RU137074U1

RU137074U1 - ASYMMETRIC RETURN VALVE

Info

Publication number: RU137074U1
Application number: RU2013126593/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Балашов; Евгений Николаевич Бокач; Владимир Владимирович Котенков; Валерий Вячеславович Мешалкин; Олег Николаевич Полетаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергомашКапитал"
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2014-01-27

Abstract

Клапан обратный осесимметричный, характеризующийся тем, что содержит корпус с входным и выходным патрубками, с фланцевым разъемом, на уплотнительной поверхности которого выполнена проточка с установленным в ней уплотнением, крышку, закрепленную на фланцевом разъеме посредством шпилек и гаек, отличающийся тем, что внутри корпуса выполнен бурт, на котором съемно закреплен обтекатель с размещенным внутри запорным органом и разгруженный от внутреннего рабочего давления за счет наличия канала, служащего одновременно каналом для демонтажа обтекателя и каналом для установки указателя положения запорного органа, а крышка, герметизирующая основной разъем, может выполняться как в виде глухой заглушки, так и в виде плавающей крышки, с каналом для установки деталей указателя положения запорного органа.The axisymmetric check valve, characterized in that it contains a housing with inlet and outlet nozzles, with a flange connector, on the sealing surface of which a groove is made with a seal installed in it, a cover fixed to the flange connector by means of studs and nuts, characterized in that the housing is made inside a collar on which a cowl is removably fixed with a locking body located inside and unloaded from the internal working pressure due to the presence of a channel that serves simultaneously as a dismantling channel a fairing and a channel for installing the indicator of the position of the locking member, and the lid that seals the main connector can be either a blind plug or a floating cover, with a channel for installing parts of the indicator of the position of the locking member.

Description

Заявляемый в качестве полезной модели клапан обратный осесимметричный относится к трубопроводной арматуре, в частности, к клапанам обратным осесимметричным, характеризующимся высокими параметрами рабочих сред - температура до 560°С, давление до 40 МПа, предназначенным в качестве неуправляемых, автоматически действующих защитных устройств для предотвращения обратного потока рабочих сред.The axial-symmetric check valve disclosed as a utility model relates to pipeline valves, in particular, to the axisymmetric check valves, characterized by high parameters of working media - temperature up to 560 ° С, pressure up to 40 MPa, designed as uncontrolled, automatically acting protective devices to prevent reverse working fluid flow.

Одним из требований, предъявляемых к трубопроводной арматуре, является надежность и ремонтопригодность без вырезки из трубопровода.One of the requirements for pipeline valves is reliability and maintainability without cutting from the pipeline.

Известен клапан обратный с осевым направлением потока, содержащий наружный корпус с входными и выходными каналами (Описание к патенту РФ №2313713 от 22. 03.2005 г.) (1). Во внутренней полости корпуса выполнен с образованием кольцевого канала с профилем в виде сопла Вентури внутренний конусообразный элемент. В опорном стакане этого элемента посредством подшипникового узла установлен запорный орган, последний снабжен пружинным механизмом перемещения и выполнен в виде штока с диском. По всей рабочей поверхности диск контактирует с седлом. Седло выполнено в виде кольца с контактной конусной поверхностью, вписывающей седло в профиль кольцевого канала. Герметизирующее уплотнение седла выполнено в виде напряженного двухслойного П-образного элемента. Этот элемент установлен внутренней полостью навстречу отсекаемому потоку в кольцевом пазу наружного корпуса в зоне контактной конусной поверхности седла. Подшипниковый узел запорного органа представлен не менее чем двумя взаимно перекрещивающимися втулками, соответствующими в сборе длине опорного стакана внутреннего конусообразного элемента. Зона перекрытия втулок выполнена ступенчатой. Длина каждой зоны перекрытия превышает толщину стенок втулок не менее чем в 1,5 раза.Known check valve with an axial direction of flow, containing an outer casing with input and output channels (Description of the patent of the Russian Federation No. 2313713 from 22. 03.2005,) (1). In the inner cavity of the casing, an inner cone-shaped element is formed with the formation of an annular channel with a profile in the form of a Venturi nozzle. A locking member is installed in the support cup of this element by means of a bearing assembly, the latter having a spring movement mechanism and is made in the form of a rod with a disk. Over the entire working surface, the disk is in contact with the seat. The saddle is made in the form of a ring with a contact conical surface inscribing the saddle in the profile of the annular channel. The sealing seal of the saddle is made in the form of a strained two-layer U-shaped element. This element is installed inside the cavity towards the cut-off flow in the annular groove of the outer casing in the area of the contact conical surface of the saddle. The bearing assembly of the locking member is represented by at least two mutually intersecting bushings corresponding to the assembly of the length of the support cup of the inner cone-shaped element. The overlapping area of the bushings is made stepwise. The length of each overlap zone exceeds the wall thickness of the bushings by at least 1.5 times.

Рабочая поверхность диска запорного органа сформирована сопряженными поверхностями сферы и тора при превышении радиуса сферы над радиусом тора не менее чем в 3,5 раза. Наклон конусной контактной поверхности седла к продольной оси клапана задан под углом, не превышающим 43°.The working surface of the disk of the locking member is formed by the conjugate surfaces of the sphere and torus when the radius of the sphere exceeds the radius of the torus by at least 3.5 times. The inclination of the conical contact surface of the seat to the longitudinal axis of the valve is set at an angle not exceeding 43 °.

Недостатком известного клапана является невозможность его использования в оборудовании и трубопроводах с высокой (более 220°С) температурой рабочей среды из-за наличия полимерных уплотнительных материалов.A disadvantage of the known valve is the impossibility of its use in equipment and pipelines with a high (more than 220 ° C) temperature of the working medium due to the presence of polymer sealing materials.

Недостатком известного клапана является также невозможность выполнения технического обслуживания и ремонта внутрикорпусных устройств без вырезки из трубопровода.A disadvantage of the known valve is also the inability to perform maintenance and repair of internals without cutting from the pipeline.

Известен клапан с осевым направлением потока, содержащий наружный корпус с входным и выходным каналами (описание к патенту РФ на полезную модель №109520 от 06.06.2011 г.) (2). В клапане размещен с образованием внутреннего канала конусообразный обтекатель, в полости которого зафиксирована центрирующая втулка с перемещающимся в ней посредством штока запорным органом. Наружный корпус выполнен со съемной крышкой, сопряжение крышки и корпуса выполнено в виде кольцевой впадины на фланцевой поверхности корпуса и ответного ей ступенчатого выступа на крышке, формирующих полость для уплотнения, а обтекатель закреплен на крышке посредством пилона, при этом внутренняя поверхность крышки вокруг пилона вписана в поверхность внутренней полости наружного корпуса.A known valve with an axial direction of flow, containing an outer casing with inlet and outlet channels (description of the patent of the Russian Federation for utility model No. 109520 from 06.06.2011) (2). A cone-shaped fairing is placed in the valve with the formation of an internal channel, in the cavity of which a centering sleeve is fixed with a locking member moving in it by means of the rod. The outer casing is made with a removable cover, the mating of the cover and the casing is made in the form of an annular cavity on the flange surface of the casing and its corresponding step protrusion on the cover, forming a cavity for sealing, and the cowl is fixed to the cover by means of a pylon, while the inner surface of the cover around the pylon is inscribed in the surface of the inner cavity of the outer casing.

Недостатком известного клапана является отсутствие канала для размещения деталей указателя положения запорного органа и отсутствие канала для демонтажа запорного органа.A disadvantage of the known valve is the lack of a channel for accommodating the details of the position indicator of the locking member and the absence of a channel for dismantling the locking member.

Недостатком известного клапана также является наличие основного фланцевого разъема, закрываемого крышкой с жестко закрепленным на ней посредством пилона обтекателем, воспринимающими суммарные нагрузки, как от внутреннего рабочего давления, так и инерционные нагрузки, возникающие во время перемещения штока с закрепленным па одном конце затвором, образующим консоль.A disadvantage of the known valve is also the presence of the main flange connector, which is closed by a cover with a fairing rigidly fixed to it by means of a pylon, absorbing the total loads, both from the internal working pressure, and the inertial loads arising during the movement of the rod with the valve fixed to one end forming the console .

Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату является клапан обратный осесимметричный с верхним разъемом (Описание к заявке на изобретение №2011149898 от 07.12.2011 г. Прототип) (3), содержащий корпус с верхним разъемом, с пазом для установки напряженного многослойного торообразного уплотнительного элемента, крышку, закрывающую разъем с жестко закрепленным на крышке посредством пилона обтекателем. Внутренняя полость корпуса и наружная поверхность обтекателя образуют кольцевой канал с профилем двойного сопла Лаваля для прохода рабочей среды. В полости обтекателя установлен запорный орган с рабочей поверхностью в виде части сферы. Механизм перемещения запорного органа содержит шток с термостойким, износостойким и антифрикционным покрытием, установленный в подшипнике с термостойким, износостойким и антифрикционным покрытием. Съемное седло с упрочненной поверхностью в зоне контакта с запорным органом установлено в наружном корпусе посредством самоуплотняющейся конической резьбы и зафиксировано в наружном корпусе от самопроизвольного откручивания. Клапан имеет канал для установки устройства для формирования сигнала о положении запорного органа для информационно-вычислительной системы во всем диапазоне хода запорного органа клапана.The closest in purpose, technical nature and the achieved result is an axisymmetric check valve with an upper connector (Description of the application for invention No. 20111149898 dated 12/12/2011 Prototype) (3), comprising a housing with an upper connector, with a groove for installing a strained multilayer toroidal a sealing element, a cover closing the connector with a fairing rigidly fixed to the cover by means of a pylon. The inner cavity of the body and the outer surface of the fairing form an annular channel with the profile of a double Laval nozzle for the passage of the working medium. A locking body with a working surface in the form of a sphere part is installed in the fairing cavity. The mechanism for moving the locking member comprises a rod with a heat-resistant, wear-resistant and anti-friction coating installed in a bearing with a heat-resistant, wear-resistant and anti-friction coating. A removable seat with a hardened surface in the area of contact with the locking element is installed in the outer case by means of a self-sealing conical thread and is fixed in the outer case from spontaneous unscrewing. The valve has a channel for installing a device for generating a signal on the position of the locking element for an information-computer system in the entire stroke range of the valve locking element.

Недостатком известного клапана является наличие основного фланцевого разъема, закрывамого крышкой с жестко закрепленным на ней посредством пилона обтекателем, воспринимающими суммарные нагрузки, как от внутреннего рабочего давления, так и инерционные нагрузки, возникающие во время перемещения штока с закрепленным на одном конце затвором, образующим консоль.A disadvantage of the known valve is the presence of the main flange connector, which is closed by a cover with a fairing rigidly fixed to it by means of a pylon, which absorb the total loads from both the internal working pressure and the inertial loads arising during the movement of the rod with a shutter fixed at one end and forming a console.

Недостатком известного клапана является также необходимость выполнения высоких технологических требований к соосности посадочного гнезда седла в корпусе и подшипников запорного органа, размещенных в обтекателе и перпендикулярности основного разъема корпуса и осевой линии штока, что требует применения высокотехнологичного оборудования при изготовлении, а также высоких механических требований к крепежу, высокой точности изготовления посадочных мест уплотнения основного разъема клапана, применение специального уплотнения для основного разъема.A disadvantage of the known valve is also the need to meet high technological requirements for the alignment of the seat seat of the seat in the housing and the bearings of the locking element located in the fairing and the perpendicularity of the main connector of the body and the axial line of the stem, which requires the use of high-tech equipment in the manufacture, as well as high mechanical requirements for fasteners , high precision manufacturing of seal seats for the main valve connector, the use of special seals for basic Foot socket.

Целью предполагаемой полезной модели является создание клапана обратного осесимметричного, работоспособного при высоких параметрах рабочих сред (температура до 560°С, давление до 40 МПа) и с разгруженным обтекателем, надежного в течение всего срока службы, с доступной технологией изготовления на оборудовании, имеющемся на арматурных заводах и с использованием уплотнительных материалов, широко применяющихся в арматуростроении.The purpose of the proposed utility model is to create an axisymmetric non-return valve, operable under high parameters of working media (temperature up to 560 ° С, pressure up to 40 MPa) and with an unloaded fairing, reliable throughout the entire service life, with accessible manufacturing technology on equipment available on reinforcing bars factories and using sealing materials widely used in valve manufacturing.

В предлагаемой конструкции клапан обратный осесимметричный содержит корпус с входным и выходным патрубками, с фланцевым разъемом, на уплотнительной поверхности которого выполнена проточка с установленным в ней уплотнением, крышку, закрепленную на фланцевом разъеме посредством шпилек и гаек, согласно полезной модели внутри корпуса выполнен бурт, на котором съемно установлен обтекатель с размещенным внутри запорным органом и разгруженный от внутреннего рабочего давления за счет наличия канала, служащего одновременно каналом для демонтажа обтекателя и каналом для установки указателя положения запорного органа, а крышка, герметизирующая основной разъем может выполняться как в виде глухой заглушки с каналом (Фиг.1), так и в виде плавающей крышки с каналом (Фиг.2).In the proposed design, the axisymmetric check valve includes a housing with inlet and outlet nozzles, with a flange connector, on the sealing surface of which a groove is made with a seal installed in it, a cover fixed to the flange connector by means of studs and nuts, according to a utility model, a collar is made inside which a cowl is removably installed with a locking body located inside and unloaded from the internal working pressure due to the presence of a channel that serves simultaneously as a channel for demon the fairing and the channel for installing the position indicator of the locking element, and the lid that seals the main connector can be made in the form of a blind plug with a channel (Figure 1), and in the form of a floating cover with a channel (Figure 2).

Пример выполнения клапана обратного осесимметричного представлен на чертежах.An example of the execution of the axisymmetric reverse valve is presented in the drawings.

На Фиг.1 представлен продольный разрез общего вида клапана с крышкой в виде глухой заглушки с каналом.Figure 1 shows a longitudinal section of a General view of the valve with a cover in the form of a blind plug with a channel.

На Фиг.2 представлен продольный разрез общего вида клапана с плавающей крышкой с каналом;Figure 2 presents a longitudinal section of a General view of a valve with a floating cover with a channel;

На Фиг.3 представлен выносной элемент А Фиг.1 (фрагмент запорного органа).Figure 3 presents the remote element A of Figure 1 (a fragment of a locking member).

Клапан обратный осесимметричный содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками с фланцевым разъемом 4, на уплотнительной поверхности которого выполнена проточка 5, внутри которой установлено уплотнение 6, на фланцевом разъеме 4 закреплена крышка 7 посредством шпилек 8 и гаек 9. Внутри корпуса 1 выполнен бурт 10, на котором установлен фланец 11 обтекателя 12, закрепленный на бурте 10 посредством шпилек 13 и гаек 14, а также штифтов 15.The axisymmetric check valve contains a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 nozzles with a flange connector 4, on the sealing surface of which a groove 5 is made, inside which a seal 6 is installed, on the flange connector 4 a cover 7 is fixed by means of studs 8 and nuts 9. Inside the housing 1 is made shoulder 10, on which the flange 11 of the cowl 12 is mounted, mounted on the shoulder 10 by means of studs 13 and nuts 14, as well as pins 15.

В корпусе 1 имеется проточка 16, в которой установлено седло 17. Внутри обтекателя 12 установлена (см. Фиг.3) втулка 18, подшипники 19, в которых перемещается возвратно-поступательно шток 20, на котором закреплен затвор 21 посредством резьбы 22, образующие запорный орган. Возвратное движение затвора 21 со штоком 20 обеспечивается пружиной 23, для разгрузки обтекателя от воздействия рабочего давления предусмотрены каналы 24 и 25.In the housing 1 there is a groove 16, in which a seat 17 is installed. Inside the fairing 12, a sleeve 18 is installed, bearings 19, in which the rod 20 is moved back and forth, on which the shutter 21 is fixed by means of a thread 22, forming a locking organ. The return movement of the shutter 21 with the stem 20 is provided by a spring 23, channels 24 and 25 are provided for unloading the fairing from the action of working pressure.

Клапан, работающий при высоких параметрах, с целью повышения надежности фланцевого разъема может выполняться с плавающей крышкой 26 (см. Фиг.2), уплотненной прокладками 27 и 28, закрепленной посредством сухарей 29 и зафиксированной крепежом 31 и заглушкой 30.The valve operating at high parameters, in order to increase the reliability of the flange connector, can be performed with a floating cover 26 (see Figure 2), sealed with gaskets 27 and 28, fixed by means of crackers 29 and fixed with fasteners 31 and plug 30.

Крышка 7 и плавающая крышка 26 имеют каналы 32 закрытые пробками 33.The lid 7 and the floating lid 26 have channels 32 closed by plugs 33.

Клапан изображен закрытым при направлении потока по стрелке Б. Пружиной 23 затвор 21 прижимается к седлу 17, закрывая входной канал В, при этом шток 20 находится в крайнем левом положении. При увеличении давления рабочей среды во входном канале В и превышении гидродинамических сил потока над усилием пружины 23 затвор 21 отходит от поверхности седла 17, открывая проход рабочей среде в кольцевой канал Г и сжимая пружину 23.The valve is shown closed when the flow direction is in the direction of arrow B. With a spring 23, the shutter 21 is pressed against the seat 17, closing the inlet channel B, while the stem 20 is in the extreme left position. With increasing pressure of the working medium in the input channel B and the hydrodynamic forces of the flow exceeding the spring force 23, the shutter 21 moves away from the surface of the seat 17, opening the passage of the working medium into the annular channel G and compressing the spring 23.

При выравнивании давления в выходном канале Д и во входном канале В воздействие гидродинамических сил рабочей среды на запорный орган 21 исключается, и под действием пружины 23 он плавно прижимается поверхностью Е к конусной торцевой поверхности Ж седла 17, клапан герметично закрывается, предотвращая движение потока рабочей среды в обратную сторону, обеспечивая герметичность.When equalizing the pressure in the output channel D and in the input channel B, the influence of the hydrodynamic forces of the working medium on the shut-off element 21 is eliminated, and under the action of the spring 23 it is smoothly pressed by the surface E to the conical end surface W of the seat 17, the valve is hermetically closed, preventing the movement of the flow of the working medium in the opposite direction, ensuring tightness.

Использование заявленного клапана обратного осесимметричного позволит автоматически предотвратить движение потока рабочей среды в трубопроводе в обратном направлении, сделать доступной технологию мехобработки, что приведет к снижению затрат на этапе изготовления, применять уплотнительные материалы широко применяющиеся в арматуростроении, обеспечить ремонтопригодность без вырезки из трубопровода, исключить необходимость технического обслуживания в течение межремонтного периода, увеличить надежность.Using the inventive axisymmetric check valve will automatically prevent the flow of the working fluid in the pipeline in the opposite direction, make machining technology available, which will reduce costs at the manufacturing stage, apply sealing materials widely used in valve manufacturing, ensure maintainability without cutting from the pipeline, eliminate the need for technical maintenance during the overhaul period, increase reliability.

Источники информации:Information sources:

1. Описание к патенту РФ №2313713 по классу F16K 15/06 от 22. 03.2005 г.1. Description to the patent of the Russian Federation No. 2313713 in the class F16K 15/06 dated 22. 03.2005.

2. Описание к патенту РФ на полезную модель №109520 по классу F16K 15/06 от 06.06.2011 г.2. Description to the patent of the Russian Federation for utility model No. 109520 in class F16K 15/06 dated 06/06/2011

3. Заявка на изобретение №2011149898 от 07.12.2011 г. (прототип)3. Application for invention No. 20111149898 dated 12/07/2011 (prototype)

Claims

The axisymmetric check valve, characterized in that it contains a housing with inlet and outlet nozzles, with a flange connector, on the sealing surface of which a groove is made with a seal installed in it, a cover fixed to the flange connector by means of studs and nuts, characterized in that the housing is made inside a collar on which a cowl is removably fixed with a locking body located inside and unloaded from the internal working pressure due to the presence of a channel that serves simultaneously as a dismantling channel a fairing and a channel for installing the indicator of the position of the locking member, and the lid that seals the main connector can be either a blind plug or a floating cover, with a channel for installing parts of the indicator of the position of the locking member.