RU2360170C1

RU2360170C1 - Shutoff control valve

Info

Publication number: RU2360170C1
Application number: RU2007144878/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Нухович Коблев (RU); Александр Нухович Коблев
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-06-27

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: valve consists of a body with inlet and outlet passages. In the body there arranged is a two-stage shutoff control gate connected with a stock moved by a drive. Both stages of the gate are located parallel relative to each other and to the stock. Each stage is a shutoff control plunger with holes and a sealing surface, which is located in the seat made in the form of a perforated bush with holes and a sealing element. Shutoff control plunger of the first stage is connected to the stock at the end of which located outside the body there made is a slot. Seat and the second stage of the gate are turned at 180 degrees. The second stage is installed with the possibility of being moved opposite the first stage of the gate with the stock. The second stage of the gate is connected to the additional stock the end of which located outside the body is provided with a slot. Arms of equal-arm balance are located in slots of both stocks and connected thereto by axes. Balance is installed on the axis with the possibility of being turned thereon and synchronous opening of two seats of the gate by moving the stock.

EFFECT: improving reliability, and increasing life time of the valve.

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 a surface of bodies of revolution, and can be used to install gas fields on production lines to shut off and control the flow rate of the transported medium.

Известен клапан запорно-регулирующий, в корпусе которого с входным и выходным каналами размещены два затвора, связанные со штоком, перемещаемым приводом, при этом 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 ступенчатой втулки-плунжера с уплотнительной поверхностью, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем запорно-регулирующий затвор расположен соосно в седле с уплотнительной поверхностью и уплотнительным элементом, выполненным 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 наружным 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 (патент РФ № 2267682, МПК F16K 3/24, 47/04, 17.05.2004).Known shut-off valve, in the housing of which with the input and output channels there are two shutters associated with the rod, the actuator moves, the first shutter, shut-off, made in the form of a rod with a stepped piston with holes and a sealing surface, and the second, shut-off the control shutter is 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, the shutter-control shutter being located wives 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 floor zhenii stepped piston rod of its sealing surface interacts with the sealing element and the plunger-speed hub its sealing surface - with the sealing surface of the seat (RF Patent № 2267682, IPC F16K 3/24, 47/04, 17.05.2004).

Недостатком известного клапана является невозможность его использования при очень больших перепадах давления, когда одноступенчатое дросселирование регулируемого потока приводит к быстрому эрозионному износу седла и регулирующего органа.A disadvantage of the known valve is the inability to use it at very large pressure drops, when a single-stage throttling of the controlled flow leads to rapid erosion of the seat and the regulating body.

Известен клапан запорно-регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены два затвора: регулирующий, соединенный со штоком, перемещаемым приводом, и запорный, связанный со штоком, при этом клапан снабжен дополнительным затвором, седло которого закреплено в нижней части корпуса соосно со 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 со штоком, причем в полом удлинении штока выполнены радиальные отверстия, расположенные над тарельчатым затвором, при этом регулирующий затвор выполнен многоступенчатым, а его ступени связаны со штоком с возможностью синхронного открытия всех седел затвора при перемещении штока (патент РФ № 2162179, 7 МПК кл. F16K 1/44, 22.05.2000).Known shut-off 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 a rod, while the valve is equipped with an additional valve, the seat of which is fixed in the lower part of the housing coaxially with the stem, and the locking valve is disk-shaped, placed on the hollow extension of the stem below the control shutter in the direction of the medium flow, and its seat is fixed in the housing coaxially with the stem, and in the hollow extension of the stem radial holes located above the poppet, the control shutter is multistage, and its steps are connected to the stem with the possibility of synchronous opening of all valve seats when moving the rod (RF patent No. 2162179, 7 IPC class F16K 1/44, 05.22.2000) .

Недостатком известного клапана является сложность конструкции, снижающая надежность его работы.A disadvantage of the known valve is the design complexity, 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 полости которого размещен многоступенчатый регулирующий затвор, а его ступени связаны со штоком, перемещаемым приводом, с возможностью синхронного открытия всех седел затвора при перемещении штока, при этом регулирующий затвор выполнен запорно-регулирующим двухступенчатым и представляет собой поршень, установленный на штоке, с верхней и нижней ступенями, сообщающимися между собой через отверстия в поршне и выполненными с регулирующими торцами и уплотнительной поверхностью на верхней ступени, расположенный в неподвижном трубчатом, сопрягаемом с ним, седле с радиальными отверстиями, перекрываемыми верхней и нижней ступенями в закрытом положении клапана, причем радиальные отверстия, перекрываемые нижней ступенью, сообщаются с входным каналом, а радиальные отверстия, перекрываемые верхней ступенью, сообщаются с выходным каналом, при этом в седле навстречу верхней ступени расположен уплотнительный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с уплотнительной поверхностью на верхней ступени при закрытии клапана (патент РФ № 2301932, МПК F16K 3/24, 47/08, 04.10.2005).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 the cavity of which a multi-stage control shutter is placed, and its steps are connected to the rod, the actuator moves, with the possibility of synchronous opening of all seats the shutter when moving the rod, while the control shutter is made of a locking-regulating two-stage and is a piston mounted on the rod, with upper and lower steps, interconnected through openings in the piston and made with regulating ends and a sealing surface on the upper stage, located in a fixed tubular, mating with it, saddle with radial holes overlapped by the upper and lower steps in the closed position of the valve, with radial holes overlapped by the lower stage , communicate with the inlet channel, and radial openings blocked by the upper stage communicate with the output channel, while in the saddle towards the upper stage there is a seal an integral element installed with the possibility of interaction with the sealing surface on the upper stage when closing the valve (RF patent No. 2301932, IPC F16K 3/24, 47/08, 04/10/2005).

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого повышалась надежность и увеличивалась долговечность работы клапана.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, by using which increased reliability and increased durability of the valve.

Для достижения названного технического результата в корпусе клапана запорно-регулирующего с входным и выходным каналами размещен двухступенчатый регулирующий затвор, соединенный со штоком, перемещаемым приводом, при этом обе ступени затвора связаны со штоком с возможностью синхронного открытия двух седел затвора при перемещении штока.To achieve the technical result, a two-stage control shutter is located in the valve body of the shut-off valve with input and output channels, connected to a rod that is moved by the actuator, while both stages of the shutter are connected to the rod with the possibility of simultaneous opening of two valve seats when moving the rod.

Заявляемый клапан запорно-регулирующий отличается от прототипа тем, что обе ступени затвора выполнены запорно-регулирующими и расположены параллельно друг другу и штоку, причем в конце последнего, расположенном снаружи корпуса, выполнен паз, при этом седло и вторая ступень затвора повернуты на 180 градусов, причем последняя установлена с возможностью перемещения навстречу первой ступени затвора со штоком, при этом вторая ступень затвора соединена с дополнительным штоком, конец которого, расположенный снаружи корпуса, выполнен с пазом, причем в пазах обоих штоков расположены, связанные с ними, плечи равноплечего коромысла, установленного на оси с возможностью поворота на ней.The inventive shut-off valve differs from the prototype in that both shutter stages are shut-off and arranged parallel to each other and to the stem, and at the end of the latter located outside the housing, a groove is made, while the seat and the second shutter stage are rotated 180 degrees, moreover, the latter is installed with the possibility of moving towards the first stage of the shutter with the rod, while the second stage of the shutter is connected to an additional rod, the end of which, located outside the housing, is made with a groove, When in use, the two rods in the grooves are arranged the associated, equal-rocker arms mounted on an axle rotatably thereon.

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

Клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами. В корпусе размещен двухступенчатый запорно-регулирующий затвор, связанный со штоком 4, перемещаемым приводом 5.The valve comprises a housing 1 with input 2 and output 3 channels. In the housing there is a two-stage locking and regulating shutter associated with the rod 4, movable actuator 5.

Обе ступени затвора расположены параллельно друг другу и штоку. Каждая ступень представляет собой запорно-регулирующий плунжер 6 с отверстиями 7 и уплотнительной поверхностью 8, расположенный в седле 9, выполненном в виде перфорированной втулки с отверстиями 10 и уплотнительным элементом 11. Запорно-регулирующий плунжер первой ступени соединен со штоком, в конце 12 которого, расположенном снаружи корпуса, выполнен паз 13. Седло и вторая ступень затвора повернуты на 180 градусов, при этом последняя установлена с возможностью перемещения навстречу первой ступени затвора со штоком. Вторая ступень затвора соединена с дополнительным штоком 14, конец 15 которого, расположенный снаружи корпуса, выполнен с пазом 16. В пазах обоих штоков расположены, связанные с ними осями 17, плечи равноплечего коромысла 18, установленного на оси 19 с возможностью поворота на ней и синхронного открытия двух седел затвора при перемещении штока.Both shutter stages are parallel to each other and to the stem. Each stage is a locking and regulating plunger 6 with holes 7 and a sealing surface 8, located in the seat 9, made in the form of a perforated sleeve with holes 10 and a sealing element 11. The locking and regulating plunger of the first stage is connected to a rod, at the end of which 12, located outside the housing, a groove 13 is made. The saddle and the second shutter stage are rotated 180 degrees, while the latter is mounted with the possibility of moving towards the first shutter stage with the stem. The second stage of the shutter is connected to an additional rod 14, the end of which 15, located outside the housing, is made with a groove 16. In the grooves of both rods are connected, connected by the axes 17, the shoulders of the equal-arm rocker 18 mounted on the axis 19 with the possibility of rotation on it and synchronous opening two valve seats when moving the stem.

Клапан работает следующим образом. В исходном положении (закрыто) шток 4 находится в своем крайнем нижнем положении, а дополнительный шток 14 - в крайнем верхнем положении, при этом запорно-регулирующие плунжеры 6 своими уплотнительными поверхностями 8 прижаты к уплотнительным элементам 11 седел 9, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного канала 2 в выходной 3.The valve operates as follows. In the initial position (closed), the stem 4 is in its lowest position, and the additional rod 14 is in its highest position, while the locking and regulating plungers 6 are pressed against the sealing elements 11 of the seats 9 with their sealing surfaces 8, hermetically shutting off the flow of the transported medium from input channel 2 to output 3.

При необходимости открытия клапана и регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 5, который перемещает шток 4 с запорно-регулирующим плунжером 6 первой ступени вверх от уплотнительного элемента 11 седла 9. При этом конец 12 штока 4 осью 17 поворачивает равноплечее коромысло 18, установленное на оси 19. Одновременно с этим равноплечее коромысло 18, поворачиваясь на оси 19, перемещает осью 17 конец 15 дополнительного штока 14 с запорно-регулирующим плунжером 6 второй ступени вниз от уплотнительного элемента 11 седла 9. При дальнейшем движении запорно-регулирующие плунжеры 6 синхронно частично открывают отверстия 10 в седлах 9, и происходит двухступенчатое регулирование (увеличение) расхода среды, при котором общий перепад давления на клапане равномерно распределяется между двумя ступенями регулирования.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 moves the rod 4 with the shut-off-regulating plunger 6 of the first stage upward from the sealing element 11 of the seat 9. At the same time, the end 12 of the rod 4 rotates the equal-beam rocker 18, mounted on the axis 19. At the same time, the equal-arms rocker 18, turning on the axis 19, moves the axis 15 of the end 15 of the additional rod 14 with the locking and regulating plunger 6 of the second stage down from the sealing element 11 s dla 9. With further movement of locking and regulating plungers 6 synchronously partially open hole 10 in the saddle 9, and there is a two-stage control (increase) the flow medium, wherein the total pressure drop across the valve is distributed uniformly between the two control stages.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды и закрытия клапана подают соответствующий сигнал на привод 5, который перемещает шток 4 с запорно-регулирующим плунжером 6 первой ступени вниз к уплотнительному элементу 11 седла 9. При этом конец 12 штока 4 осью 17 поворачивает равноплечее коромысло 18, установленное на оси 19. Одновременно с этим равноплечее коромысло 18, поворачиваясь на оси 19, перемещает осью 17 конец 15 дополнительного штока 14 с запорно-регулирующим плунжером 6 второй ступени вверх к уплотнительному элементу 11 седла 9. При дальнейшем движении запорно-регулирующие плунжеры 6 синхронно перекрывают отверстия 10 в седлах 9. Перемещение запорно-регулирующих плунжеров 6 продолжается до тех пор, пока они своими уплотнительными поверхностями 8 будут прижаты к уплотнительным элементам 11 седел 9, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного канала 2 в выходной 3.If it is necessary to shut off the flow of the transported medium and close the valve, a corresponding signal is supplied to the actuator 5, which moves the rod 4 with the shut-off-regulating plunger 6 of the first stage down to the sealing element 11 of the seat 9. In this case, the end 12 of the rod 4 rotates the equal-beam arm 18 installed by the axis 17, installed on the axis 19. At the same time, the equal-arms rocker 18, turning on the axis 19, moves the axis 15 of the end 15 of the additional rod 14 with the locking and regulating plunger 6 of the second stage up to the sealing element 11 of the seat 9. With further movement, the locking and regulating plungers 6 synchronously block the holes 10 in the seats 9. The movement of the locking and regulating plungers 6 continues until they are pressed against the sealing elements 11 of the seats 9 by their sealing surfaces, hermetically blocking the flow of the transported medium from the inlet channel 2 at the weekend 3.

Благодаря такой конструкции клапана повышается надежность и увеличивается долговечность его работы.Thanks to this valve design, reliability is increased and its longevity is increased.

Claims

The shut-off and control valve, comprising a housing with input and output channels, in which a two-stage control shutter is located, connected to a rod, a movable actuator, while both shutter stages are connected to the rod with the possibility of simultaneous opening of two shutter seats when moving the rod, characterized in that both stages of the shutter are made locking and regulating and are located parallel to each other and the rod, and at the end of the latter, located outside the housing, a groove is made, with the saddle and the second stage of the shutter being rotated by 180 °, the latter being installed with the possibility of moving towards the first shutter stage with the rod, while the second shutter stage is connected to an additional rod, the end of which is located outside the housing with a groove, and the equal arms connected to them are located in the grooves of both rods rocker mounted on an axis with the possibility of rotation on it.