клапан обратный поворотный

Формула изобретения

Клапан обратный поворотный, содержащий корпус клапана, поворотную тарелку, закрепленную на валу клапана и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями относительно проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные разделительные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями, при этом рабочие полости демпфера переменного объема, образованные разделительными перегородками и поворотными лопастями и заполненные демпферной жидкостью, попарно объединены и сообщаются между собой через дроссельное устройство, регулирующее время закрытия (открытия) поворотной тарелки, а вал демпфера соединен с валом клапана, отличающийся тем, что между рабочими полостями демпфера введен дополнительный регулируемый канал перепуска демпферной жидкости, площадь открытия которого зависит от угла поворота поворотных лопастей демпфера так, что в зонах, близких к закрытому и открытому положениям поворотной тарелки клапана, она равна нулю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Известны клапаны обратные поворотные с газовым демпфером (см. "Справочник по арматуре для газо- и нефтепродуктов". - Л.: Недра, 1988 г., стр.147-149).

Недостатком этого клапана является малый коэффициент демпфирования газового демпферного устройства и, как результат, ударный характер закрытия (открытия) клапана, а также пульсация клапана в открытом положении.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является клапан обратный поворотный с гидравлическим поворотным демпфером (см. US 4286621 А, кл. F 16 К 1/20, 01.09.1981), который содержит корпус клапана, поворотную тарелку, закрепленную на валу клапана и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные разделительные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями. При этом рабочие полости демпфера переменного объема, образованные разделительными перегородками и поворотными лопастями и заполненные демпферной жидкостью, попарно объединены и сообщаются между собой через дроссельное устройство, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Вал демпфера соединен с валом клапана, находящимся в выходной полости клапана, а рабочие полости демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения.

Недостатком прототипа является то, что наличие на обратном поворотном клапане гидравлического демпфера существенно снижает чувствительность обратного поворотного клапана к перемене направления движения газа ввиду появления дополнительных сил сопротивления вращению в виде разделительного уплотнения и демпферной жидкости.

Это может привести к неполному закрытию клапана или к появлению при закрытии значительного дополнительного крутящего момента на валу клапана от действия на поворотную тарелку перепада давления обратного потока газа тем большего, чем больше время закрытия клапана, что, при увеличивающемся сопротивлении вращению, может привести к значительным деформациям и поломке демпфера.

Задачей изобретения является повышение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером путем создания конструкции, лишенной недостатков прототипа.

Технический результат заключается в том, что клапан обратный поворотный с гидравлическим поворотным демпфером содержит корпус клапана, поворотную тарелку, закрепленную на валу клапана и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные разделительные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями. При этом рабочие полости демпфера переменного объема, образованные разделительными перегородками и поворотными лопастями и заполненные демпферной жидкостью, попарно объединены и сообщаются между собой через дроссельное устройство, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Вал демпфера соединен с валом поворотной тарелки, находящимся в выходной полости клапана, а рабочие полости демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения.

Новым является то, что между рабочими полостями демпфера введен дополнительный регулируемый канал перепуска демпферной жидкости, площадь открытия которого зависит от угла поворота поворотных лопастей демпфера так, что в зонах, близких к конечным положениям поворотной тарелки клапана, она равна нулю, то есть канал закрыт при полностью открытом и полностью закрытом положениях поворотной тарелки клапана и в зонах, близких к ним (рабочих зонах), и открывается, а затем закрывается на определенных углах поворота лопастей демпфера при выходе из этих зон.

В результате этого клапан обратный поворотный с гидравлическим поворотным демпфером приобретает следующие новые свойства:

чувствительность поворотной тарелки к перемене направления движения газа в нерабочей зоне повышается;

поворотная тарелка, встречая меньшее сопротивление со стороны рабочей жидкости, проходит нерабочую зону быстрее, в результате чего образующийся на ней перепад давления от обратного потока газа и крутящий момент на валу от перепада давления уменьшаются.

Конструкция предлагаемого устройства приведена на фиг.1, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус клапана 1, поворотную тарелку 2, закрепленную на валу клапана 11 и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе 3 которого размещены две неподвижные разделительные перегородки 4 и вал демпфера 5 с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями 7. При этом разделительные перегородки и поворотные лопасти образуют рабочие полости демпфера переменного объема 8, которые заполнены демпферной жидкостью, попарно объединены и сообщаются между собой через дроссельное устройство 10, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Также как и в прототипе, вал демпфера соединен с валом клапана, находящимся в выходной полости 6 клапана, а рабочие полости демпфера и выходная полость клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения 12.

Отличительным признаком устройства является то, что между рабочими полостями демпфера введен дополнительный регулируемый канал 13 перепуска демпферной жидкости, входные 15 и выходные 16 отверстия которого расположены в корпусе демпфера по углу поворота поворотных лопастей так, что при нахождении поворотных лопастей демпфера вблизи конечных положений поворотной тарелки клапана (в рабочих зонах), они находятся в одной рабочей полости демпфера, и, следовательно, перепуск демпферной жидкости через дополнительный канал при повороте отсутствует. При нахождении поворотных лопастей демпфера вне этих рабочих зон входные и выходные отверстия дополнительного канала перепуска попадают в разные рабочие полости демпфера, открывая тем самым перепуск демпферной жидкости через дополнительный канал при повороте лопастей и уменьшая сопротивление их повороту, что повышает чувствительность поворотной тарелки к перемене направления движения газа в нерабочей зоне. Поворотная тарелка, встречая меньшее сопротивление со стороны рабочей жидкости, проходит нерабочую зону быстрее, в результате чего образующийся на ней перепад давления от обратного потока газа и крутящий момент на валу от перепада давления уменьшаются.

Дроссельное устройство 14 позволяет производить настройку времени движения поворотной тарелки клапана в нерабочей зоне.

Благодаря использованию этого конструкторского решения обеспечивается повышение надежности и ресурса работы клапана обратного поворотного с гидравлическим поворотным демпфером, увеличивается межремонтный период и, тем самым, снижаются эксплуатационные расходы компрессорных станций магистральных газопроводов.