RU2211390C2

RU2211390C2 - Rotary check valve

Info

Publication number: RU2211390C2
Application number: RU2001117037/06A
Authority: RU
Inventors: С.Д. Циммерман; Ю.Л. Лукашенко; Н.А. Брусницын; В.М. Луканов; Н.В. Дашунин; бчук В.Г. Р; В.Г. Рябчук
Original assignee: ОАО "Калужский турбинный завод"
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; compressor stations of gas mains. SUBSTANCE: proposed rotary check valve has housing with inlet and outlet branch pipes. Rotary valve plate and hydraulic rotary damper are arranged on valve shaft in through channel of housing. Two fixed partitions are arranged in damper housing and two turnable blades are secured on its shaft. Working spaces of damper are formed by separating partitions and placed in communication through adjustable restrictive device. Shaft of damper is connected with shaft of valve. Additional chamber is provided in damper. Lower point of chamber is arranged above upper generatrix of inner diameter of damper housing and it communicates separately with both working spaces of damper through calibrated holes. Upper point of additional chamber is connected by pipeline with outlet branch pipe of valve housing. Self-cleaning filtering element is installed in through channel of pipeline. Invention provides protection of slot clearances of damper from clogging with hard impurities contained in gas. EFFECT: improved reliability and increased service life of rotary check valves with hydraulic rotary damper. 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано на компрессорных станциях магистральных газопроводов. The invention relates to valves and can be used at compressor stations of gas pipelines.

Известны клапаны обратные поворотные с газовым демпфером (см. Справочник по арматуре для газо- и нефтепродуктов. - Л.: Недра, 1988 г., стр.147-149). Known check valves with a gas damper (see Armature Guide for gas and oil products. - L .: Nedra, 1988, pp. 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. The disadvantage of this valve is the low damping coefficient of the gas damper device and, as a result, the impact nature of the valve closing (opening), as well as the valve pulsation in the open position.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является клапан обратный поворотный с гидравлическим демпфером (см. US 4286621 А, кл. F 16 К 1/20, 01.09.1981), который содержит корпус с входным и выходным патрубками, в проходном канале которого размещены поворотная тарелка, соединенная с поворотным валом клапана при помощи рычага, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя лопастями. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство, вал демпфера соединен с валом поворотной тарелки, находящемся в выходной полости клапана, а рабочие полости гидравлического демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения. The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is a rotary check valve with a hydraulic damper (see US 4286621 A, class F 16 K 1/20, 09/01/1981), which contains a housing with inlet and outlet pipes, in the passage the channel of which contains a rotary plate connected to the rotary shaft of the valve by means of a lever, and a hydraulic rotary damper, in the body of which two fixed partitions and a damper shaft with two blades fixed on it are placed. In this case, the working cavity of the damper, formed by the dividing walls and filled with the damper fluid, communicate with each other through an adjustable throttle device, the shaft of the damper is connected to the shaft of the rotary plate located in the outlet cavity of the valve, and the working cavity of the hydraulic damper and the outlet cavity of the check valve are divided along the shaft at relief seal.

Недостатком прототипа является наличие на разделительном уплотнении в процессе открытия-закрытия клапана перепада давления между давлением демпферной жидкости и давлением газа. The disadvantage of the prototype is the presence on the separation seal during the opening-closing valve differential pressure between the pressure of the damper fluid and the gas pressure.

Кроме этого, каждый цикл открытия-закрытия клапана сопровождается накоплением газа в демпферной жидкости. In addition, each valve open-close cycle is accompanied by an accumulation of gas in the damper fluid.

Это обстоятельство приводит к снижению коэффициента демпфирования гидравлического демпфера, приближая его характеристики с каждым циклом работы к характеристикам газового демпфера: ударный характер закрытия (открытия) клапана и пульсация клапана в открытом положении, что в свою очередь влечет за собой снижение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером. This circumstance leads to a decrease in the damping coefficient of the hydraulic damper, bringing its characteristics with each operation cycle closer to the characteristics of the gas damper: the shock nature of the valve closing (opening) and valve pulsation in the open position, which in turn entails a decrease in the reliability and service life of the check valves rotary with a hydraulic damper.

Задачей изобретения является повышение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером путем создания конструкции, лишенной недостатков прототипа. The objective of the invention is to increase the reliability and service life of check valves with a hydraulic damper by creating a design devoid of the disadvantages of the prototype.

Технический результат заключается в том, что клапан обратный поворотный с гидравлическим демпфером содержит корпус с входным и выходным патрубками, в проходном канале которого размещены поворотная тарелка, соединенная с поворотным валом клапана при помощи рычага, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя лопастями. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство, вал демпфера соединен с валом поворотной тарелки, находящемся в выходной полости клапана, а рабочие полости гидравлического демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения. The technical result consists in the fact that a rotary check valve with a hydraulic damper comprises a housing with inlet and outlet nozzles, in the passage channel of which there is a rotary plate connected to the rotary shaft of the valve by means of a lever, and a hydraulic rotary damper, in which two fixed partitions are placed and a damper shaft with two blades fixed on it. In this case, the working cavity of the damper, formed by the dividing walls and filled with the damper fluid, communicate with each other through an adjustable throttle device, the shaft of the damper is connected to the shaft of the rotary plate located in the outlet cavity of the valve, and the working cavity of the hydraulic damper and the outlet cavity of the check valve are divided along the shaft at relief seal.

Новым является то, что в гидравлическом демпфере предусмотрена дополнительная емкость, нижняя точка которой находится выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса и через калиброванные отверстия раздельно сообщается с обеими рабочими полостями гидравлического демпфера, а верхняя ее точка соединена с выходным патрубком корпуса клапана трубопроводом, в проходном канале которого установлен самоочищающийся фильтрующий элемент. New is that an additional capacity is provided in the hydraulic damper, the lower point of which is higher than the upper generatrix of the internal diameter of the housing and is separately connected with both working cavities of the hydraulic damper through calibrated holes, and its upper point is connected to the outlet pipe of the valve body by a pipe in the passage channel which is installed self-cleaning filter element.

В результате наличия этих существенных признаков устройство приобретает следующие новые свойства:
- разделительное уплотнение, разделяющее по валу рабочее тело клапана и демпферную жидкость за счет подвода рабочего тела из выходной камеры клапана в верхнюю точку дополнительной емкости, становится разгруженным во всех режимах работы клапана, и, следовательно, условия его работы существенно облегчены;
- возможные ресурсные утечки демпферной жидкости, а также возможные изменения ее объема из-за эксплуатационных изменений температуры компенсируются за счет дополнительной емкости;
- наличие самоочищающегося фильтрующего элемента в проходном канале трубопровода, соединяющего верхнюю точку дополнительной емкости с выходным патрубком корпуса клапана, защищает рабочие полости демпфера от попадания в них твердых механических примесей при подаче газа в дополнительную емкость, которые задерживаются самоочищающимся фильтрующим элементом.As a result of the presence of these essential features, the device acquires the following new properties:
- a separation seal separating the valve body and damper fluid along the shaft due to the supply of the working fluid from the valve outlet chamber to the upper point of the additional tank, becomes unloaded in all valve operating modes, and therefore its operating conditions are substantially facilitated;
- possible resource leaks of the damper fluid, as well as possible changes in its volume due to operational changes in temperature are compensated by the additional capacity;
- the presence of a self-cleaning filter element in the passage channel of the pipeline connecting the upper point of the additional container with the outlet pipe of the valve body protects the working cavity of the damper from the ingress of solid mechanical impurities when gas is supplied to the additional container, which are delayed by the self-cleaning filter element.

Конструкция предлагаемого устройства приведена на фиг.1, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1. The design of the proposed device is shown in figure 1, figure 2 is a section along aa in figure 1.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в проходном канале которого размещены поворотная тарелка 4, соединенная с поворотным валом 12 клапана при помощи рычага 5, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе 8 которого размещены две неподвижные перегородки 9 и вал демпфера 6 с закрепленными на нем двумя лопастями 7. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство 11, 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, рабочие полости гидравлического демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения 13. The device comprises a housing 1 with input 2 and output 3 nozzles, in the passage channel of which there is a rotary plate 4 connected to the rotary shaft 12 of the valve by means of a lever 5, and a hydraulic rotary damper, in the housing 8 of which two fixed partitions 9 and a damper shaft 6 are placed with two blades fixed on it 7. In this case, the working cavities of the damper formed by the dividing partitions and filled with the damper fluid communicate with each other through an adjustable throttle device 11, due to which traivaetsya characteristic of a hydraulic damper, which provides the necessary time displacement rotary valve plate in the full stroke, and filtering of high frequency gas flow pressure pulsations. As in the prototype, the working cavity of the hydraulic damper and the outlet cavity of the non-return valve are separated along the shaft using a separation seal 13.

Отличительным признаком устройства является то, что оно содержит дополнительную емкость 14, нижняя точка которой находится выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса гидравлического демпфера и через калиброванные отверстия раздельно сообщается с обеими рабочими полостями гидравлического демпфера, а верхняя ее точка соединена с выходным патрубком корпуса клапана трубопроводом 15, в проходном канале которого установлен самоочищающийся фильтрующий элемент 16. A distinctive feature of the device is that it contains an additional tank 14, the lower point of which is higher than the upper generatrix of the inner diameter of the hydraulic damper body and is separately connected with both working cavities of the hydraulic damper through calibrated holes, and its upper point is connected to the outlet of the valve body by a pipe 15 , in the passage channel of which a self-cleaning filter element 16 is installed.

Устройство работает следующим образом: во всех установившихся рабочих режимах перепад давления на разделительном уплотнении равен нулю, так как давление демпферной жидкости в рабочих полостях демпфера равно давлению газа в выходной камере клапана. The device operates as follows: in all steady-state operating modes, the pressure drop across the separation seal is zero, since the pressure of the damper fluid in the working cavities of the damper is equal to the gas pressure in the outlet chamber of the valve.

Все температурные изменения объема демпферной жидкости компенсируются изменением уровня в дополнительной емкости и тем самым не влияют на давление демпферной жидкости, а следовательно, и на перепад давлений на разделительном уплотнении. All temperature changes in the volume of the damper fluid are compensated by a change in the level in the additional tank and, therefore, do not affect the pressure of the damper fluid, and consequently, the pressure drop across the separation seal.

Ресурсные изменения объема демпферной жидкости компенсируются конструктивным объемом дополнительной емкости. Resource changes in the volume of the damper fluid are compensated by the structural volume of the additional capacity.

Самоочищающийся фильтрующий элемент защищает рабочие полости демпфера от попадания в них вместе с газом твердых механических примесей. A self-cleaning filter element protects the working cavities of the damper from the ingress of solid mechanical impurities into them together with the gas.

Благодаря использованию совокупности вышеперечисленных конструктивных решений обеспечивается повышение надежности и ресурса работы клапана обратного поворотного с гидравлическим демпфером, увеличивается межремонтный период и тем самым снижаются эксплуатационные расходы компрессорных станций магистральных газопроводов. By using the combination of the above-mentioned design solutions, the reliability and service life of the check valve with a hydraulic damper are increased, the overhaul period is increased, and thereby the operating costs of compressor stations of gas pipelines are reduced.

Claims

Rotary check valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in the passage channel of which a rotary valve plate fixed to the valve shaft and a hydraulic rotary damper are located, in the housing of which are two fixed partitions and two rotary blades fixed to the damper shaft, while the working cavities of the damper formed by dividing partitions communicate with each other through an adjustable throttle device, and the damper shaft is connected to the valve shaft, characterized in that in the damper An additional container is provided in the receiver, the lower point of which is located above the upper generatrix of the inner diameter of the damper body and is separately connected with both working cavities of the damper through calibrated openings, while the upper point of the additional capacity is connected to the outlet pipe of the valve body by a pipe, in the passage channel of which a self-cleaning filter element is installed .