимодействующую с направляющей клапана;

пружину, функционально соединенную со стержнем клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана в открытое положение; и

удерживающее приспособление, расположенное рядом с первой частью корпуса и взаимодействующее с частью стержня клапана для удерживания стержня клапана в корпусе.

Согласно по меньшей мере одному предпочтительному варианту реализации регулировочный клапан для регулирования противодавления может содержать по меньшей мере одну из следующих особенностей, как единственную, так и в любой комбинации, сформулированные в следующих параграфах. В частности, удерживающее приспособление содержит крышку, имеющую выступ, расположенный с возможностью взаимодействия с ограничителем, соединенным с корпусом, и седло клапана сформировано съемным седловым кольцом, установленным в проточном канале и содержащим удерживающее приспособление седлового кольца, разъединяемым способом соединенное с корпусом и расположенное с возможностью фиксации седлового кольца, причем ограничитель поддерживается верхней частью удерживающего приспособления седлового кольца.

Удерживающее приспособление седлового кольца имеет отверстие, размер которого позволяет разместить в нем крышку с возможностью перемещения, причем указанная крышка содержит отверстие, при этом стержень клапана содержит верхнюю часть штока, проходящую в отверстие в крышке, и пружину, соединенную с крышкой и стержнем клапана, расположенную с возможностью смещения стержня клапана в направлении к седлу клапана. Удерживающее приспособление седлового кольца содержит верхнее отверстие, причем крышка содержит верхнюю часть, имеющую размер, обеспечивающий возможность ее прохождения в указанное верхнее отверстие, при этом указанная крышка является чувствительной к перемещению мембраны. Корпус содержит нижнее отверстие, расположенное рядом с вторым концом, выполненное с возможностью размещения в нем пружины и формирующее направляющую клапана, причем стержень клапана содержит нижнюю часть штока, проходящую в указанное нижнее отверстие.

Центральное отверстие корпуса клапана и наружная часть корпуса соединены взаимодействующими резьбами, причем клапанный картридж формирует одиночный интегрированный блок, выполненный с возможностью удаления из центрального отверстия корпуса клапана, предпочтительно в одной части. Регулирующее приспособление поддерживается крышкой и расположено с возможностью применения регулируемой предварительной нагрузки к нагрузочной пружине, так что регулировочный клапан для регулирования противодавления действует в желательной заданной точке или рядом с ней.

Согласно другому аспекту регулировочный клапан для регулирования противодавления содержит:

корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и центральное отверстие, расположенное между входным отверстием для текучей среды и выходным отверстием для текучей среды;

мембранный блок, часть мембраны, взаимодействующую с частью корпуса клапана для формирования камеры, сообщающаяся через текучую среду с входным отверстием для текучей среды посредством прохода; и клапанный картридж, расположенный в центральном отверстии корпуса клапана, содержащий:

корпус, установленный с возможностью отсоединения в центральном отверстии, содержащий проточный канал, расположенный с возможностью обеспечения гидравлической связи между камерой и выходным отверстием для текучей среды;

седло клапана, расположенное в корпусе вдоль проточного канала;

стержень клапана, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью перемещения между открытым положением, обеспечивающим поток через проточный канал, и закрытым положением, в котором стержень клапана взаимодействует с седлом клапана и предотвращает протекание текучей среды через проточный канал;

первую пружину, функционально соединенную со стержнем клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана к открытому положению; и

крышку, функционально соединенную со стержнем клапана и имеющую выступ, выполненный с возможностью взаимодействия с ограничителем, соединенным с корпусом, для удерживания стержня клапана в корпусе.

Согласно по меньшей мере одному дополнительному предпочтительному варианту реализации удерживающее приспособление седлового кольца расположено с возможностью фиксации седла клапана в корпусе, причем часть указанного удерживающего приспособления седлового кольца формирует ограничитель. Стержень клапана содержит верхнюю часть штока, причем крышка расположена с возможностью перемещения в удерживающем приспособлении седлового кольца, при этом указанная крышка имеет отверстие, размер которого обеспечивает возможность размещения в нем верхней части штока, и содержит вторую пружину, функционально соединяющую крышку и стержень клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана в направлении к седлу клапана. Удерживающее приспособление седлового кольца содержит верхнее отверстие, причем крышка содержит верхнюю часть, имеющую размер, обеспечивающий возможность ее прохождения в указанное верхнее отверстие, при этом указанная крышка расположена с возможностью перемещения против силы второй пружины в ответ на перемещение мембраны.

Корпус содержит нижнее отверстие, и стержень клапана содержит нижнюю часть штока, проходящую в указанное отверстие, причем указанная нижняя часть штока и нижнее отверстие взаимодействуют для формирования клапанной направляющей, при этом первая пружина расположена в нижнем отверстии. Центральное отверстие корпуса клапана и наружная часть корпуса соединены взаимодействующими резьбами, причем клапанный картридж формирует одиночный интегрированный блок, выполненный с возможностью удаления центрального отверстия корпуса клапана. Нагрузочная пружина расположена в крышке клапана и выполнена с возможностью приложения силы к мембране, и

регулирующее приспособление выполнено с возможностью применения настраиваемой предварительной нагрузки к нагрузочной пружине.

Согласно другому предпочтительному аспекту способ сборки регулировочного клапана для регулирования противодавления содержит этапы, на которых:

выбирают корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и центральное отверстие, расположенное между входным отверстием для текучей среды и выходным отверстием для текучей среды,

берут мембранный блок и размещают таким образом, чтобы часть мембраны взаимодействовала с частью корпуса клапана, для формирования камеры и образования гидравлической связи между камерой и входным отверстием для текучей среды, и

монтируют клапанный картридж, содержащий корпус, имеющий размер, обеспечивающий возможность его вставления [в качестве одиночного блока] в центральное отверстие корпуса клапана,

берут корпус с проточным каналом, расположенным с обеспечением возможности гидравлической связи между камерой и выходным отверстием для текучей среды,

берут корпус с седлом клапана, расположенным вдоль проточного канала,

размещают стержень клапана в корпусе и ориентируют его с возможностью перемещения между открытым положением, обеспечивающим поток через проточный канал, и закрытым положением, в котором указанный стержень взаимодействует с седлом клапана и предотвращает протекание текучей среды через проточный канал,

берут первую пружину, функционально соединенную со стержнем клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана к открытому положению, и

соединяют крышку со стержнем клапана, причем указанная крышка имеет выступ, расположенный с возможностью взаимодействия с соответствующим ограничителем, соединенным с корпусом, для удерживания стержня клапана в корпусе.

Согласно дополнительным предпочтительным вариантам реализации способ сборки регулировочного клапана для регулирования противодавления дополнительно содержит этапы, на которых:

берут удерживающее приспособление седлового кольца, выполненное с возможностью фиксирования седла клапана в корпусе, и

берут ограничитель, расположенный на части удерживающего приспособления седлового кольца.

Способ сборки регулировочного клапана для регулирования противодавления дополнительно содержит этапы, на которых:

берут верхнюю часть штока, расположенную на стержне клапана,

размещают указанную верхнюю часть штока в отверстии в крышке для обеспечения возможности скользящего перемещения верхней части штока относительно крышки, и

берут вторую пружину, функционально соединяющую крышку со стержнем клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана в направлении к седлу клапана.

Кроме того, способ сборки регулировочного клапана для регулирования противодавления дополнительно содержит этапы, на которых:

берут удерживающее приспособление седлового кольца, расположенное в верхнем отверстии, берут крышку с верхней частью, имеющей размер, обеспечивающий возможность ее прохождения в указанное отверстие, и

ориентируют указанную крышку с возможностью перемещения против силы второй пружины в ответ на перемещение мембраны.

Способ сборки регулировочного клапана для регулирования противодавления дополнительно содержит этапы, на которых:

берут стержень клапана с нижней частью штока,

берут корпус с нижним отверстием, имеющим размер, обеспечивающий возможность размещения в нем указанной нижней части штока, для формирования клапанной направляющей, и

размещают первую пружину в нижнем отверстии.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 показан в разрезе регулировочный клапан для регулирования противодавления, содержащий картридж регулировочного клапана для регулирования противодавления, собранный в соответствии с первым описанным вариантом реализации настоящего изобретения.

На фиг. 2 показан увеличенный частичный разрез картриджа регулировочного клапана для регулирования противодавления для использования в варианте реализации, показанном на фиг. 1, показывающий клапан в открытом положении.

На фиг. 3 показан другой увеличенный частичный разрез картриджа регулировочного клапана для регулирования противодавления, показанного на фиг. 2, показывающий клапан в закрытом положении.

На фиг. 4 показан разрез регулировочного клапана для регулирования противодавления, собранного в соответствии с вторым описанным вариантом реализации настоящего изобретения.

На фиг. 5 показан разрез регулировочного клапана для уменьшения давления, содержащего регулировочный картридж для уменьшения давления и использующий тот же корпус клапана, который выполнен в регулирующем клапане для регулирования противодавления, показанном на фиг. 1.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан регулирующий клапан 10 для регулирования противодавления (далее так называемый "клапан 10"), собранный в соответствии с описанным первым вариантом реализации настоящего изобретения и содержащий клапанный картридж 12. Клапан 10 содержит корпус 14, который имеет входное отверстие 16 для текучей среды, выходное отверстие 18 для текучей среды и центральное отверстие 20, расположенное между входным отверстием 16 и выходным отверстием 18. Клапан 10 содержит крышку 22, соединенную с корпусом 14, причем в указанной крышке размещена нагрузочная пружина 24, функционально соединенная с мембраной 26. В данном случае, как известно специалистам, также может быть использована мембранная пластина. Мембрана 26 взаимодействует с углубленной частью 28 корпуса 14 клапана для формирования камеры 30. Камера 30 имеет сообщение через текучую среду с входным отверстием 16 через проход 32, так что камера 30 открыта действию давления текучей среды, находящейся выше по ходу потока клапана 10 или на стороне его входного отверстия.

Как показано на фиг.1, клапанный картридж 10 расположен в центральном отверстии 20 корпуса 14 клапана. Клапанный картридж 10 содержит корпус 34, который имеет размер, подходящий для размещения указанного картриджа в центральном отверстии 20 корпуса 14 клапана. В показанном на чертеже варианте реализации корпус 34 содержит наружную резьбу 34а, в то время как центральное отверстие 20 корпуса 14 клапана содержат внутреннюю резьбу 20а. В данном случае могут быть использованы другие средства для соединения корпуса 34 картриджа с корпусом 14 клапана. Корпус 34 содержит верхнюю или первую часть 36 и нижнюю или вторую часть 38. Корпус 34 также может содержать направляющую клапана 40. Корпус 34 содержит проточный канал 42, который выполнен для создания сообщения через текучую среду между камерой 30 и выходным отверстием 18, что эффективным образом обеспечивает сообщение через текучую среду между входным отверстием 16 и выходным отверстием текучей среды 18. Седло 44 клапана расположено в корпусе 34 вдоль проточного канал 42 и в целом между первой частью 36 и второй частью 38. Стержень 46 клапана расположен в корпусе 34 и содержит регулирующий элемент 48, размер которого обеспечивает возможность взаимодействия указанного регулирующего элемента с седлом 44. Стержень 46 выполнен с возможностью перемещения между открытым положением (как показано на фиг. 2), в котором регулирующий элемент 48 расположен на некотором расстоянии от седла клапана 44, и закрытым положением (как показано на фиг. 3), в котором регулирующий элемент 48 взаимодействует с седлом 44. Таким образом, когда стержень клапана 46 находится в открытом положении, как показано на фиг. 2, клапан 10 обеспечивает возможность протекания текучей среды из входного отверстия 16 через проход 32 в камеру 30, затем через проточный канал 42, мимо седла 44 и к выходному отверстию 18. Схожим образом, когда стержень 46 находится в закрытом положении, как показано на фиг. 3, поток текучей среды блокирован посредством регулирующего элемента 48, посажанного вплотную к седлу 44 клапана, что обеспечивает блокирование проточного канала 42.

В показанном на чертеже варианте реализации нижняя часть 50 стержня 46 взаимодействует с клапанной направляющей 40, и пружина 52 функционально соединена со стержнем 46, причем указанная пружина 52 расположена с возможностью смещения стержня 46 в открытое положение, как показано на фиг. 2. Клапанный картридж 12 дополнительно содержит удерживающее приспособление 54, которое расположено рядом с первой частью 36 корпуса 34. Удерживающее приспособление 54 взаимодействует с верхней частью 55 стержня 46 для удерживания стержня 46 в корпусе 34.

Согласно варианту реализации, показанному на фиг. 2 и 3, удерживающее приспособление 54 имеет форму крышки 56, содержащей круговой выступ 58, который расположен с возможностью входа в контакт с соответствующим ограничителем 60, сформированным проходящим во внутреннем направлении выступом 62. Ограничитель 60 поддерживается корпусом 34. Седло 44 расположено в монтажной области 64, сформированной в корпусе 34, и в показанном на чертеже варианте реализации седло 44 удерживается на месте удерживающим приспособлением 66 седлового кольца. Удерживающее приспособление 66 седлового кольца имеет наружную резьбу 66а и ввинчено в отверстие 68, имеющее внутреннюю резьбу 68а, расположенную в верхней части 36 корпуса 34. Ограничитель 60 и выступ 62 согласно показанному на чертеже варианту реализации являются частью удерживающего приспособления 66 седлового кольца. Более конкретно, ограничитель 60 выступа 62 образован верхней частью 70 удерживающего приспособления 66 седлового кольца.

Верхняя часть 55 стержня клапана проходит в верхнем направлении от регулирующего элемента 48, и нижняя часть 50 проходит в нижнем направлении от регулирующего элемента 48. Удерживающее приспособление 66 седлового кольца имеет внутреннее отверстие 72, и круговой выступ 58 крышки 56 имеет размер, подходящий для его размещения с возможностью перемещения во внутреннем отверстии 72. Крышка 56 содержит отверстие 74, причем отверстие 74 имеет размер, подходящий для размещения в нем верхней части 55 стержня 46. Пружина 76 расположена в полости 78, образованной между регулирующим элементом 48 и крышкой 56. В показанном на чертеже варианте реализации пружина 76 опирается на верхнюю поверхность 48а регулирующего элемента 48 и взаимодействует с нижней поверхностью 58а выступа 58 крышки 56. Следовательно, пружина 76 прикладывает смещающую силу к стержню 46 для перемещения стержня клапана и, следовательно, регулирующего элемента 48 в закрытое положение, как показано на фиг. 3.

Удерживающее приспособление 66 седлового кольца имеет отверстие 80, размер которого обеспечивает возможность прохождения по меньшей мере части крышки 56 в отверстие 80 (как показано на фиг. 2), и верхняя часть 46а стержня 46 может перемещаться в отверстии 74 крышки 56. Следовательно, когда мембрана 26 надавливает на крышку 56, сила регулирующего элемента 48, приложенная к седлу 44, управляется силой пружины 76, которая препятствует нанесению повреждения блоком мембраны/нагрузочной пружины регулирующему элементу 48 и/или седлу 44, вызванного чрезмерной величиной указанной силы. Силой нагрузочной пружины 24, приложенной к мембране 26, может управлять регулирующее приспособление 77 (как показано на фиг. 1), который обеспечивает возможность открывания клапана 10 при заданной уставке, как известно специалистам.

Как показано на фиг. 2 и 3, нижняя часть 50 стержня 46 клапана проходит в нижнее отверстие 82, выполненное в корпусе 34 в целом рядом с нижней частью 38 корпуса 34. В показанном на чертеже варианте реализации отверстие 82 является глухим отверстием. Пружина 52 расположена в отверстии 82 и взаимодействует с нижней частью отверстия 82, а также с опорной поверхностью 86 нижней части 50 стержня 46 клапана. Следовательно, пружина 52 прикладывает смещающую силу к тержню 46, действующую в направлении, в котором указанная сила может вызвать перемещение стержня 46 в направлении от седла 44 к открытому положению, как показано на фиг. 2.

Кроме того, нижнее отверстие 82 способствует формированию по меньшей мере части клапанной направляющей 40. Кроме того, крышка 56, расположенная в отверстии 72 удерживающего приспособления 66 седлового кольца, соединена с верхней частью 55 стержня 46, расположенной в отверстии 74, которое также способствует осуществлению функции направления клапана как в качестве единственного средства, так и в комбинации с нижним отверстием 82. Для специалистов очевидно, что крышка 56 и удерживающее приспособление 66 седлового кольца спроектированы с обеспечением возможности протекания текучей среды из камеры 30 через полость 78 к блоку седла клапана/регулирующего элемента.

При использовании оператор обычно регулирует нагрузку нагрузочной пружины 24 с использованием регулирующего приспособления 77, так что клапан 10 открывается и закрывается в желательной заданной точке. Поскольку камера 30 открыта давлению, действующему выше по ходу потока или на стороне входного отверстия клапана 10 через проход 32, указанный клапан остается в закрытом положении, пока направленная вверх сила, приложенная к мембране 26, вызванная давлением в камере 30, не преодолеет действующую в нижнем направлении силу нагрузочной пружины 24, приложенную к мембране 26. Когда давление в камере 30 превышает заданное значение, мембрана 26 перемещается вверх, в результате чего обеспечивается возможность выталкивания стержня 46 посредством пружины 52 в верхнем направлении и таким образом перемещения регулирующего элемента 48 в направлении от седла 44 к открытому положению, как показано на фиг. 2.

Клапан 10 остается открытым до тех пор, пока давление выше по ходу потока не упадет ниже желательной заданной точки, в которой действующая в нижнем направлении сила блока нагрузочной пружины/мембраны превышает действующую в верхнем направлении силу, вызванную давлением текучей среды в камере 30, и

стержень клапана/регулирующего элемента не вернется в закрытое положение, как показано на фиг. 3.

На фиг. 4 показан регулирующий клапан 110, в котором используется упрощенная версия клапанного картриджа 112. Клапан 110 предпочтительно содержит тот же корпус 14, описанный выше, имеющий входное отверстие 16 для текучей среды, выходное отверстие 18 для текучей среды и центральное отверстие 20. Кроме того, регулирующий клапан 110 содержит те же самые крышку 22, нагрузочную пружину 24, мембрану 26, углубленную часть 28, камеру 30 и проход 32. Как показано на фиг. 4, корпус 134 содержит центральный проточный канал 142. Нижняя поверхность мембраны 126 взаимодействует непосредственно с седлом 144, так что мембрана 126 эффективно формирует регулирующий элемент 148. Седло 144 предпочтительно выполнено из подходящего материала для создания достаточного уплотнения между мембраной 126 и седлом 144. Седло может содержать кольцевое уплотнение 146.

При использовании клапан 110 работает согласно тем же основным принципам, что и клапан 10. В частности, камера 30 является открытой действию давления, присутствующего выше по ходу потока или на стороне входного отверстия для текучей среды клапана 10 через проход 32, и клапан остается в закрытом положении, как показано на фиг. 4, пока действующая в верхнем направлении сила, приложенная к мембране 126, вызванная давлением в камере 30, не преодолеет действующую в нижнем направлении силу нагрузочной пружины 24, приложенную к мембране 126. Когда давление в камере 30 превышает заданную величину, мембрана 126 совершает перемещение по направлению вверх, так что мембрана 126 и/или регулирующий элемент 148 совершают перемещение от седла 144 клапана к открытому положению, что обеспечивает сообщение через текучую среду между камерой 30 и центральным проточным каналом 142 и, таким образом, обеспечивает сообщение через текучую среду между входным отверстием 16 и выходным отверстием 18.

Как и в случае с клапаном 10, описанным выше, клапан 110 остается открытым до снижения давления, действующего выше по ходу потока, ниже желательной заданной величины, при которой действующая в нижнем направлении сила блока нагрузочной пружины/мембраны превышает действующую в верхнем направлении силу, вызванную давлением текучей среды в камере 30, и стержень клапана/регулирующий элемент возвращаются в закрытое положение.

Согласно описанному выше варианту реализации клапанный картридж 12 может быть удален из корпуса 14 клапана в качестве одиночного встроенного блока, содержащего, например, корпус 34, стержень 46 клапана, удерживающее приспособление 54 и другие компоненты, связанные с картриджем. Указанная интегрированная или модульная конструкция клапанного картриджа 12 может обеспечить различные потенциальные преимущества. Например, при использовании стандартизированного корпуса может быть удален картридж 14 регулировочного клапана для регулирования противодавления в качестве одиночного блока и вставлен уменьшающий давление клапанный картридж 200 типа редуктора давления, показанного на фиг. 5. Разумеется, также является допустимой обратная замена, которая таким образом обеспечивает возможность удобного преобразования редуктора давления, показанного на фиг. 5, обратно в регулировочный клапан для регулирования противодавления, показанный на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, на фиг. 4 или на фиг. 5, нижняя часть центрального отверстия 20 имеет размер, обеспечивающий возможность размещения в ней нижней части 38 корпуса 34 картриджа 12, показанного на фиг. 1, на фиг. 4 или на фиг. 5. Дополнительные подробности относительно клапанного картриджа 100 редуктора давления, показанного на фиг. 5, могут быть найдены в патентной заявке США №12/496,868, которая находится в совместном рассмотрении с настоящей заявкой, принадлежит тому же заявителю и полностью включена в настоящую заявку по ссылке.

В соответствии по меньшей мере с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения или настоящих изобретений картридж противодавления, который сконструирован для согласования со стандартизированным проходом картриджа, расположенным в корпусе клапана, обеспечивает возможность облегченного преобразования редуктора давления в регулировочный клапан для регулирования противодавления и наоборот простой заменой уменьшающего давление картриджа на картридж противодавления. Таким образом, одиночный стандартизированный корпус клапана может быть использован с регулятором любого типа. Возможность создания регуляторов двух различных типов на основе одного и того же корпуса клапана упрощает изготовление и облегчает проведение ремонтных работ в полевых условиях. В вариантах реализации, описанных в настоящей заявке, также может быть использован картридж противодавления, оборудованный фильтром, который может обеспечить защиту седла клапана и который может быть использован в сбалансированных проектах для использования в случаях применения с повышенными давлениями. Настоящее изобретение может быть легко масштабировано в сторону увеличения или уменьшения для соответствия требованиям различных потоков.

В настоящей заявке описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, содержащие наилучший режим или наилучшие режимы, предпочтительные для его осуществления. Не смотря на то, что выше были показаны и описаны различные варианты реализации, для специалистов очевидно, что подробности различных вариантов реализации не должны быть взаимно исключающими. Напротив, специалисты после ознакомления с описанием настоящей заявки будут в состоянии объединить по меньшей мере одну особенность одного варианта реализации по меньшей мере с одной особенностью остальных вариантов реализации. Кроме того, также следует подразумевать, что показанные и описанные выше варианты реализации являются только примерами и не должны рассматриваться как ограничение объема защиты настоящего изобретения. Все описанные в настоящей заявке способы могут быть реализованы в любом подходящем порядке, если иное не указано в настоящей заявке или недвусмысленно противоречит контексту. Использование любого и всех вариантов реализации или иллюстративных выражений (например, "такой как"), использованных в настоящей заявке, предназначено только для наилучшего раскрытия аспектов варианта реализации или вариантов реализации настоящего изобретения, но никак не ограничения объема защиты изобретения. Ни одно выражение в настоящем описании не должно рассматриваться как указывающее на незаявленный элемент как существенный для практической реализации настоящего изобретения.

1. Регулировочный клапан для регулирования противодавления, содержащий:
корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и центральное отверстие, расположенное между входным отверстием для текучей среды и выходным отверстием для текучей среды;
крышку, соединенную с корпусом клапана и содержащую нагрузочную пружину, функционально соединенную с мембраной, взаимодействующей с частью корпуса клапана для формирования камеры, сообщающейся через текучую среду с входным отверстием для текучей среды посредством прохода; и
клапанный картридж, расположенный в центральном отверстии корпуса клапана, содержащий:
корпус, имеющий размер, подходящий для его размещения в центральном отверстии, и содержащий первую часть, вторую часть, направляющую клапана и проточный канал, выполненный для обеспечения сообщения через текучую среду между камерой и выходным отверстием для текучей среды;
седло клапана, расположенное в корпусе вдоль проточного канала между первой частью и второй частью;
стержень клапана, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью перемещения между открытым положением с обеспечением потока через проточный канал и закрытым положением с предотвращением потока через проточный канал, и содержащий часть, взаимодействующую с направляющей клапана;
первую пружину, функционально соединенную со стержнем клапана и выполненную с возможностью смещения стержня клапана по направлению к открытому положению;
удерживающее приспособление, расположенное вплотную к первой части корпуса и взаимодействующее с частью стержня клапана для удерживания его в корпусе;
и вторую пружину, функционально соединенную с удерживающим приспособлением и стержнем клапана, которая выполнена с возможностью смещения стержня клапана по направлению к седлу клапана.

2. Регулировочный клапан по п. 1, в котором удерживающее приспособление содержит крышку, имеющую выступ, выполненный с возможностью взаимодействия с ограничителем, соединенным с корпусом.

3. Регулировочный клапан по п. 2, в котором седло клапана сформировано посредством съемного седлового кольца, установленного в проточном канале и содержащего удерживающее приспособление седлового кольца, разъединяемым способом соединенное с корпусом и расположенное с возможностью фиксации седлового кольца, причем ограничитель поддержан посредством верхней части удерживающего приспособления седлового кольца.

4. Регулировочный клапан по п. 3, в котором удерживающее приспособление седлового кольца имеет отверстие, имеющее размер для обеспечения размещения крышки с возможностью перемещения, причем указанная крышка содержит отверстие, а стержень клапана содержит верхнюю часть штока, проходящую в отверстие в крышке.

5. Регулировочный клапан по п. 3 или 4, в котором удерживающее приспособление седлового кольца содержит верхнее отверстие, причем крышка содержит верхнюю часть, имеющую размер для обеспечения ее прохождения в указанное верхнее отверстие, и выполнена с возможностью реагирования на перемещение мембраны.

6. Регулировочный клапан по п. 1, в котором корпус содержит нижнее отверстие, расположенное вплотную к указанной второй части, причем нижнее отверстие принимает первую пружину и формирует направляющую клапана, а стержень клапана содержит нижнюю часть штока, проходящую в указанное нижнее отверстие.

7. Регулировочный клапан по п. 1, в котором центральное отверстие корпуса клапана и наружная часть корпуса соединены посредством взаимодействующих резьб, причем клапанный картридж формирует единый интегрированный блок, выполненный с возможностью удаления из центрального отверстия корпуса клапана.

8. Регулировочный клапан по п. 1, содержащий регулирующее приспособление, поддерживаемое крышкой и выполненное с возможностью приложения регулируемой предварительной нагрузки к нагрузочной пружине.

9. Регулировочный клапан для регулирования противодавления, содержащий:
корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и центральное отверстие, расположенное между входным отверстием для текучей среды и выходным отверстием для текучей среды;
мембранный блок, часть мембранного блока, взаимодействующую с частью корпуса клапана для формирования камеры, сообщающейся через текучую среду с входным отверстием для текучей среды посредством прохода; и
клапанный картридж, расположенный в центральном отверстии корпуса клапана, содержащий:
корпус, установленный в центральном отверстии с возможностью удаления и содержащий проточный канал, выполненный с возможностью обеспечения сообщения через текучую среду между камерой и выходным отверстием для текучей среды;
седло клапана, расположенное в корпусе вдоль проточного канала;
стержень клапана, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью перемещения между открытым положением с обеспечением потока через проточный канал и закрытым положением, в котором этот стержень клапана посажен вплотную к седлу клапана с предотвращением потока через проточный канал;
первую пружину, функционально соединенную со стержнем клапана и выполненную с возможностью смещения стержня клапана по направлению к открытому положению; и
крышку, функционально соединенную со стержнем клапана и имеющую выступ, выполненный с возможностью взаимодействия с ограничителем, соединенным с корпусом для удерживания стержня клапана в корпусе.

10. Регулировочный клапан по п. 9, содержащий удерживающее приспособление седлового кольца, выполненное с возможностью закрепления седла клапана в корпусе, причем часть указанного удерживающего приспособления седлового кольца формирует ограничитель.

11. Регулировочный клапан по п. 10, в котором стержень клапана содержит верхнюю часть штока, а крышка расположена с возможностью перемещения в удерживающем приспособлении седлового кольца, содержит отверстие, имеющее размер для обеспечения возможности размещения в нем верхней части штока, и содержит вторую пружину, функционально соединяющую крышку и стержень клапана и выполненную с возможностью смещения стержня клапана по направлению к седлу клапана.

12. Регулировочный клапан по п. 10 или 11, в котором удерживающее приспособление седлового кольца содержит верхнее отверстие, причем крышка содержит верхнюю часть, имеющую размер, который обеспечивает возможность ее прохождения в это верхнее отверстие, и выполнена с возможностью перемещения против действия силы второй пружины в ответ на перемещение мембраны.

13. Регулировочный клапан по п. 9, в котором корпус содержит нижнее отверстие, и стержень клапана содержит нижнюю часть штока, проходящую в указанное нижнее отверстие, причем указанная нижняя часть штока и нижнее отверстие взаимодействуют для формирования клапанной направляющей, при этом первая пружина расположена в нижнем отверстии.

14. Регулировочный клапан по п. 9, в котором центральное отверстие корпуса клапана и наружная часть корпуса соединены взаимодействующими резьбами, причем клапанный картридж формирует одиночный интегрированный блок, выполненный с возможностью удаления центрального отверстия корпуса клапана.

15. Регулировочный клапан по п. 9, содержащий:
нагрузочную пружину, расположенную в крышке клапана и выполненную с возможностью приложения силы к мембранному блоку, и
регулирующее приспособление, выполненное с возможностью применения настраиваемой предварительной нагрузки к нагрузочной пружине.

16. Способ сборки регулировочного клапана для регулирования противодавления, содержащий этапы, на которых:
выбирают корпус клапана, имеющий входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и центральное отверстие, расположенное между входным отверстием для текучей среды и выходным отверстием для текучей среды,
берут мембранный блок и размещают таким образом, чтобы часть мембранного блока взаимодействовала с частью корпуса клапана, для формирования камеры и образования гидравлической связи между камерой и входным отверстием для текучей среды, и
монтируют клапанный картридж в качестве одиночного блока, содержащего корпус, имеющий размер, обеспечивающий возможность его вставления в центральное отверстие корпуса клапана,
берут корпус с проточным каналом, расположенным с обеспечением возможности гидравлической связи между камерой и выходным отверстием для текучей среды,
берут корпус с седлом клапана, расположенным вдоль проточного канала,
размещают стержень клапана в корпусе и ориентируют его с возможностью перемещения между открытым положением, обеспечивающим поток через проточный канал, и закрытым положением, в котором указанный стержень взаимодействует с седлом клапана и предотвращает протекание текучей среды через проточный канал,
берут первую пружину, функционально соединенную со стержнем клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана к открытому положению, и
соединяют крышку со стержнем клапана, причем указанная крышка имеет выступ, расположенный с возможностью взаимодействия с соответствующим ограничителем, соединенным с корпусом, для удерживания стержня клапана в корпусе.

17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этапы, на которых:
берут удерживающее приспособление седлового кольца, выполненное с возможностью фиксирования седла клапана в корпусе, и
берут ограничитель, расположенный на части удерживающего приспособления седлового кольца.

18. Способ по п. 16 или 17, содержащий этапы, на которых:
берут верхнюю часть штока, расположенную на стержне клапана,
размещают указанную верхнюю часть штока в отверстии в крышке для обеспечения возможности скользящего перемещения верхней части штока относительно крышки, и
берут вторую пружину, функционально соединяющую крышку со стержнем клапана и расположенную с возможностью смещения стержня клапана в направлении к седлу клапана.

19. Способ по п. 17, содержащий этапы, на которых:
берут удерживающее приспособление седлового кольца, расположенное в верхнем отверстии, берут крышку с верхней частью, имеющей размер, обеспечивающий возможность ее прохождения в указанное отверстие, и
ориентируют указанную крышку с возможностью перемещения против силы второй пружины в ответ на перемещение мембраны.

20. Способ по п. 16, содержащий этапы, на которых:
берут стержень клапана с нижней частью штока,
берут корпус с нижним отверстием, имеющим размер, обеспечивающий возможность размещения в нем указанной нижней части штока, для формирования клапанной направляющей, и
размещают первую пружину в нижнем отверстии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным клапанам, и предназначено для автоматического выпуска газообразной среды из трубопроводов и емкостей в атмосферу при чрезмерном повышении в них давления и обеспечения безопасной эксплуатации установок и предотвращения аварий.

Изобретение относится к предохранительным клапанам для снижения избыточного давления жидкости в сосуде высокого давления и может быть использовано в гидравлических системах.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в любой области науки и техники, где необходимо использовать предохранительные устройства многократного действия, предназначенные для защиты объектов от превышения давления, и в особенности при быстропротекающих процессах, подобных взрыву, когда подъем давления в объекте может продолжаться даже после срабатывания предохранительного устройства.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в пневматических и гидравлических системах в различных отраслях промышленности и транспорта для предохранения трубопроводов и емкостей от повышения в них давления свыше допустимого.

Изобретение относится к арматуростроению, предназначено для сброса избыточного давления газов из емкостей пневмогидросистем и может быть использовано в стендах, установках, машинах, Цель изобретения - экономия рабочей среды при высоких давлениях за счет полного открытия клапана.

Изобретение относится к области арматуростроения. .

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в нефтегазовой промышленности для защиты систем от превышения в них давления свыше допустимого предела.

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить надежность работы предохранительного клапана путем исключения протечек рабочей среды в закрытом положении.

Изобретение относится к устройствам регулирования (настройки) и контроля давления срабатывания предохранительных клапанов. Устройство регулирования содержит датчик силы, соединенный с контроллером.

Изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть применено для перепуска жидкости из нижележащего пласта в вышележащий пласт. Устройство включает полый корпус с выпускным каналом и выступом снизу, гильзу, соосно размещенную внутри полого корпуса с возможностью осевого перемещения, сменную насадку и клапан, пропускающий жидкость изнутри наружу.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве предохранительного клапана для использования во всех отраслях народного хозяйства, где применяется защита от превышения допустимого давления.

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре и предназначена для предохранения резервуаров от избыточного давления. Предохранительный клапан содержит корпус, наконечник предохранительного клапана с отверстием и поршневой узел равновесного давления.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройствам, поддерживающим избыточное давление в заданных пределах внутри емкостей, в том числе криогенных, и предназначено для использования в пневмогидросистемах любой отрасли машиностроения.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве спускного и предохранительного клапана в гидравлическом оборудовании, таком как радиаторы.

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 предохранительно - запорным средствам и предназначено для использования на объектах, представляющих емкость с загрузочным люком для хранения и транспортировки опасных газовых сред, а также технологические емкости для проведения в них технологических процессов при изготовлении изделий.

Изобретение относится к предохранительным клапанам и предназначено для защиты трубопроводов от превышения давления. .

Изобретение относится к газовым предохранительным устройствам и предназначено для автоматического прекращения подачи газа в случае повышения или понижения контролируемого давления.
Наверх