RU2267682C1

RU2267682C1 - Stop control valve

Info

Publication number: RU2267682C1
Application number: RU2004114938/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Нухович Коблев (RU); Александр Нухович Коблев
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2006-01-10
Also published as: RU2004114938A

Abstract

FIELD: valving.

SUBSTANCE: stop control valve has housing provided with inlet and outlet passages and two gate valves connected with the rod actuated by means of a drive. The first valve gate is a stop valve and is made of rod with the step piston provided with openings and sealing surface. The second gate valve is a stop control one and is made of step bushing-plunger that is provided with the sealing surface and females the piston. The bushing plunger is mounted for permitting axial movement and locking it at the end positions. The stop-control gate valve is axially aligned in the seat provided with the sealing surface and sealing member. The seat is piping and provided with openings that are arranged downstream of the sealing member and sealing surface. The inner diameter of the piping part of the seat downstream of the sealing surface is mating with the diameter of the stop-control gate valve which is mounted for permitting axial movement by means of the step piston along the piping section of the seat from the sealing surface. At the end position the sealing surface of the step piston of the rod cooperates with the sealing member. The sealing surface of the step bushing-plunger cooperates with the sealing surface of the seat.

EFFECT: enhanced reliability.

1 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, имеющей форму поверхности тел вращения, и может быть использовано для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования расхода транспортируемой среды.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting devices with a locking element that makes a sliding motion along a saddle surface having the shape of the surface of bodies of revolution, and can be used for installation on gas production lines for shutting off and controlling the flow rate of the transported medium.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием и поворотный запорный элемент, фиксируемый в открытом положении, причем поворотный запорный элемент установлен вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования, при этом шток снабжен охватывающей его ступенчатой втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем на ступени меньшего размера выполнен паз, а поворотный запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом (а.с. № 1203295, МПК 4 кл. F 16 K 3/00, приор. 05.07.84).A locking and regulating device is known, in the housing of which a flat gate with sealing surfaces and a hole and a rotary locking element fixed in the open position are installed with a passage opening in the saddle, the rotary locking element installed outside the zone of the passage opening, and the sealing surfaces of the gate and saddle are sealed on the entire control range, while the rod is equipped with a stepped sleeve enclosing it, mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions at the steps of a smaller size, a groove is made, and a rotary locking element is installed with the possibility of interaction with the specified groove (AS No. 1203295, IPC 4 class F 16 K 3/00, prior. 05.07.84).

Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами и седло с отверстием, в котором установлены управляемые воздействием передвижного штока, соединенного с приводом, регулирующий затвор в виде плоского шибера с отверстием и уплотнительными поврхностями и поворотный запорный затвор, связанный со штоком и представляющий собой две заслонки, одна из которых - глухая с уплотнительной поверхностью, а другая - разгрузочная с уплотнительной поверхностью и отверстием (патент СССР № 1753142 А2, кл F 16 K 3/00, 07.08.92 г.).Known locking regulating device containing a housing with input and output channels and a saddle with a hole in which are installed controlled by the action of a movable rod connected to the actuator, regulating the shutter in the form of a flat gate with a hole and sealing surface and a rotary shutter connected with the rod and consisting of two dampers, one of which is blind with a sealing surface, and the other is unloading with a sealing surface and a hole (USSR patent No. 1753142 A2, class F 16 K 3/00, 08/07/92).

Недостатком этих запорно-регулирующих устройств является сложность поворотного запорного органа, снижающая надежность его работы.The disadvantage of these locking and regulating devices is the complexity of the rotary locking element, which reduces the reliability of its operation.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является клапан запорно-регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены два затвора: регулирующий, соединенный с штоком, перемещаемым приводом, и запорный, связанный с штоком, при этом клапан снабжен дополнительным затвором, седло которого закреплено в нижней части корпуса соосно с штоком, а запорный затвор выполнен тарельчатым, размещен на полом удлинении штока ниже регулирующего затвора по ходу потока среды и его седло закреплено в корпусе соосно с штоком, причем в полом удлинении штока выполнены радиальные отверстия, расположенные над тарельчатым затвором (патент РФ № 2162179, 7 МПК F 16 K 1/44, 22.05.2000 г.).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a shut-off and control valve, comprising a housing with input and output channels, in which two shutters are located: a control valve connected to a rod, a movable actuator, and a shut-off valve connected to the rod, while the valve is equipped with an additional valve, the seat of which is fixed in the lower part of the body coaxially with the stem, and the locking valve is disk-shaped, located on the hollow extension of the rod below the control valve in the direction of the medium flow and the saddle is fixed in the housing coaxially with the stem, and in the hollow extension of the stem there are made radial holes located above the poppet (RF patent No. 2162179, 7 IPC F 16 K 1/44, 05/22/2000).

Недостатком клапана запорно-регулирующего является сложность конструкции, обусловленная наличием трех затворов: одного регулирующего и двух запорных, причем клапан является как бы дважды угловым, что также усложняет его монтаж на трубопроводе.The disadvantage of a shut-off and control valve is the design complexity due to the presence of three gates: one control and two shut-off valves, the valve being, as it were, twice angular, which also complicates its installation on the pipeline.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого упрощалась бы конструкция клапана и повышалась надежность его работы.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, using which would simplify the design of the valve and increase the reliability of its operation.

Для достижения названного технического результата в корпусе клапана запорно-регулирующего с входным и выходным каналами размещены два затвора, связанные с штоком, перемещаемым приводом.To achieve the named technical result, two shutters are placed in the valve body of the shut-off-regulating valve with input and output channels, connected with a rod moved by the actuator.

Заявляемый клапан запорно-регулирующий отличается от прототипа тем, что первый затвор - запорный выполнен в виде штока со ступенчатым поршнем с отверстиями и уплотнительной поверхностью, а второй - запорно-регулирующий затвор выполнен в виде охватывающей поршень, срупенчатой втулки-плунжера с уплотнительной поверхностью, утановленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем запорно-регулирующий затвор расположен соосно в седле с уплотнительной поверхностью и уплотнительным элементом, выполненном трубчатым с отверстиями, расположенными после уплотнительного элемента и уплотнительной поверхности по ходу потока среды, причем внутренний диаметр трубчатой части седла после уплотнительной поверхности сопрягается с наружный диаметром запорно-регулирующего затвора, при этом последний установлен с возможностью осевого перемещения ступенчатым поршнем штока вдоль трубчатой части седла от уплотнительной поверхности, причем в крайнем нижнем положении ступенчатый поршень штока своей уплотнительной поверхностью взаимодействует с уплотнительным элементом, а ступенчатая втулка-плунжер своей уплотнительной поверхностью - с уплотнительной поверхностью седла.The inventive shut-off and control valve differs from the prototype in that the first shutter-shutter is made in the form of a rod with a stepped piston with holes and a sealing surface, and the second shut-off-control shutter is made in the form of a plunged sleeve plunged sleeve with a sealing surface mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, and the locking-regulating valve is coaxially in the saddle with a sealing surface and a sealing element made tubular with holes located after the sealing element and the sealing surface along the medium flow, the inner diameter of the tubular part of the seat after the sealing surface is mating with the outer diameter of the locking and regulating shutter, the latter being installed with the possibility of axial movement by a step piston of the rod along the tubular part of the seat from the sealing surface, and in the lowermost position, the step piston of the rod interacts with the sealing surface with its sealing surface tnitelnym element, and sleeve-plunger speed of its sealing surface - with the sealing seat surface.

Предлагаемое изобретение изображено на чертеже, где изображен продольный разрез клапана.The invention is shown in the drawing, which shows a longitudinal section of a valve.

Клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами. Внутри корпуса размещены два затвора, связанные с штоком 4, перемещаемым приводом 5.The valve comprises a housing 1 with input 2 and output 3 channels. Inside the housing there are two shutters associated with the rod 4, movable actuator 5.

Первый затвор - запорный выполнен в виде штока 6 со ступенчатым поршнем 7 с отверстиями 8 и уплотнительной поверхностью 9. Второй - запорно-регулирующий затвор выполнен в виде охватывающей поршень, ступенчатой втулки-плунжера 10 с уплотнительной поверхностью 11. Втулка-плунжер выполнена с разными эффективными площадями сечения на торцах, в результате чего она имеет возможность осевого перемещения со ступенчатым поршнем штока, в котором имеется канал 12, сообщенный с атмосферой. Подвижность ступенчатой втулки-плунжера ограничена крайними положениями перемещения (верхним и нижним).The first shutter-lock is made in the form of a rod 6 with a stepped piston 7 with holes 8 and a sealing surface 9. The second is a shut-off and control shutter made in the form of a stepped piston, a stepped bushing-plunger 10 with a sealing surface 11. The plunger-bushing is made with different effective cross-sectional areas at the ends, as a result of which it has the possibility of axial movement with a stepped piston rod, in which there is a channel 12 in communication with the atmosphere. The mobility of the stepped plunger sleeve is limited by the extreme travel positions (upper and lower).

Ступенчатая втулка-плунжер расположена соосно в седле 13 с уплотнительной поверхностью 14 и уплотнительным элементом 15. Седло выполнено трубчатым с отверстиями 16, расположеными после уплотнительного элемента и уплотнительной поверхности по ходу потока среды. Внутренний диаметр трубчатой части седла после уплотнительной поверхноси сопрягается с наружный диаметром ступенчатой втулки-плунжера.The stepped sleeve-plunger is located coaxially in the seat 13 with the sealing surface 14 and the sealing element 15. The saddle is made tubular with holes 16 located after the sealing element and the sealing surface along the medium flow. The inner diameter of the tubular part of the seat after the sealing surface mates with the outer diameter of the stepped sleeve-plunger.

Ступенчатая втулка-плунжер установлена с возможностью осевого перемещения ступнчатым поршем штока вдоль трубчатой части седла от уплотнительной поверхности. В крайнем нижнем положении ступенчатый поршень штока своей уплотнительной поверхностью взаимодействует с уплотнительным элементом, а ступенчатая втулка-плунжер своей уплотнительной поверхностью - с уплотнительной поверхностью седла, перекрывая его и отделяя выходной от входного канала клапана.The stepped sleeve-plunger is installed with the possibility of axial movement by the stepwise pore of the rod along the tubular part of the saddle from the sealing surface. In the lowermost position, the stepped piston of the stem interacts with the sealing element with its sealing surface, and the stepped sleeve-plunger with its sealing surface interacts with the sealing surface of the seat, blocking it and separating the outlet from the valve inlet.

Клапан работает следующим образом. В исходном положении (закрыто) шток 4 находится в своем крайнем нижнем положении и прижимает ступенчатый поршень 7 штока 6 уплотнительной поверхностью 9 к уплотнительному элементу 15 седла 13, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного канала 2 в выходной 3.The valve operates as follows. In the initial position (closed), the rod 4 is in its lowest position and presses the step piston 7 of the rod 6 with the sealing surface 9 against the sealing element 15 of the seat 13, hermetically blocking the flow of the transported medium from the input channel 2 to the output 3.

Ступенчатая втулка-плунжер 10 под действием давления трнспортируемой среды из-за разных эффективных площадей сечения на торцах своей уплотнительной поверхностью 11 прижимается к уплотнительной поверхности 14 седла 13, перекрывая отверстия 16 седла 13.The step sleeve-plunger 10 under the pressure of the transported medium due to different effective cross-sectional areas at the ends with its sealing surface 11 is pressed against the sealing surface 14 of the seat 13, blocking the holes 16 of the seat 13.

При необходимости открытия клапана и регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 5, который начинает перемещать шток 4 вместе с штоком 6 со ступенчатым поршнем 7 вверх от уплотнительного элемента 15 седла 13 до упора поршнем 7 в ступенчатую втулку-плунжер 10, защищая уплотнительную поверхность 9 поршня 7 от действия потока транспортируемий среды. После этого ступенчатый поршень 7 штока 6 перемещает ступенчатую втулку-плунжер 10 вдоль трубчатой части седла 13 от уплотнительной поверхности 14, открывая проход транспортируемой среде из входного канала 2 через отверстия 16 седла 13 в выходной канал 3. Регулирование расхода транспортируемой среды осуществляется перемещением ступенчатого поршня 7 штока 6 со ступенчатой втулкой-плунжером 10 до необходимого положения и его остановкой. Каждому положению штока 4 и ступенчатого поршня 7 штока 6 соответствует определенное положение ступенчатой втулки-плунжера 10 относительно седла 13, обеспечивающее соответствующий расход транспортируемой среды через отверстия 16.If it is necessary to open the valve and regulate the flow rate of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 5, which begins to move the rod 4 together with the rod 6 with the step piston 7 up from the sealing element 15 of the seat 13 to the stop by the piston 7 into the step sleeve-plunger 10, protecting the sealing surface 9 of the piston 7 from the action of the flow of the transported medium. After that, the step piston 7 of the rod 6 moves the step sleeve-plunger 10 along the tubular part of the seat 13 from the sealing surface 14, opening the passage of the transported medium from the inlet channel 2 through the openings 16 of the seat 13 to the outlet channel 3. The flow rate of the transported medium is controlled by moving the step piston 7 rod 6 with a stepped sleeve-plunger 10 to the desired position and stop it. Each position of the rod 4 and the step piston 7 of the rod 6 corresponds to a certain position of the step sleeve of the plunger 10 relative to the seat 13, providing a corresponding flow rate of the transported medium through the holes 16.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 5, который начинает перемещать шток 4 вместе с штоком 6 со ступенчатым поршнем 7 вниз. Ступенчатая втулка-плунжер 10 под действием давления транспортируемой среды из-за разных эффективных площадей сечения на торцах перемещается вниз вместе со ступенчатым поршнем 7 штока 6. Совместное их перемещение продолжается до тех пор, пока ступенчатая втулка-плунжер 10 своей уплотнительной поверхностью 11 не достигнет уплотнительной поверхности 14 седла 13, перекрывая отверстия 16 седла 13 и поток транспортируемой среды из входного канала 2 в выходой 3, а ступенчатый поршень 7 штока 6 продолжит свое движение вниз. Перемещение ступенчатого поршня 7 штока 6 продолжается до тех пор, пока он своей уплотнительной поверхностью 9 не достигнет уплотнительного элемента 15 седла 13, герметично перекрывая проход транспортируемой среде из входного канала 2 в выходной 3.If it is necessary to shut off the flow of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 5, which begins to move the rod 4 together with the rod 6 with a step piston 7 down. The step sleeve-plunger 10 under the pressure of the transported medium, due to different effective cross-sectional areas at the ends, moves down together with the step piston 7 of the rod 6. Their joint movement continues until the step sleeve-plunger 10 with its sealing surface 11 reaches the sealing the surface 14 of the saddle 13, blocking the holes 16 of the saddle 13 and the flow of the transported medium from the input channel 2 to the output 3, and the step piston 7 of the rod 6 will continue its downward movement. The movement of the step piston 7 of the rod 6 continues until it with its sealing surface 9 reaches the sealing element 15 of the seat 13, hermetically blocking the passage of the transported medium from the input channel 2 to the output 3.

Благодаря упрощению конструкции клапана обеспечивается повышение надежности его работы.By simplifying the design of the valve, it provides increased reliability.

Claims

The shut-off-regulating valve, in the case of which two shutters are placed with an input and output channels, are connected with a rod, a moving actuator, characterized in that the first shutter, shut-off, is made in the form of a rod with a stepped piston with holes and a sealing surface, and the second, shut-off -regulating shutter, made in the form of a stepped plug-plunger spanning the piston with a sealing surface mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, and the shutter-regulating shutter races laid coaxially in the saddle with a sealing surface and a sealing element made of tubular with holes located after the sealing element and the sealing surface along the medium flow, the inner diameter of the tubular part of the saddle after the sealing surface mating with the outer diameter of the shutter-control valve, the latter being installed with the possibility of axial movement by a stepped piston of the rod along the tubular part of the saddle from the sealing surface, and in the lowermost in position, the stepped piston of the stem interacts with the sealing element with its sealing surface, and the stepped bushing-plunger with its sealing surface interacts with the sealing surface of the seat