способ разгрузки затвора двухседельного клапана

Формула изобретения

Способ разгрузки затвора двухседельного клапана, в котором поток рабочей среды в межседельной камере разделяется на две части, отличающийся тем, что поток рабочей среды после входного патрубка перегородкой разделяется на две части, которые направляются в противоположные стороны в надседельные камеры, из которых потоки рабочей среды поступают в межседельную камеру, которая разделена на две межседельные камеры другой перегородкой, где каждый из этих потоков разделяется на два потока, направленных в противоположные направления, которые действуют на затвор в противоположных направлениях, при этом эти потоки огибают перегородку с боков и поступают в выходной патрубок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к двухседельным клапанам, и может использоваться в каких-либо отраслях промышленности для регулирования различных параметров технологических процессов, связанных с жидкими и газоподобными средами.

Известен способ эксплуатации трубопроводной арматуры (Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры, Ленинград, "Машиностроение", 1969, с.33-35), по которому при эксплуатации клапанов возникают процессы, в результате которых под воздействием потока рабочей среды (газоподобных и жидких веществ) изменяются свойства материалов и размеры деталей клапана, в частности затвора и его опор. Когда влияние таких изменений станет настолько большим, что дальнейшее использование клапана невозможно или небезопасно, наступает его граничное состояние, в результате которого он должен быть заменен или отремонтирован.

Такая эксплуатация клапана не допускает решения обозначенных проблем путем снижения степени одностороннего износа опор затвора в результате влияния на затвор потока рабочей среды. Односторонний износ опор затвора приводит к появлению щелей между затвором и седлами клапана при его закрытии, а также приводит к заклиниванию затвора клапана при его работе. Кроме этого в связи со склонностью затвора к деформациям от гидроударов и резких перепадов давления рабочей среды, превышаются допустимые нормы протечек при полном его закрытии. При наличии еще и температурных деформаций величина перетечек превышает допустимые значения в несколько раз.

Известный способ работы двухседельного клапана, описанный в патенте России № 2145021 (МПК 7 F16K 1/44, опубл. 27.01.2000), по которому затвор помещен в расположенную концентрично оси клапана уравнительную трубу, при помощи которой в режиме открытия клапана камеры над и под затвором сообщаются, в результате чего разница давления между камерами выравнивается.

Однако этот способ направлен на выравнивание давлений между надседельными камерами и может эффективно применяться только при высоких давлениях при транспортировании больших объемов высокотемпературной жидкости. Также не решается проблема одностороннего износа опор затвора в результате влияния потока жидкости на затвор, а также проблема заклинивания затвора клапана при его работе.

Известен способ снижения коэффициента гидравлического сопротивления проточной части корпуса двухседельного клапана (А.с. СРСР № 953332, МПК³ F16K 27/02, F16K 1/44, опубл. 23.08.1982), по которому в двухседельном клапане поток рабочей среды разделяется на две части в межседельной камере с помощью ребра, плоскость которого параллельна плоскостям седел. Два потока рабочей среды, врозь минуя межседельную камеру, объединяются в выходном патрубке без уменьшения скорости. Однако влияние потока рабочей среды на затвор клапана не уменьшается, что также увеличивает гидравлическое сопротивление клапана. Опоры затвора при воздействии на затвор потока рабочей среды подвержены интенсивному одностороннему износу.

Задачей изобретения является увеличение надежности и долговечности работы клапана за счет уменьшения влияния потока рабочей среды на затвор клапана, устранение одностороннего износа опор затвора клапана, устранение заклинивания затвора клапана при его работе, уменьшение влияния гидроударов и резких скачков давления, которые приводят к деформации затвора.

Поставленная задача решается тем, что поток рабочей среды после входного патрубка перегородкой разделяется на две части, которые направляются в противоположные стороны в надседельные камеры, из которых потоки рабочей среды поступают в межседельную камеру, которая разделена на две межседельные камеры другой перегородкой, где каждый из этих потоков разделяется на два потока, направленных в противоположных направлениях, которые действуют на затвор в противоположных направлениях, при этом эти потоки огибают перегородку с боков и поступают в выходной патрубок.

Технический результат - повышение надежности регулирования потока рабочей среды, устранение одностороннего износа опор затвора клапана, устранение заклинивания затвора клапана при его работе, обеспечение сохранения допустимого пропуска среды при высоком перепаде давления, снижение гидравлического сопротивления клапана, уменьшение деформации затвора клапана при гидроударах и резких перепадах давления рабочей среды, обеспечение более жесткой конструкции клапана, увеличение срока службы клапана.

На фиг.1 изображен общий вид двухседельного клапана и на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Двухседельный клапан содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, расположенные соосно седло 4 и седло 5, надседельную камеру 6 и надседельную камеру 7, затвор 8, межседельную камеру, которая разделена на межседельную камеру 9 и межседельную камеру 10, которые сообщаются между собой и разделяются параллельно плоскости седел 4, 5 перегородкой 11, которая установлена после входного патрубка 2 до затвора 8 и закреплена на внутренних стенках корпуса 1, и перегородкой 12, которая установлена после затвора 8 перед выходным патрубком 3.

При открытом затворе 8 поток рабочей среды поступает во входной патрубок 2 и, достигая перегородки 11, обходит ее, разделяясь на два потока, при этом один поток поступает в надседельную камеру 6, а другой поток поступает в надседельную камеру 7. При этом часть потоков из надседельной камеры 6 и из надседельной камеры 7 объединяются в межседельной камере 9, а часть потоков из надседельной камеры 6 и из надседельной камеры 7 объединяются в межседельной камере 10.

Из надседельной камеры 6 поток рабочей среды проходит в отверстие седла 4, минуя затвор 8, входит в межседельную камеру, ограниченную перегородками 11 и 12, где, встретив на своем пути перегородку 12, разделяется на два потока, при этом один поток поступает в межседельную камеру 9, а другой поток поступает в межседельную камеру 10. В это же самое время из надседельной камеры 7 поток рабочей среды проходит отверстие седла 5, минуя затвор 8, входит в межседельную камеру, которая ограничена перегородками 11 и 12, где, встретив установленную на его пути перегородку 12, разделяется на два потока, при этом один поток поступает в межседельную камеру 9, а другой поток поступает в межседельную камеру 10.

Обогнув с боков перегородку 12, которая установлена на пути потоков рабочей среды из межседельных камер 9 и 10, потоки объединяются в выходном патрубке 3, после чего поступают в технологическую линию.

Таким образом, действие на затвор в противоположных направлениях потоков рабочей среды путем разделения и направления их в противоположные стороны до и после затвора уменьшает влияние рабочей среды на затвор, при этом повышается надежность и долговечность работы клапана, устраняется односторонний износ опор затвора клапана и заклинивание затвора клапана при его работе, уменьшается влияние гидроударов и резких скачков давления, приводящих к деформации затвора.

Предложенный способ позволяет повысить надежность и долговечность работы двухседельных клапанов.