RU217661U1 - Шиберное запорно-регулирующее устройство - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использована в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.

Технической задачей полезной модели является увеличение условной пропускной способности и обеспечение требуемой пропускной характеристики, шумовых и кавитационных показателей.

Поставленная задача решается тем, что шиберное запорно-регулирующее устройство, содержащее управляемый шпинделем с плоским торцем шибер, взаимодействующий с обеих сторон с седлами, при этом в отводящем патрубке корпуса установлено седло, состоящее из пакета дроссельных пластин с сопрягаемыми каналами, при этом каналы в размещенных внутри седла дроссельных пластинах, как и во взаимодействующей с шибером плоской стороне седла, выполнены горизонтальными сплошными, либо прерывистым рядом, а число горизонтальных каналов либо с прерывистых рядов в дроссельных пластинах коллерируется с ГОСТ 34437-2018, при этом форма и профиль как каналов, так равно и количество пластин определяется требуемыми гидравлическими и кавитационными характеристиками.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использована в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.

Известно шиберное запорно-регулирующее устройство (см. RU 119835 F16К 3/02), содержащее управляемый шпинделем шибер, взаимодействующий с установленной в отводящем патрубке корпуса сменной вставкой выполненной цельной с проходным каналом.

К недостаткам данного устройства следует отнести наличие в проточной части отводящего патрубка только одного местного сопротивления, что отрицательно сказывается на шумовых и кавитационных характеристиках (см. журнал ТПА №4 за 2014, с. 28).

Известно также запорно-регулирующее устройство (см. US 2011042502 A1) содержащее управляемый длинный с проходным каналом шибер, взаимодействующий с обеих сторон с седлами при этом в отводящем патрубке корпуса установлено седло из пакета дроссельных пластин с сопряженными круглыми отверстиями.

К недостаткам данного устройства следует отнести низкую пропускную способность, обусловленную низким отношением суммарных круглых отверстий в дроссельных пластинах к площади пропускного отводящего канала в патрубке.

Известно также шиберное запорно-регулирующее устройство (RU 2464469 F16К 3/02), прототип, содержащее управляемый шпинделем с плоским торцем шибер взаимодействующий с обеих сторон с седлами, установленными в подводящем и отводящем каналах корпуса, при этом в отводящем канале седло состоит из пакета сопряженных дроссельных пластин, в котором каждая последующая по ходу проводимой среды пластина установлена зеркально к предыдущей. При этом пластины снабжены сквозными наклонными каналами с точкой пересечения осей последних на торцевой плоскости противоположной стороны пластины.

К недостаткам известного технического решения следует отнести низкую пропускную способность, обусловленную малым отношением суммарной площади дроссельных отверстий в плоскости к площади отводящего канала, а также расположение каналов в дроссельных пластинах не обеспечивает получение пропускных характеристик ни линейной, ни равнопроцентной.

Технической задачей решаемой настоящей полезной моделью является увеличение условной пропускной способности и обеспечение требуемой пропускной характеристики, шумовых и кавитационных показателей.

Поставленная цель решается тем, что шиберное запорно-регулирующее устройство, содержащее управляемый шпинделем с плоским торцом шибер, взаимодействующий с обеих сторон с седлами, при этом в отводящем патрубке корпуса установлено седло, состоящее из пакета дроссельных пластин с сопрягаемыми каналами, при этом каналы в размещенных внутри седла дроссельных пластинах, как и во взаимодействующей с шибером плоской стороне седла выполнены горизонтальными сплошными, при этом горизонтальные каналы в дроссельных пластинах могут быть выполнены прерывистыми, отделенными друг от друга перемычками, а прерывистые каналы снабжены с тыльной стороны цилиндрической выемкой, а габариты и профиль как каналов, перемычек и цилиндрических выемок, равно как и их количество определяется требуемыми гидравлическими и кавитационными характеристиками.

На фиг. 1 показан продольный разрез шиберного запорно-регулирующего устройства; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез по В-В на фиг. 1; фиг. 5 разрез по Г-Г на фиг. 3.

Шиберное запорно-регулирующее устройство содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 каналами, в которых соответственно установлены седло 4 и седло 5. Последнее состоит из пакета дроссельных пластин: 6 выполняющую функцию плоской стенки седла 5; пластин 7 и 8 соединенных болтами 9 с пластиной (стенкой седла) 6, взаимодействующей с шибером 10 управляемым шпинделем 11.

В каждой пластине выполнены горизонтальные сплошные каналы 12, либо каналы 12 с перемычками 13, либо с цилиндрической выемкой 14 глубиной «а» и с диаметром превышающим ширину канала 12 со сплошной выемкой 14 по ширине канала глубиной «а», но количество рядов в пластинах одинаковое, и ответствует ГОСТ 34437-2018 «Арматура трубопроводная Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик» Габариты и профиль каждого ряда каналов в пластинах определяется расчетом исходя из требуемой пропускной способности каждого ряда каналов на основе суммарного коэффициента его гидравлического сопротивления.

Работа шиберного запорно-регулирующего устройства в режиме регулирования.

Шибер 10 под управлением шпинделя 11 движется вверх. После прохождения нижним плоским торцем шибера 10 первого нижнего канала 12 в пластине 6 начинается регулирование проводимой среды, при полностью открытом первом канале обеспечивается требуемая минимальная пропускная способность устройства при ходе шибера на 10%. По мере открытия шибером 10 остальных рядов происходит увеличение пропускной способности, в соответствии с ГОСТ 34437-2018.

Изменением от пластины 6, к пластине 7 и далее к пластине 8 формой и размером каналов 12, перемычек 13 и цилиндрических выемок 14 достигаются одинаковые значения коэффициентов гидравлического сопротивления всех рядов каналов и уменьшение скорости потока проводимой среды, что и обеспечивает соответствие требуемых кавитационных и шумовых характеристик устройства во всем диапазоне хода шибера 10 при всех перепадах давления и расходах проводимой среды в соответствии ГОСТ 34437-2018.

Работа шиберного запорно-регулируемого устройства в режиме закрытия.

Под управлением шпинделя 11 шибер 10 опускается вниз, после перекрытия нижнего канал 12 в пластине 6, проводимая среда поджимает шибер 10 к пластине 6, затвор закрыт.

Таким образом, благодаря, тому что во всех дроссельных пластинах седла выходного патрубка каналы выполнены горизонтальными, что согласуется с их полным открытием плоским торцом шибера, а их число по ходу шибера вверх соответствует рекомендуемым интервалом определения пропускной способности и пропускной характеристики, ГОСТ 34437-2018, при этом расчетные для каждого ряда форма и размеры каналов, сопрягаемых между собой во всех дроссельных пластинах, обеспечивают посредством многоступенчатого дросселирования, уменьшение скорости потока проводимой среды, одинаковое значение коэффициентов сопротивления их рядов, что в итоге и обеспечивает необходимую пропускную характеристику при максимальной условной пропускной способности, а также шумовые и кавитационные характеристики.

Claims (4)

1. Шиберное запорно-регулирующее устройство, содержащее управляемый шпинделем с плоским торцом шибер, взаимодействующий с обеих сторон с седлами, при этом в отводящем патрубке корпуса установлено седло, состоящее из пакета дроссельных пластин с сопрягаемыми каналами, отличающееся тем, что каналы в размещенных внутри седла дроссельных пластинах, как и во взаимодействующей с шибером плоской стороне седла, выполнены горизонтальными сплошными.

2. Шиберное запорно-регулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что горизонтальные каналы в дроссельных пластинах выполнены прерывистыми, отделенными друг от друга перемычками.

3. Шиберное запорно-регулирующее устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что прерывистые каналы снабжены с тыльной стороны цилиндрической выемкой.

4. Шиберное запорно-регулирующее устройство по пп. 1, 2, 3, отличающееся тем, что габариты и профиль как каналов, перемычек и цилиндрических выемок, равно как и их количество, определяются требуемыми гидравлическими и кавитационными характеристиками.

Images