RU2569955C2

RU2569955C2 - Переходная пластина вентильного привода

Info

Publication number: RU2569955C2
Application number: RU2012145782/06A
Authority: RU
Inventors: Хашаяр А. НАШЕРИ; Дуглас Дж. ШЕФФЛЕР; Рой Рональд ПЕЛФРИ; Джеффри СЕКСТОН
Original assignee: Эмерсон Процесс Менеджмент Регьюлэйтор Текнолоджиз, Инк.
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2015-12-10
Also published as: BR112012025720B1; CA2795707A1; WO2011126662A1; AU2011238844B2; CN102369381B; EP2556280B1; CA2795707C; JP5852096B2; US20110247701A1; BR112012025720A2; JP2013524124A; RU2012145782A; AR081134A1; US9360131B2; AU2011238844A1; CN102369381A; EP2556280A1

Abstract

Группа изобретений относится к области трубопроводной арматуры и предназначена в качестве клапанов осуществлять управление технологическими процессами в трубопроводной системе. Клапанный узел (10) включает в себя клапан (12), имеющий впускное (15) и выпускное (17) отверстия, предназначенные для присоединения к трубопроводной системе (А), корпус клапана (14), управляющий элемент, размещенный в канале, и сдвижной стержень клапана (16), функционально связанный с управляющим элементом. Клапанная система (56) расположена вокруг стержня клапана (16) и прикреплена с помощью узла фиксации (54). Имеется переходная пластина (26), которая присоединена к корпусу клапана (14) с помощью ряда нажимных болтов сальника (28). Переходная пластина (26) и нажимные болты сальника (28) используются вместе для прикрепления узла фиксации (54). Имеется держатель (30) вентильного привода, включающий в себя первую часть (36) и вторую часть (36). Первая часть (36) прикреплена к переходной пластине (26) с помощью ряда соединителей (28). Вентильный привод (18) прикреплен ко второй части (36) держателя (30) вентильного привода с помощью ряда соединителей (28). Вентильный привод (18) содержит управляющий стержень (20), функционально связанный со стержнем клапана (16). Переходная пластина (26) имеет ряд монтажных отверстий (48) для монтажа держателя (30) вентильного привода, расположенных на переходной пластине (26) с возможностью прикреплять держатель (30) вентильного привода (18) к переходной пластине (26) в первом или во втором положении. Имеется вариант выполнения клапанного узла и способ обслуживания клапанного узла в трубопроводной системе. Группа изобретений направлена на упрощение монтажа/

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в общем случае к клапанам, имеющим корпус клапана и вентильный привод, соединенный с телом клапана с помощью держателя вентильного привода.

Уровень техники

Многие клапаны, такие как клапаны управления технологическими процессами, резьбовые внутренние клапаны или регуляторы, требуют вентильных приводов для расположения управляющего элемента внутри клапана в желаемом положении, что в свою очередь позволяет управляющему элементу осуществлять контроль потока технологической жидкости через клапан. Во многих случаях вентильный привод монтируется непосредственно на корпусе клапана или в любой другой подходящей части клапанного узла с использованием держателя вентильного привода. Как известно, такие клапаны обычно включаются в трубопроводную систему с помощью резьбовых соединений.

Такие клапаны включают в себя подвижные стержни клапана, которые в зависимости от применения или скользят вдоль оси, или вращаются относительно нее. Стержень клапана окружен клапанной системой, которая обычно удерживается на месте с помощью прижимной пластины системы. Прижимная пластина клапанной системы в свою очередь прикреплена к корпусу клапана или другой подходящей части клапанного узла с использованием ряда нажимных болтов сальника.

Держатель вентильного привода облегчает присоединение вентильного привода к клапану. Как правило, держатель вентильного привода присоединяется к клапану или клапанному узлу с помощью таких же нажимных болтов сальника, как и те, что крепят прижимную пластину клапанной системы. Когда в существующую систему помещается новый клапан, вентильный привод должен быть удален из клапанного узла. Однако процесс снятия вентильного привода и переустановки его на новый клапан требует от эксплуатационного персонала отпускания нажимных болтов сальника. Этот шаг может требовать откачки системы трубопроводов, что приводит к обязательному выпуску в атмосферу технологической жидкости, такой, например, как пропан или аммиак. Этот шаг может также затрагивать клапанную систему, окружающую стержень клапана.

Раскрытие изобретения

Согласно аспекту настоящего изобретения, клапанный узел, предназначенный для использования в трубопроводной системе, включает в себя клапан, имеющий впускное и выпускное отверстия, предназначенные для присоединения к трубопроводной системе, а также включающий в себя корпус клапана, управляющий элемент, расположенный в канале, и сдвижной стержень клапана, функционально связанный с управляющим элементом. Клапанная система расположена вокруг стержня клапана и прикреплена с помощью узла фиксации. Имеется переходная пластина, которая прикреплена к корпусу клапана с помощью множества нажимных болтов сальника так, что переходная пластина и нажимные болты сальника вместе прикрепляют узел фиксации. Также имеется держатель вентильного привода, включающий в себя первую часть и вторую часть; первая часть прикреплена к переходной пластине с помощью ряда соединителей, а вентильный привод прикреплен ко второй части держателя вентильного привода с помощью ряда соединителей; вентильный привод содержит управляющий стержень, функционально связанный со стержнем клапана.

Согласно одной или более предпочтительным формам, переходная пластина может иметь ряд монтажных отверстий для монтажа держателя вентильного привода; монтажные отверстия для монтажа держателя вентильного привода расположены на переходной пластине и предназначены для обеспечения возможности присоединения держателя вентильного привода к переходной пластине в первом или втором положении. Первое положение держателя вентильного привода может предусматривать наличие выреза с размером, обеспечивающим отверстие для доступа по меньшей мере к одному из нажимных болтов сальника.

Согласно другому аспекту, данному в качестве примера, клапанный узел, предназначенный для использования в трубопроводной системе, содержит клапан, имеющий впускное и выпускное отверстия, предназначенные для присоединения к трубопроводной системе, а также включающий в себя корпус клапана, управляющий элемент, расположенный в канале, и сдвижной стержень клапана, функционально связанный с управляющим элементом. Клапанная система расположена вокруг стержня клапана и прикреплена с помощью узла фиксации и ряда нажимных болтов сальника. По меньшей мере часть корпуса клапана, в общем случае смежная с узлом фиксации, содержит ряд переходных отверстий. Также держатель вентильного привода включает в себя первую часть и вторую часть; первая часть прикреплена к переходным отверстиям с помощью ряда соединителей. Вентильный привод прикреплен ко второй части держателя вентильного привода с помощью ряда соединителей, и управляющий стержень вентильного привода функционально связан со стержнем клапана.

Согласно другим аспектам, данным в качестве примера, ряд переходных отверстий может располагаться согласно первой и второй конфигурациям. Первая конфигурация предназначена для поддержания первой части держателя вентильного привода в первом положении, а вторая конфигурация предназначена для поддержания первой части держателя вентильного привода во втором положении. Первая часть держателя вентильного привода содержит вырез, размер которого обеспечивает отверстие для доступа по меньшей мере к одному из нажимных болтов сальника или зазор между держателем и болтами таким образом, что держатель вентильного привода и нажимные болты сальника не мешают друг другу.

Краткое описание чертежей

На Фигуре 1 показана вертикальная проекция внутреннего клапана, подходящего для использования в трубопроводной системе и содержащего вентильный привод, присоединенный к клапану с помощью держателя вентильного привода и переходной пластины, смонтированной согласно доктрине, представленной в первом объявленном примере настоящего изобретения.

Фигура 2A - это вертикальная проекция в увеличенном виде переходной пластины, смонтированной согласно доктрине, представленной в настоящем изобретении.

Фигура 2B - это увеличенный вид с ребра переходной пластины, изображенной на Фигуре 2A. На этой Фигуре также показаны часть стержня клапана, соответствующая клапанная система и прижимная пластина в местном разрезе.

Фигура 2C - это изображение в перспективе варианта переходной пластины, показанной на Фигурах 2A и 2B.

Фигура 3A - это увеличенный вид с ребра держателя вентильного привода, смонтированного согласно доктрине, представленной в настоящем изобретении, и предназначенного для использования совместно с переходной пластиной, изображенной на Фигурах 2A-2C.

Фигура 3B - это увеличенный вид сверху держателя вентильного привода, изображенного на Фигуре 3A.

Фигура 3C - это увеличенный вид сбоку варианта держателя вентильного привода, изображенного на Фигурах 3A и 3B.

Фигура 3D - это увеличенное изображение в перспективе варианта держателя вентильного привода, изображенного на Фигурах 3A-3C.

На Фигуре 4 показан клапанный узел, изображенный на Фигуре 1, в котором вентильный привод и держатель вентильного привода смонтированы на корпусе клапана/переходной пластине в первой ориентации.

На Фигуре 5 показан клапанный узел, изображенный на Фигуре 1, в котором вентильный привод и держатель вентильного привода смонтированы на том же самом корпусе клапана/переходной пластине во второй ориентации, отличной от первой.

Осуществление изобретения

Обращаясь теперь к чертежам, на Фигуре 1 изображен клапанный узел 10, предназначенный для транспортировки технологической жидкости в трубопроводной системе А, включающей в себя секции В и С (секции В и С усечены) и распространяющейся обычно влево и вправо, что мы можем увидеть, рассматривая чертеж. Клапанный узел 10 включает в себя клапан 12, имеющий корпус клапана 14 и стержень клапана 16 (стержень клапана 16 простирается в плоскость Фигуры, поэтому на Фигуре 1 виден только его аксиальный конец). Корпус клапана 14 содержит впускное отверстие 15, соединенное с секцией В, и выпускное отверстие 17, соединенное с секцией С. Как альтернатива, впускное и выпускное отверстия могут располагаться на сторонах, отличных от представленных. Стержень клапана 16 соединяется или каким-либо другим подходящим образом функционально связывается с управляющим элементом, расположенным внутри клапана 12. Как известно специалистам в данной области, с помощью управляющего элемента производится контроль потока технологической жидкости через систему трубопроводов, и положение управляющего элемента определяется положением стержня клапана 16. Клапанный узел может также включать в себя вентильный привод 18, имеющий управляющий стержень 20. Управляющий стержень 20 может включать в себя хомут со штифтом 22, позволяющий функционально связывать управляющий стержень 20 с плечом рычага 24 или другим подходящим соединителем, который в свою очередь соединен со стержнем клапана 16.

Переходная пластина 26 показана в сборке согласно доктрине, представленной настоящим вариантом. Она присоединяется к корпусу клапана 14 с использованием ряда нажимных болтов сальника 28. Предпочтительным является вариант, в котором нажимные болты сальника 28 являются теми же, что и используются для удержания прижимной пластины (прижимная пластина на Фигуре 1 загорожена переходной пластиной). Прижимная пластина в свою очередь служит для прикрепления клапанной системы (не показана), окружающей стержень клапана 16. Клапанный узел 10 также включает в себя держатель вентильного привода 30 (в действительности на Фигуре 1 показано два держателя вентильного привода; держатель вентильного привода с правой стороны Фигуры показан для того, чтобы продемонстрировать возможность присоединения держателя вентильного провода 30 к переходной пластине 26 в более чем одном положении или ориентации). В показанном примере держатель вентильного привода 30 включает в себя первую часть 32, присоединяемую к переходной пластине 26 с помощью ряда соединителей 34. Переходная пластина 26 также включает в себя вторую часть 36, к которой вентильный привод 18 прикрепляется с помощью ряда соединителей 38.

Обращаясь теперь к Фигурам 2A-2C, переходная пластина 26 имеет центральное отверстие 40, диаметр которого позволяет стержню клапана 16, кратко описанному выше, проходить в него. Переходная пластина 26 имеет ряд монтажных отверстий 42, размеры которых позволяют вставлять в них нажимные болты сальника 28 для присоединения переходной пластины 26 к корпусу клапана 14. Переходная пластина 26 имеет наружный край 44, который может иметь одну или более срезанных кромок 46, размеры и форма которых обеспечивают наличие зазоров между пластиной и смежными элементами (не показаны). Переходная пластина также имеет ряд монтажных отверстий 48. Каждое из монтажных отверстий 48 находится между отверстиями 42, формируя первую конфигурацию 50 и вторую конфигурацию 52. Также могут быть предусмотрены дополнительные отверстия для обеспечения возможности других конфигураций. Первая и вторая конфигурации 50 и 52 на переходной пластине 26 позволяют присоединять держатель вентильного привода 30 к переходной пластине 26 в различных положениях. Например, как показано на Фигуре 4, при выборе первой конфигурации 50 держатель/вентильный привод может монтироваться в первом положении, показанном на Фигуре 4, а при выборе второй конфигурации 52 держатель/вентильный привод может монтироваться во втором положении, показанном на Фигуре 5.

Обращаясь теперь к Фигуре 2B, на Фигуре показана переходная пластина 26, расположенная над прижимной пластиной 54 и прикрепленная с помощью нажимных болтов сальника 28. Показанная клапанная система 56 расположена над стержнем клапана 16 известным способом. Следует отметить, что управляющий элемент Е, связанный со стержнем клапана 16, прижимная пластина 54 и клапанная система 56 показаны на Фигуре 2B лишь схематически.

Обращаясь теперь к Фигурам 3A-3D, на Фигурах более подробно показан держатель вентильного привода 30. Первая часть 32 держателя вентильного привода 30 имеет вырез 58, расположенный в общем случае между парой монтажных отверстий 60. Размер выреза 58 обеспечивает зазор или отверстие для доступа к нажимным болтам сальника 28, с помощью которых переходная пластина 26 прикрепляется к корпусу клапана 14. Размеры, положения отверстий 60 и расстояния между ними выбираются таким образом, чтобы обеспечить возможность вставки в них соединителей 34 для присоединения держателя вентильного привода 30 с помощью монтажных отверстий 48 в переходной плашке 26 в любом из выбранных положений, показанных на Фигурах 1, 4 и 5. В приведенном примере вторая часть 36 держателя вентильного привода 30 сделана в виде выступа 62, расположенного под углом примерно 90° относительно плоскости его центральной части 64. Выступ 62 может быть расположен под любым другим подходящим углом, что определяется условиями окружения.

Описанная выше переходная пластина 26 может свободно использоваться с различными внутренними клапанами, а также с другими видами клапанов и/или регуляторами. Согласно описанному варианту, переходная пластина 26 может позволять пользователю быстро и просто осуществлять монтаж вентильного привода к клапану без затрагивания клапанной системы, окружающей стержень клапана. Приведенный вариант переходной пластины 26 может обеспечивать достижение такого результата из-за отсутствия необходимости снятия как переходной пластины, так и относящихся к ней нажимных болтов сальника для присоединения или отсоединения вентильного привода. Кроме того, переходная пластина, согласно настоящему изобретению, также позволит пользователю размещать вентильный привод в более чем одном положении, используя один и тот же держатель. Это возможно, по меньшей мере, частично, из-за того, что держатель вентильного привода интегрирован или другим способом соединен с самим вентильным приводом и отличается от переходной пластины, образующей платформу для присоединения держателя вентильного привода.

Перед разработкой варианта, согласно настоящему изобретению, пользователям необходимо было ослаблять болты набивки сальника прижимной пластины, аналогичные болтам, используемым для удержания вентильного привода на внутреннем клапане. Переходная пластина, собранная согласно доктрине, представленной настоящим вариантом, позволяет пользователю быстро отсоединить или снова присоединить вентильный привод без затрагивания набивки сальника внутреннего клапана. Вне зависимости от того, используется или нет переходная пластина, согласно настоящему изобретению, при установке резьбового внутреннего клапана присоединенный вентильный привод необходимо снимать, что в настоящее время доставляет значительные неудобства, поскольку процесс установки и снятия вентильного привода приводит в результате к необходимости для пользователя также ослаблять набивку сальника, что во многих случаях требует откачки технологической жидкости (такой, например, как пропан или аммиак) из трубопроводной системы. Вариант переходной пластины, согласно настоящему изобретению, способствует быстрому снятию и повторной установке вентильного привода без необходимости ослабления набивки сальника клапана, и, следовательно, пользователю не придется ни откачивать трубопроводную систему, ни затрагивать набивку сальника клапана. Кроме того, любые преимущества, потенциально достижимые при использовании рассмотренных здесь вариантов, могут повысить удобство и эффективность и способствовать повышению значимости операторов и пользователей и уменьшению стоимости установки заранее собранного узла из клапана и вентильного привода.

В качестве альтернативы, один или более аспектов вышеописанной переходной пластины могут быть интегрированы в прижимную пластину с отлитым сальником. Такая альтернатива сделает возможным достижение одного или более вышеупомянутых функциональных преимуществ без использования отдельного компонента.

Здесь описаны предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения, включая лучшие варианты, известные изобретателям. Хотя здесь показано и описано множество вариантов, специалисты в данной области легко поймут, что детали воплощения различных вариантов не обязательно взаимно исключают друг друга. Вместо этого, после прочтения представленной здесь доктрины, специалисты в данной области должны оказаться в состоянии сочетать одну или более особенностей одного варианта воплощения с одной или более особенностями остальных вариантов воплощения. Далее, следует также понимать, что приведенные варианты воплощения даны только в качестве примеров и что объем изобретения ими не ограничивается. Все способы, приведенные в настоящем описании, могут быть реализованы в любом подходящем порядке, если другое не указано здесь или не приводит к явному противоречию по контексту. Использование любого или всех примеров или вариантов языка (например, «такие как») в настоящем описании имеет целью всего лишь лучше осветить аспекты варианта изобретения, данного для примера, или остальных вариантов изобретения, а не наложить ограничения на объем изобретения. Никакие особенности употребления языка в описании не должны быть истолкованы как указывающие на незаявленные в формуле изобретения элементы, существенные для воплощения изобретения.

Claims

1. Клапанный узел для использования в трубопроводной системе, включающий: клапан, имеющий впускное и выпускное отверстия, предназначенные для присоединения к трубопроводной системе, а также включающий в себя корпус клапана, управляющий элемент, размещенный в канале, и сдвижной стержень клапана, функционально связанный с управляющим элементом;
клапанную систему, расположенную вокруг стержня клапана и прикрепленную с помощью узла фиксации;
переходную пластину, присоединенную к корпусу клапана с помощью ряда нажимных болтов сальника, при этом переходная пластина и нажимные болты сальника используются вместе для прикрепления узла фиксации; держатель вентильного привода, имеющий первую часть и вторую часть, при этом первая часть прикреплена к переходной пластине с помощью ряда соединителей; вентильный привод, прикрепленный ко второй части его держателя с помощью ряда соединителей и включающий управляющий стержень, функционально связанный со стержнем клапана;
причем переходная пластина имеет ряд монтажных отверстий для монтажа держателя вентильного привода, расположенных на переходной пластине с возможностью прикреплять держатель вентильного привода к переходной пластине в первом или во втором положении.

2. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что первая часть держателя вентильного привода имеет вырез для обеспечения отверстия для доступа по меньшей мере к одному из нажимных болтов сальника.

3. Клапанный узел для использования в трубопроводной системе, включающий: клапан, имеющий впускное и выпускное отверстия, расположенные для присоединения к трубопроводной системе, а также корпус клапана, управляющий элемент, расположенный в канале, и сдвижной стержень клапана, функционально связанный с управляющим элементом;
клапанную систему, расположенную вокруг стержня клапана и прикрепленную с помощью узла фиксации и ряда нажимных болтов сальника; по меньшей мере часть корпуса клапана, в общем случае смежную с узлом фиксации, включающую ряд переходных отверстий;
держатель вентильного привода, имеющий первую и вторую части, при этом первая часть прикреплена к переходным отверстиям с помощью ряда соединителей; вентильный привод, прикрепленный ко второй части его держателя с помощью ряда соединителей и включающий управляющий стержень, функционально связанный со стержнем клапана;
причем ряд переходных отверстий образует первую конфигурацию и вторую конфигурацию, при этом первая конфигурация предназначена для поддержки первой части держателя вентильного привода в первом положении, а вторая - для поддержки первой части держателя вентильного привода во втором положении.

4. Клапанный узел по п. 3, отличающийся тем, что первая часть держателя вентильного привода имеет вырез, размер которого обеспечивает отверстие для доступа по меньшей мере к одному из нажимных болтов сальника.

5. Способ обслуживания клапанного узла в трубопроводной системе, включающий: обеспечение клапана, имеющего впускное и выпускное отверстия, соединенные с трубопроводной системой, а также включающего корпус клапана, управляющий элемент, размещенный в канале, и сдвижной стержень клапана, функционально связанный с управляющим элементом, при этом клапанная система расположена вокруг стержня клапана и прикреплена с помощью узла фиксации и ряда нажимных болтов сальника;
обеспечение по меньшей мере части корпуса клапана, в общем случае примыкающей к узлу фиксации с рядом переходных отверстий;
обеспечение держателя вентильного привода, имеющего первую и вторую части, и прикрепление первой части к переходным отверстиям с помощью ряда соединителей;
обеспечение вентильного привода, прикрепленного ко второй части его держателя с помощью ряда соединителей, при этом вентильный привод включает управляющий стержень, функционально связанный со стержнем клапана;
удаление вентильного привода, включая снятие ряда соединителей, крепящих первую часть держателя вентильного привода к последнему, с удержанием технологической жидкости в трубопроводной системе; и расположение ряда переходных отверстий в первой и второй конфигурациях, при этом первая конфигурация предназначена для поддержки первой части держателя вентильного привода в первом положении, а вторая - для поддержки первой части держателя вентильного привода во втором положении, причем выбор первой или второй конфигурации производят при первом присоединении держателя вентильного привода к корпусу клапана.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что включает обеспечение первой части держателя вентильного привода вырезом для обеспечения отверстия для доступа по меньшей мере к одному из нажимных болтов сальника.