Отсечной клапан

Авторы патента:

Селютин Антон Валерьевич (RU)

F16K31/143 - с воздействием жидкости или газа на поршень

F16K3/0281 - Задвижки или шиберные затворы, т.е. отключающие устройства с запорными элементами, совершающими скользящее движение вдоль седловой поверхности ( F16K 5/00 имеет преимущество; в плотинах с затворами или водосливах E02B 8/04)

F16K3/02 - с плоскими седловыми поверхностями; уплотнения для них

Владельцы патента RU 2684700:

Селютин Антон Валерьевич (RU)

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к отсечным устройствам, и предназначено для герметичного запирания трубопровода с различными средами при подаче среды в любом направлении. Отсечной клапан содержит соединенные между собой запорный блок, блок открытия и блок управления. Запорный блок включает корпус, в котором соосно друг другу выполнены входное и выходное отверстия с образованием между ними канала для прохода рабочего тела, сообщающегося с полостью, также выполненной внутри корпуса. Блок открытия включает корпус, внутри которого образована камера открытия, в которой расположен подпружиненный поршень и которая соединена с полостью корпуса запорного блока. Блок управления включает корпус, внутри которого образованы управляющие каналы, сообщающиеся с полостью корпуса запорного блока и с камерой открытия, и по меньшей мере один управляющий элемент, выполненный с возможностью запирания прохода по этим каналам. Внутри корпуса запорного блока с возможностью перекрытия образованного в нем канала расположен шибер, соединенный посредством штока с поршнем блока открытия. Шибер установлен на штоке с возможностью его свободного смещения от оси в обе стороны. 5 ил.

Известна шиберная задвижка RU 2208731 C1, опубл. 20.07.2003, включающая корпус, крышку, шибер и шток с уплотнительными узлами. Последние установлены с образованием между ними кольцевой полости. Эта полость соединена с атмосферной через нормально закрытый клапан. С полостью задвижки эта полость соединена через отсечное устройство. Отсечное устройство выполнено в виде цилиндра, разделенного поршнем на смежные полости. Одна из смежных полостей сообщена с кольцевой полостью, другая - с полостью корпуса. Цилиндр снабжен штоком с выходом в атмосферу, имеющим возможность взаимодействовать с поршнем. Шток цилиндра выполнен полым и снабжен обратно закрытым клапаном.

Известна конструкция шиберной задвижки RU 2496041 С1, опубл. 20.10.2013, включающая корпус с компенсационной камерой, подводящим и отводящим патрубками, шибер, соединенный со штоком, уплотнитель, привод. Шибер выполнен в виде эластичного стакана и снабжен переводником, жестко соединенным с закладной деталью, которая установлена в торце стакана, в осевом канале которого установлена кольцевая пружина, выполненная с возможностью поджатая сверху переводником, соединенным со штоком, при этом нижнее кольцо кольцевой пружины установлено на донышко стакана и снабжено трубкой, пропущенной посредством перемычки в полость компенсационной камеры, причем в переводнике выполнен дренажный канал, соединяющий осевой канал корпуса над стаканом через трубку с компенсационной камерой, снабженной перепускным клапаном.

Известно запорно-регулирующее устройство по SU 1753142 А2, опубл. 07.08.1992, которое содержит корпус с входным и выходным каналами и седло с отверстием, в котором установлены управляемые воздействием передвижного штока, соединенного с приводом, регулирующий затвор в виде плоского шибера с отверстием и уплотнительными поверхностями и поворотный запорный затвор, связанный со штоком и представляющий собой две заслонки, одна из которых глухая с уплотнительной поверхностью, а другая - разгрузочная с уплотнительной поверхностью и отверстием.

Известен запорно-отсечной клапан по RU 82016, опубл. 10.04.2009, содержащий корпус с уплотнительными поверхностями и крышкой, возвратно-перемещающийся шток, связанный с шибером, механизм перемещения штока в виде пневмоцилиндра и систему управления механизмом, включающую исполнительные элементы, которые выполнены в виде электромагнитных клапанов, связанных по управляющему сигналу с датчиками давления.

Общими недостатками известных конструкций клапанов с шиберной задвижкой является их сложность из-за наличия большого количества сложных элементов (например, пневмоцилиндров) и ограниченная функциональность, поскольку они обеспечивают возможность работы на пропускание рабочего тела только в одном направлении потока.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение функциональности при упрощении конструкции.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что отсечной клапан содержит соединенные между собой запорный блок, блок открытия и блок управления, запорный блок включает корпус, в котором соосно друг другу выполнены входное и выходное отверстия с образованием между ними канала для прохода рабочего тела, сообщающегося с полостью, также выполненной внутри корпуса, блок открытия включает корпус, внутри которого образована камера открытия, в которой расположен подпружиненный поршень и которая соединена с полостью корпуса запорного блока, блок управления включает корпус, внутри которого образованы управляющие каналы, сообщающиеся с полостью корпуса запорного блока и с камерой открытия, и по меньшей мере один управляющий элемент, выполненный с возможностью запирания прохода по этим каналам, при этом внутри корпуса запорного блока с возможностью перекрытия образованного в нем канала расположен шибер, соединенный посредством штока с поршнем блока открытия, причем шибер установлен на штоке с возможностью его свободного смещения от оси в обе стороны.

Таким образом, за счет совокупности существенных признаков настоящего изобретения достигается повышение функциональности при упрощении конструкции за счет того, что применены простые составляющие элементы и достигнута возможность двустороннего пропускания рабочего тела по трубопроводу, благодаря совокупности свободного смещения (линейного и/или углового) шибера от оси и управляющих каналов. Кроме того за счет шибера и управляющих каналов заявляемый клапан может применяться во всех известных жидкостных средах с широким спектром вязкости и во всех известных газовых средах, в том числе с повышенной взрывоопасностью, т.е. обеспечивается и расширение его области применения.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами и нижеследующим описанием.

На Фиг. 1 представлен отсечной клапан в закрытом состоянии.

На Фиг. 2 представлен отсечной клапан в открытом состоянии.

На Фиг. 3 и 4 представлены разрезы по управляющим каналам заявляемого клапана.

На Фиг. 5 представлен общий вид отсечного клапана в закрытом состоянии.

1 - корпус запорного блока;

2 - крышка корпуса запорного блока;

3 - входное отверстие корпуса запорного блока;

4 - выходное отверстие корпуса запорного блока;

5 - канал между входным и выходным отверстиями;

6 - полость корпуса запорного блока;

7 - корпус блока открытия;

8 - камера открытия;

9 - поршень блока открытия;

10 - уплотнители;

11 - пружина;

12 - шток поршня блока открытия;

13 - индикаторный наконечник;

14 - штифт;

15 - корпус блока управления;

16 - управляющий канал, соединенный с полостью 6;

17 - управляющий канал, соединенный с камерой 8 открытия;

18 - ручной привод;

19 - электромагнитный привод;

20 - уплотнитель;

21 - канавка;

22 - шток управляющего элемента;

23 - шибер;

24 - шток запорного блока;

25 - штифт;

26 - уплотнитель;

27 - входной штуцер;

28 - выходной штуцер;

29 - индуктивный датчик.

Отсечной клапан (Фиг. 1-5) содержит соединенные между собой запорный блок, блок открытия и блок управления.

Запорный блок включает корпус 1 с крышкой 2, в котором соосно друг другу выполнены входное отверстие 3 и выходное отверстие 4 с образованием между ними канала 5 для прохода рабочего тела. Канал 5 сообщается с полостью 6, также выполненной внутри корпуса 1.

Блок открытия включает корпус 7, внутри которого образована камера 8 открытия, в которой расположен поршень 9, снабженный уплотнителями 10 и соединенный с пружиной 11. Поршень 9 может быть соединен посредством штока 12 с индикаторным наконечником 13, по положению которого можно визуально определить положение поршня 9 (открыто/закрыто). Поршень 9 со штоком 12 может быть соединен с помощью, например, штифтов 14. Камера 8 открытия соединена с полостью 6.

Блок управления включает корпус 15 и по меньшей мере один управляющий элемент. Внутри корпуса 15 образованы управляющие каналы 16 и 17 (Фиг. 3 и 4), сообщающиеся с полостью 6 корпуса 1 запорного блока и с камерой 8 открытия, соответственно. Управляющий элемент выполнен с возможностью запирания прохода по каналам 16 и 17. Управляющий элемент может представлять собой ручной привод 18 и/или электромагнитный привод 19, а также любой другой автоматический привод. Запирание может осуществляться посредством перекрытия уплотнителями 20 канаки 21 на штоке 22 управляющего элемента.

Каналы 16 и 17 могут иметь продолжения в корпусе 1 и/или 7 в зависимости от конструктивного исполнения клапана для соединения с полостью 6 и камерой 8 открытия.

Внутри корпуса 1 запорного блока с возможностью перекрытия образованного в нем канала 5 расположен шибер 23 (шиберная задвижка), соединенный посредством штока 24 с поршнем 9 блока открытия. Шток 24 расположен в полости 6 и соединен с поршнем 9, например, с помощью резьбового соединения или стопорного пальца.

Шибер 23 установлен на штоке 24, например, с помощью штифта 25, с возможностью его свободного смещения (линейного и/или углового) от оси в обе стороны в зависимости от направления потока рабочего тела.

В месте перекрытия шибером 23 канала 5 установлены уплотнители 26.

Корпусы 1, 7, 15 могут быть соединены между собой болтовыми или резьбовыми соединениями.

На входное отверстие 3 и на выходное отверстие 4 могут быть установлены штуцеры 27 и 28.

Клапан может быть снабжен индуктивным датчиком 29 (Фиг. 5) положения поршня 9.

При этом вход и выход меняются местами при изменении направления потока рабочего тела.

Заявляемый клапан работает следующим образом.

При включении насосного агрегата в дежурный режим рабочее тело (вода) дойдя до шибера 23 клапана слева или справа, или одновременно с обеих сторон, за счет свободного смещения шибера 23 от оси, рабочее тело поступает в зашиберную зону (полость 6) и по каналу 16, связывающему эту зону с блоком управления, поступает через канал 17 в камеру 8 открытия. Рабочее тело воздействует на поршень 9 открытия, поднимает его, сжимая при этом пружину 10, а т.к. поршень 9 связан с шибером 23, то поднимает шибер 23, так же пропадает сигнал с индуктивного датчика 29 (при его наличии) и клапан открывается. Визуальное открытие клапана видно по поднявшемуся индикаторному наконечнику 13, связанному с поршнем 9.

При прорыве участка трубопровода происходит падение давления в системе, рабочее тело перестает воздействовать на поршень 9, под действием разжимающейся пружины 10 над поршнем 9, он начинает смещаться в закрытое положение, соответственно перекрывая канал 5 шибером 23. Рабочее тело поступает из камеры 8 открытия через в зашиберную зону (полость 6). При полном перекрытии канала 5 давление в системе возвращается, при этом клапан снова открывается.

Для полного и надежного перекрытия клапана необходимо перевести блок управления в состояние, предотвращающее поступление рабочего тела в камеру 8 открытия. Это происходит путем ручного управления или по сигналу на электромагнит с анализаторов протока. Переводя блок управления в такой режим, обеспечивается сброс рабочего тела из камеры 8 открытия в окружающую среду, при этом рабочее тело запирается в блоке управления и не поступает в камеру 8 открытия. Шибер 23 в положении, перекрывающем канал 5, при таком состоянии блока управления, под действием рабочего тела прижимается одной из своих сторон к уплотнениям 26, перекрывая поток рабочего тела через канал 5.

Таким образом, обеспечена работа отсечного клапана независимо от направления потока рабочего тела.

Отсечной клапан, содержащий соединенные между собой запорный блок, блок открытия и блок управления, при этом запорный блок включает корпус, в котором соосно друг другу выполнены входное и выходное отверстия с образованием между ними канала для прохода рабочего тела, сообщающегося с полостью, также выполненной внутри корпуса, блок открытия включает корпус, внутри которого образована камера открытия, в которой расположен подпружиненный поршень и которая соединена с полостью корпуса запорного блока, блок управления включает корпус, внутри которого образованы управляющие каналы, сообщающиеся с полостью корпуса запорного блока и с камерой открытия, и по меньшей мере один управляющий элемент, выполненный с возможностью запирания прохода по этим каналам, при этом внутри корпуса запорного блока с возможностью перекрытия образованного в нем канала расположен шибер, соединенный посредством штока с поршнем блока открытия, причем шибер установлен на штоке с возможностью его свободного смещения от оси в обе стороны.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для управления клапаном при регулировании расхода и давления газов на трубопроводах технологических линий.

Обводное устройство для пневмопривода // 2590926

Обводное устройство содержит привод, перемещающийся в первом и втором направлениях, и объемный бустер, гидравлически сообщающийся с приводом; объемный бустер состоит из подающего канала, выпускного канала и обводного соединения на выходе объемного бустера, гидравлически соединенного с подающим каналом; обводное устройство дополнительно содержит обводной клапан, сообщающийся гидравлически с обводным соединением на выходе объемного бустера.

Аппарат регулирующий // 2485381

Изобретение относится к машиностроению, а именно к аппаратам, регулирующим поток и давление в гидрообъемных приводах. .

Задвижка с дублирующим приводом // 2418221

Изобретение относится к запорной арматуре, а именно - к средствам управления задвижками, обеспечивающим возможность ручного перекрытия магистрали. .

Исполнительный механизм запорного устройства // 2412391

Механический блок защиты технических трубопроводов по давлению // 2272208

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для применения в нефтегазодобывающей, химической и других отраслях промышленности, а также для целей водо-, газо-, теплоснабжения.

Невозвратно-запорный или запорный клапан // 2219411

Изобретение относится к области машиностроения и промышленного арматуростроения, в частности к конструкциям и устройствам трубопроводной арматуры, предназначенной для управления потоками транспортируемой рабочей среды и ее параметрами: скоростью, давлением, расходом и т.д.

Отсечной кран // 2173808

Задвижка // 2166684

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к задвижкам. .

Пневмоклапан // 2143563

Изобретение относится к области турбостроения и, в частности, к запорной трубопроводной арматуре с пневмоприводом, приводимым в действие давлением рабочей среды. .

Запорное устройство для трубопровода // 2684460

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорной арматуры на трубопроводах АЭС, ТЭС, магистральных нефте- и газопроводах. В запорном устройстве для трубопровода снижение интенсивности износа сопрягаемых плоских рабочих поверхностей подъемного шибера и уплотнительных седел достигается за счет того, что в зону сопряжения рабочих поверхностей подъемного шибера и уплотнительных седел входного и выходного патрубков подается под давлением рабочая среда, выполняющая роль смазки.

Фонтанное оборудование устья скважины // 2684299

Изобретение относится к запорно-регулируемой арматуре. Фонтанное оборудование устья скважины содержит колонную головку с подвешенными на ней несколькими колоннами обсадных труб, образующих между собой межколонное пространство, контролируемое запорными устройствами, и фонтанную арматуру с коренным и буферным запорными устройствами, а наружная обсадная труба соединена с корпусом колонной головки посредством резьбового соединения, при этом промежуточная и внутренняя обсадные трубы, каждая посредством своей клиновой подвески подвешена на своем патрубке, причем патрубок промежуточной обсадной трубы снабжен на верхнем конце буртом, опирающимся на выступ в корпусе колонной головки, патрубок внутренней обсадной трубы опирается выполненным в его верхней части буртом на бурт патрубка промежуточной обсадной трубы через кольцо с выполненным в его стенке по крайней мере одним отверстием, размещенное в межтрубном пространстве, сообщенном со средним боковым отводом колонной головки, при этом пространство между каждым патрубком и подвешенной на нем обсадной трубой в месте их сопряжения герметизировано посредством уплотнения, на внутренней обсадной трубе над клиньевой подвеской смонтирован съемный узел подвески колоны насосно-компрессорных труб (НКТ), на котором смонтирована вся стволовая часть фонтанной арматуры, включающая коренное запорное устройство, снабженное шаровым затвором, и крестовик с центральным каналом и боковыми отводами, причем центральный канал крестовика сообщен с буферным запорным устройством, снабженным шаровым затвором, а его боковые отводы сообщены через кольцевое пространство с боковым отводом фонтанной арматуры, смонтированным во фланце, размещенном на колонной головке, при этом съемный узел подвески НКТ снабжен обратными клапанами, которые открыты под действием нижней торцевой части стволовой части фонтанной арматуры, контактирующей с торцом корпуса съемного узла подвески НКТ, а верхняя часть стволовой части фонтанной арматуры разъемно соединена с установленным на корпусе колонной головки фланцем, внутри корпуса съемного узла подвески НКТ выполнен резьбовой участок для установки пробки, предназначенной для перекрытия НКТ при замене стволовой части фонтанной арматуры без глушения скважины, приводы коренного и буферного запорных устройств выполнены с рычажно-поршневым гидравлическим приводом, управляемым посредством гидравлического насоса, установленного на фланце над колонной головкой и снабженного обратным клапаном, причем последний и рычажно-поршневой привод выполнены автоматическими и дистанционно управляемыми, нижние седла каждого запорного устройства с шаровым затвором подпружинены витой цилиндрической пружиной, причем пружина буферного запорного устройства опирается в корпус крестовика, а стволовая часть фонтанной арматуры, содержащая коренное и буферное запорные устройства и крестовик, образует единый съемный узел, крестовик которого соединен с патрубком, верхний конец которого соединен с заглушкой фланца, установленного на колонную головку.

Регулятор расхода, обеспечивающий улучшенное уплотнение путем использования дифференциального термического расширения // 2682779

Регулятор расхода текучей среды содержит корпус (104) клапана, седло (132) клапана, расположенное внутри корпуса клапана, и клапанную клетку (136), соединенную с седлом клапана внутри корпуса клапана.

Регулятор расхода газа // 2681869

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, предназначенной для регулирования расхода газовой среды, и может быть использовано в системах управляемого снижения давления (декомпрессии) в емкостях, в которых находятся люди под избыточным давлением.

Осевой клапан для текучей среды // 2675297

В данном документе описаны осевые клапаны для текучей среды, имеющие криволинейные или угловые корпуса клапанов. Клапан, раскрытый в данном документе, содержит корпус клапана (102, 104), определяющий перепускной канал (110) между входным (112) отверстием и выходным (114) отверстием, причем входное отверстие выровнено вдоль первой (164) оси и выходное отверстие выровнено вдоль второй (166) оси.

Узлы уплотнения, применяемые в жидкостных клапанах // 2672223

Описаны узлы уплотнения, применяемые в жидкостных клапанах. Затвор клапана содержит клетку, плунжер, содержащий сальник и узел уплотнения, по меньшей мере частично расположенный в сальнике.

Устьевая арматура скважины // 2665844

Изобретение относится к запорно-регулируемой арматуре. Устьевая арматура скважины содержит колонную головку с подвешенными на ней несколькими колоннами обсадных труб с образованием между ними межколонного пространства с задвижками для перекрытия межколонного пространства и фонтанную арматуру с коренным и буферным запорными устройствами, а наружная обсадная труба соединена с корпусом колонной головки посредством резьбового соединения, промежуточная и внутренняя обсадные трубы каждая посредством своей стандартной клиновой подвески подвешена на своем патрубке, причем патрубок промежуточной обсадной трубы снабжен на верхнем конце буртом, опирающимся на выступ в корпусе колонной головки, патрубок внутренней обсадной трубы опирается выполненным в его верхней части буртом на бурт патрубка промежуточной обсадной трубы через кольцо, размещенное в межтрубном пространстве, сообщенном со средним боковым отводом колонной головки, при этом пространство между каждым патрубком и подвешенной на нем обсадной трубой в месте их сопряжения герметизировано посредством уплотнения, на внутренней обсадной трубе над клиньевой подвеской смонтирован съемный узел подвески колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), на котором смонтирована вся стволовая часть фонтанной арматуры, включающая коренное запорное устройство, снабженное шаровым затвором, и крестовик с центральным каналом и боковыми отводами, причем центральный канал крестовика сообщен с буферным запорным устройством, снабженным шаровым затвором, а его боковые отводы сообщены через кольцевое пространство, образованное патрубками, с боковым отводом фонтанной арматуры, смонтированным во фланце, размещенном на колонной головке, причем вся стволовая часть фонтанной арматуры размещена в патрубке, герметично соединенном верхним его концом с установленным на колонной головке фланцем, а нижней частью герметично опирающемся через конический переходник на съемный узел подвески НКТ, стволовое шаровое запорное устройство сообщено с крестовиком, межколонные пространства обсадных труб скважины сообщены с боковыми отводами, выполненными в колонной головке, во фланце выполнен дополнительный боковой отвод, сообщенный с кольцевым пространством, образованным патрубком, опирающимся на съемный узел подвески НКТ, и патрубком, на котором подвешена внутренняя обсадная труба, а на боковых отводах фланца и боковых отводах колонной головки установлены задвижки и дроссели, при этом буферное шаровое запорное устройство расположено в колонной головке, а стволовое шаровое запорное устройство, съемный узел подвески НКТ и установленные соосно друг под другом клиновые подвески последовательно расположены в скважине под корпусом колонной головки.

Композиционный динамический уплотнительный узел клапана для высокотемпературных управляющих клапанов // 2664052

Раздвижной управляющий клапан содержит корпус клапана, седельное кольцо, расположенное внутри корпуса клапана, и пробку клапана с возможностью скольжения внутри корпуса клапана, при этом пробка клапана и седло клапана взаимодействуют между собой для контроля потока текучей среды через управляющий клапан.

Устройство седла клапана для применения в жидкостных клапанах // 2662263

Устройство содержит седельное кольцо, содержащее центральный сквозной канал и внешнюю стенку, причем внешняя стенка содержит участок с резьбой для крепления клети жидкостного клапана, причем участок с резьбой имеет первый диаметр; участок уплотнения для фиксации узла уплотнения между участком уплотнения и поверхностью корпуса жидкостного клапана и для размещения удлинения клети, причем внешняя поверхность участка уплотнения прилегает к удлинению клети, причем участок уплотнения имеет второй диаметр, больший, чем первый диаметр, и скошенный конец, расположенный между внешней поверхностью и второй ступенью участка уплотнения; и участок с выступающей кромкой для фиксации узла уплотнения между клетью и участком с выступающей кромкой, при этом участок с выступающей кромкой доходит до поверхности корпуса, а участок уплотнения располагается между участком с выступающей кромкой и участком с резьбой, причем участок с выступающей кромкой имеет третий диаметр, больший, чем второй диаметр.

Дозировочный клапан для присадок, подверженных замерзанию // 2659847

Изобретение относится к дозировочным клапанам для дозирования жидкости из резервуара, находящегося под давлением. Дозировочный клапан (1) содержит корпус (6) клапана с каналом (7) и телом (2) клапана, которое является подвижным для открывания и закрывания дозировочного клапана (1), и пружину (3), которая действует с силой упругости на тело (2) клапана и таким образом удерживает тело (2) клапана в исходном положении.

Запорное устройство для трубопровода // 2684460