RU164371U1 - Задвижка с компенсационной камерой - Google Patents

Abstract

Задвижка с компенсационной камерой, включающая затвор, шпиндель, привод, корпус, крышку с уплотнительным элементом, компенсационную камеру связанную каналом с внутренней полостью, образуемой корпусом и крышкой, отличающаяся тем, что на шпинделе установлен запорный элемент, который размещен на таком расстоянии от верхней части затвора, что при положении затвора "открыто" он перекрывает канал, связывающий внутреннюю полость, образуемую корпусом и крышкой, с внутренней полостью компенсационной камеры, а в положении "закрыто" указанный канал оказывается открытым.

Description

Устройство относится к машиностроению, а именно к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорной арматуры на трубопроводах АЭС, ТЭС, магистральных нефте- и газопроводах.

Известен компенсатор давления клиновых задвижек [RU 131116 U1, 10.08.2013] содержащий перепускной клапан, имеющий полый корпус с входным, выходным и средним каналами для сообщения полости корпуса соответственно с входным, выходным патрубками и со средней полостью задвижки, а также элементы для соединения указанных каналов с соответствующими патрубками и, при необходимости, со средней полостью, при этом в полости корпуса клапана установлен золотник с возможностью перемещения в сторону меньшего давления среды под действием избыточного давления во входном или выходном каналах с перекрытием соответственно выходного или входного каналов корпуса клапана. Известный компенсатор давления клиновых задвижек предназначен для сброса избыточного давления жидкой среды (нефти), возникающего в средней полости клиновой задвижки вследствие технологического нагрева из-за разницы коэффициентов линейного расширения проводимой среды (нефти) и металла корпуса задвижки при закрытом затворе, в один из патрубков, имеющий меньшее давление проводимой среды, чем в средней полости задвижки. При этом компенсатор обеспечивает герметичность при функционировании задвижки.

Недостатком известной конструкции компенсатора давления клиновых задвижек [RU 131116 U1, 10.08.2013] является недостаточная надежность и невысокая технологичность, обусловленные сложностью конструкции.

Известна шиберная задвижка [RU 2208731 С1, 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.

Недостатком известной конструкции компенсатора давления клиновых задвижек [RU 2208731 С1, 20.07.2003] является недостаточная надежность и невысокая технологичность, обусловленные сложностью конструкции.

Наиболее близкой по существенным признакам к конструкции предлагаемого устройства и взятой за прототип является известная конструкция шиберной задвижки [RU 2496041 C1, 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.

Недостатком конструкции известной шиберной задвижки [RU 2496041 C1, 20.10.2013] является недостаточная надежность и невысокая технологичность, обусловленные сложностью конструкции.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в повышении надежности в работе за счет снижения вероятности заиливания как внутренней полости компенсационной камеры, так и канала, связывающего внутреннюю полость задвижки с компенсационной камерой при обеспечении высокой степени технологичности ее конструкции.

Достигается технический результат тем, что в задвижке с компенсационной камерой, включающей затвор, шпиндель, привод, корпус, крышку с уплотнительным элементом, компенсационную камеру связанную каналом с внутренней полостью, образуемой корпусом и крышкой, согласно полезной модели на шпинделе установлен запорный элемент, который размещен на таком расстоянии от верхней части затвора, что при положении затвора "открыто" он перекрывает канал, связывающий внутреннюю полость, образуемую корпусом и крышкой, с внутренней полостью компенсационной камеры, а в положении "закрыто" указанный канал оказывается открытым.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства в продольном разрезе в положении затвора «закрыто». На фиг. 2 представлен общий вид устройства в продольном разрезе в положении затвора «открыто».

Устройство включает в себя корпус 1, снабженный крышкой 2, уплотнительный элемент 3, установленный в отверстии крышки 2 через которое проходит шпиндель 8, и обеспечивающий герметичность подвижного соединения «крышка-шпиндель». На наружной поверхности устройства установлена компенсационная камера 4, которая посредством канала 5 связана с внутренней полостью 6 устройства, образуемой корпусом 1 и крышкой 2. Шпиндель 8 одним концом связан с приводом 9, а другим концом - с затвором 7. На шпинделе 8 установлен запорный элемент 10. Компенсационная камера 4 может быть выполнена, например, упругодеформируемой в виде пустотелой гильзы с гофрированной стенкой, что позволит ей увеличиваться в размерах по мере увеличения давления во внутренней полости 6 устройства и возвращаться к исходным размерам по мере нормализации давления.

Запорный элемент 10 установлен на шпинделе 8 на таком расстоянии от верхней части затвора 7, что при положении затвора 7 «открыто» он перекрывает канал 5, связывающий внутреннюю полость 6, образуемую корпусом 1 и крышкой 2, с внутренней полостью компенсационной камеры 4, а в положении «закрыто» указанный канал 5 оказывается открытым.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

При нахождении затвора 7 в положении «открыто» осуществляется свободный ток рабочей среды через устройство. При этом рабочая среда неизбежно попадет во внутреннюю полость 6 устройства, образуемую его корпусом 1 и крышкой 2. При этом на внутренних стенках внутренней полости 6 устройства может появляться налет, т.е. происходить их заиливание. Благодаря запорному элементу 10 канал 5 окажется закрытым, что будет препятствовать попаданию рабочей среды в канал 5 и компенсационную камеру 4. Это позволит предотвратить заиливание канала 5 и внутренней полости компенсационной камеры 4 и тем самым продлить их срок службы и повысить надежность работы устройства.

При нахождении затвора 7 в положении «закрыто» канал 5 оказывается открытым. Таким образом, в результате возникновения во внутренней полости 6 избыточного давления, например в результате увеличения температуры, происходит расширение компенсационной камеры 4, сообщающейся каналом 5 с внутренней полостью 6, имеющей упругодеформируемую гофрированную стенку, за счет этого происходит компенсация давления и корпусные детали задвижки не испытывают чрезмерно больших нагрузок. По мере уменьшения давления во внутренней полости 6 устройства (при открывании затвора 7 или остывании рабочей среды) компенсационная камера 4 сжимается возвращаясь к исходным размерам.

Благодаря наличию компенсационной камеры 4, сообщающейся с внутренней полостью 6 устройства, обеспечивается повышение надежности в работе за счет исключения вредных последствий в виде разрыва корпуса 1 и крышки 2 устройства, выдавливания рабочей среды из внутренней полости 6 устройства в окружающую среду через уплотнительный элемент 3 под действием избыточного давления во внутренней полости 6 устройства.

Поскольку в рабочей среде, в частности нефти, могут содержаться частицы склонные к оседанию на стенках корпусных деталей в застойных зонах движения будет происходить заиливание контактирующих с ней внутренних поверхностей, в том числе канала 5 и внутренней полости компенсационной камеры 4.

Большую часть срока службы устройство будет работать в положении затвора 7 «открыто» при этом благодаря наличию запорного элемента 10 будет предотвращено попадание рабочей среды в канал 5 и компенсационную камеру 4, а следовательно и их заиливание. Чрезмерное заиливание компенсационной камеры 4 приведет к существенному ухудшению ее компенсационных свойств, что может стать причиной выхода из строя устройства.

Наличие запорного элемента 10, установленного на шпинделе 8, будет способствовать обеспечению повышения надежности в работе устройства за счет снижения вероятности заиливания, как внутренней полости 6 компенсационной камеры 4, так и канала 5, связывающего внутреннюю полость 6 устройства с компенсационной камерой 4.

Claims (1)

1. Задвижка с компенсационной камерой, включающая затвор, шпиндель, привод, корпус, крышку с уплотнительным элементом, компенсационную камеру связанную каналом с внутренней полостью, образуемой корпусом и крышкой, отличающаяся тем, что на шпинделе установлен запорный элемент, который размещен на таком расстоянии от верхней части затвора, что при положении затвора "открыто" он перекрывает канал, связывающий внутреннюю полость, образуемую корпусом и крышкой, с внутренней полостью компенсационной камеры, а в положении "закрыто" указанный канал оказывается открытым.

   

Images