обратный клапан

Формула изобретения

Обратный клапан, содержащий корпус в виде уплотненного патрубка с выпуклой стенкой, гибкий запорный орган и седло, выполненное полым и заглушенным с одного конца, причем в боковых стенках седла выполнены окна, а со стороны выхода жидкости расположен потокоформирующий конус, основание которого сопряжено с передними стенками окон, отличающийся тем, что седло выполнено в форме цилиндра, на наружной поверхности которого со стороны входа жидкости выполнена кольцевая фигурная канавка, а гибкий запорный орган выполнен в виде втулки, имеющей со стороны выхода участок утолщенной формы, а с противоположной стороны - утонченный участок с самоуплотняющейся кромкой и кольцевым фигурным выступом, расположенным на ее внутренней поверхности в кольцевой фигурной канавке седла, причем участок утолщенной формы втулки разделен продольными выборками на секторы в форме трапеций, обращенных большими основаниями к седлу и снабженных со стороны седла армировкой, кроме этого, оси окон седла расположены под острым углом в направлении движения жидкости к оси корпуса, а потокоформирующий конус выполнен в виде вставки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к обратным клапанам, и предназначено для трубопроводных систем, по которым перекачиваются вода, нефтепродукты и другие жидкости.

Известен обратный клапан, содержащий корпус с входным и выкидным патрубками, седло и поворотную тарель [1].

К недостаткам устройства относятся:

- сложность конструкции и значительные габаритные размеры, обусловленные наличием деталей сложной формы;

- малый срок службы вследствие склонности подобных клапанов к резкому удару об седло при посадке.

Известен также обратный клапан, состоящий из корпуса, крышки, входного и выходного патрубков, торсионного вала, рычага герметизирующего диска, упругой оболочки и полупроницаемого кольца [2].

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и значительные габаритные размеры, обусловленные наличием деталей сложной формы.

Известен также обратный клапан, содержащий корпус с кольцевым седлом, соосно размещенные входной и выходной патрубки. В корпусе размещены поворотная запорная тарель и опора, выполненная с направляющими пазами, в которых размещена ось тарели. Направляющие пазы выполнены под острым углом к оси входного патрубка [3].

К недостаткам устройства относятся:

- сложность конструкции, обусловленная наличием деталей сложной формы;

- неудовлетворительная надежность герметизации разобщаемых полостей, особенно при высоких давлениях нагнетания перекачиваемой среды;

- значительные потери давления на участке обратного клапана вследствие того, что имеет место фактор внезапного расширения потока при выходе из клапана.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является обратный клапан, содержащий корпус в виде уплотнительного патрубка с выпуклой стенкой, гибкий запорный орган и седло, выполненное полым и заглушенным с одного конца, причем в боковых стенках седла выполнены окна, а со стороны жидкости расположен потокоформирующий конус, основание которого сопряжено с передними стенками окон [4].

Недостатками устройства являются:

- малое рабочее давление, обусловленное размерами толщины стенок гибкого запорного органа;

- неудовлетворительная эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что в процессе транспортирования гибкий запорный орган находится в раздутом состоянии, что приводит со временем к остаточной деформации и последующей потере герметичности;

- повышение потери давления на участке обратного клапана вследствие разрушения гибкого запорного органа.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение эксплуатационной надежности и снижение потерь давления при прохождении жидкости через устройство.

Указанная задача решается описываемым обратным клапаном, включающим корпус в виде уплотненного патрубка с выпуклой стенкой, гибкий запорный орган и седло, выполненное полым и заглушенным с одного конца, причем в боковых стенках седла выполнены окна, а со стороны выхода жидкости расположен потокоформирующий конус, основание которого сопряжено с передними стенками окон.

Новым является то, что седло выполнено в форме цилиндра, на наружной поверхности которого со стороны входа выполнена кольцевая фигурная канавка, а гибкий запорный орган выполнен в виде втулки, имеющей со стороны выхода участок утолщенной формы, а с противоположной стороны - утонченный участок с самоуплотняющейся кромкой и кольцевым фигурным выступом, расположенным на ее внутренней поверхности в кольцевой фигурной канавке седла, причем участок утолщенной формы втулки разделен продольными выборками на секторы в форме трапеций, обращенных большими основаниями к седлу и снабженных со стороны седла армировкой, кроме этого, оси окон седла расположены под острым углом в направлении движения жидкости к оси корпуса, а потокоформирующий конус выполнен в виде вставки.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого клапана. Из фиг.2 - разрез А.А. на фиг.1.

Клапан состоит из корпуса 1 с выпуклой стенкой 2 и фланцами по концам, седла 3, запорного органа 4, самоуплотняющихся П-образных манжет 5 и стопорного кольца 6. Седло 3 выполнено в виде полого цилиндра, заглушенного с одного конца, в боковых стенках которого выполнены окна 7 с передней стенкой 8, ось которых к оси клапана в направлении движения жидкости находится под острым углом.

Седло 3 со стороны входа по наружной поверхности снабжено кольцевой фигурной канавкой 9, а со стороны выхода по оси устройства потокоформирующей вставкой 10 в виде конуса, основание которого плавно смыкается с передними стенками 8 окон. Запорный орган 4 выполнен в виде гибкой втулки, имеющей со стороны выхода участок утолщенной формы 11, а с противоположной стороны утонченный участок 12, с самоуплотняющейся кромкой 13 и снабжен с внутренней стороны кольцевым фигурным выступом 14 под кольцевую фигурную канавку 9 седла. Утолщенный участок 11 разделен на секторы 15 продольными выборками 16 в форме трапеции с малым основанием у седла. Секторы 15 со стороны седла снабжены арматурой 17, например металлической сеткой.

Работа обратного клапана осуществляется следующим образом.

После пуска насоса давление в полости "а" фиг.1 становится больше, чем в полости "б". 3 результате секторный участок запорного органа начинает изгибаться вокруг утонченной его части и перекачиваемая жидкость через образовавшийся между запорным органом и седлом зазор направляется в полость "б". После выхода насоса на режим запорный орган займет положение II (фиг.1). При остановке насоса давление в полости "а" резко падает. Вследствие этого перекачиваемая жидкость из полости "б" устремляется в полость "а". Этому способствует наличие упругих свойств перекачиваемой жидкости и трубопровода, расположенных перед клапаном и поддерживающих в момент остановки насоса повышенное давление в полости "б" по сравнению с полостью "а". Благодаря этому происходит закрытие запорного органа (положение 1) (фиг.2).

Применение данного технического решения позволит:

- повысить эксплуатационную надежность благодаря введению в конструкцию многолепесткового гибкого запорного органа, обладающего способностью самоуполняться;

- снизить потери давления, а также повысить рабочее давление благодаря выполнению запорного органа многолепестковым и наличию утонченных и утолщенных участков.

Источники информации

1. А.С. 1557405, МПК F 16 К 15/03, 1990.

2. А.С. 1687982, МПК F 16 К 15/03, 1991.

3. А.С. 1397665, МПК F 16 К 15/03, 1988.

4. Патент СН 572179, МПК F 16 К 15/14, 30.01.1976 (прототип).