RU74182U1 - Регулирующее устройство трубопроводной арматуры - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области арматуростроения и может быть использована при изготовлении кранов и затворов для водоснабжения, газовой, химической и других областей промышленности. В регулирующем устройстве трубопроводной арматуры регулирующий элемент и седло выполнены из каменного литья. Это позволяет увеличить срок службы, надежность, стойкость запорно/регулирующей аппаратуры. Использование природного сырья или отходов добывперерабатывающей промышленности позволяет также существенно снизить стоимость запорно/регулирующей аппаратуры.

Description

Полезная модель относится к области арматуростроения и может быть использовано при изготовлении кранов и затворов для водоснабжения, газовой, химической и других областей промышленности.

Известны краны с подвижными запорными/регулирующими элементами (шиберами, цилиндрическими и сферическими пробками и т.д.), скользящим вдоль седловой поверхности. Наиболее часто в последнее время используются регулирующие элементы шарового типа например, (патент RU №2192574). Все названные конструкции имеют стандартный набор деталей: корпус с входным и выходным отверстиями, размещенный в нем (шаровой) затвор, посадочно-уплотнительные элементы. Смену рабочего положения затвора осуществляет орган управления, как правило, шток или вал.

Основным недостатком кранов, работающих в агрессивных средах и (или) в средах с высоким содержанием абразивных частиц и (или) в условиях частого открывания-закрывания, является быстрый выход из строя из-за эрозии (коррозии) шарового затвора и посадочно-уплотнительных элементов.

Известны также шаровые краны (патенты DE 19800894, МПК F16К 5/06, 13.01.1998; DE 19801042, МПК F16К 5/06, 14.01.1998), в которых опорные кольца и шаровой запорный элемент выполнены в виде минеральных литых деталей, состоящих из реактивной смолы в качестве связующего, и 60-90% прочного на износ керамического наполнителя.

Эти краны более дешевы, но подвержены химической коррозии связующего.

Известен также кран (RU 2104434, МПК F16К 5/06, 21.03.1996) с керамическим покрытием на шаровом затворе из сплава на алюминиевой основе. Недостатками указанного шарового крана является хрупкость керамического покрытия и его растрескивание вследствие различных коэффициентов теплового расширения керамики покрытия и алюминиевой основы запорного элемента.

Наиболее близкими к заявляемому решению являются кран (патент DE 3803414) с керамическими посадочными шайбами и шаровым затвором из спеченного корунда, а также шаровой кран (патент RU 2113645, МПК F16К 5/06, опубл. 1998.06.20) с затвором из фарфора.

Эти краны лишены вышеперечисленных недостатков, однако конструктивно сложны, дороги в изготовлении и, кроме того, легко выходят из строя от случайных ударов в силу хрупкости материала запорных элементов.

Второй недостаток, присущий кранам с керамическим запорным элементом, - следствие технологии получения керамик. Керамические материалы могут отличаться и по сырью, и по составу, и по структуре, и по свойствам материалов, единственным объединяющим их признаком можно считать технологию: составление шихты, формирование и обжиг (Словарь-справочник по порошковой металлургии. Киев: Наукова Думка, 1982, стр.84).

Обжиг керамики производят при температуре выше 800°С, такая температура приводит к спеканию керамического порошка, однако, не дает сплошного материала и, поэтому может приводить к растрескиванию и выкрашиванию керамических частиц при последующей пригонке и в процессе эксплуатации. Это также снижает износостойкость такой арматуры.

Задачей полезной модели является повышение срока службы и повышение качества запорно-регулирующей арматуры за счет повышения износо- и коррозионной стойкости рабочих поверхностей и изделия в целом.

Еще одной задачей является также снижение стоимости аппаратуры.

Сущность полезной модели заключается в том, что в регулирующем элементе, содержащем корпус с входным и выходным сечениями, седло, и регулирующий элемент с сопрягаемыми поверхностями для перекрытия проходного сечения, при этом регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль сопрягаемых поверхностей с помощью штока, отличающийся тем, что по меньшей мере регулирующий элемент выполнен из каменного литья.

Заявляется также усовершенствование полезной модели. Регулирующее устройство трубопроводной арматуры, включающее корпус с входным и выходным сечениями, седло, и регулирующий элемент с приводом, сопрягаемые поверхностями для перекрытия проходного сечения, отличающийся тем, что седло и регулирующий элемент выполнен из каменного литья.

Дальнейшим усовершенствованием регулирующего устройства является то, что в качестве каменного литья используют базальтовое литье.

Каменное литье (базальтовое литье, шлаковое литье, петрургия), - литье расплавленных базальтов, диабазов и других горных пород, а также металлургических шлаков для получения фасонных изделий. Обычно из каменного литья изготавливают трубы, кислотоупорную аппаратуру, электротехнические изоляторы, облицовочные плитки и т.д., однако, использование каменного литья при изготовлении запорно-регулирующей арматуры не известно.

Каменное литье относится к числу тех немногих материалов, которые сочетают в себе целый комплекс положительных эксплутационных свойств.

Микротвердость камнелитых изделий в 5-8 раз выше, чем у стали и чугуна, что обеспечивает надежную работу в условиях абразивного износа.

Высокая химстойкость и абсолютная гигроскопичность позволяет использовать каменное литье для защиты оборудования от воздействия агрессивных сред - жидкостей, паров, кислот, щелочей.

В 50 раз меньшая теплопроводность и более низкий коэффициент трения каменного литья, по сравнению с металлами, намного улучшает эксплуатационные характеристики оборудования, особенно в зимних условиях, в несколько раз снижает степень намораживания транспортируемого материала на стенки трубопроводов, желобов, лотков и т.д.

Каменное литье обладает невысокой ударной вязкостью, поэтому наиболее эффективно оно работает при транспортировке материалов с размером зерен до 50-80 мм и скоростью движения до 10 м/сек.

Надежность эксплуатации оборудования, с сипользование каменного литья, достигается за счет обеспечения в процессе работы камня сжимающих усилий при сокращении до минимума растягивающих и изгибающих усилий (поскольку предел прочности на сжатие в 5-10 раз выше предела прочности на растяжение и изгиб).

Многолетний опыт эксплуатации камнелитых изделий показал, что срок службы оборудования, защищенного каменным литьем, увеличивается в 2-8 раз. На каждой установленной тонне камнелитых изделий экономится 2-5 тн металла и значительно сокращается объем ремонтных работ.

Физико-механические свойства каменного литья
Наименование	ед. измерения	показатель
Объемная масса	кг/м.куб.	2900-3000
Водопоглощение	%	0,13
Предел прочности при изгибе	МПа	20-50
Термостойкость	°С	200-925
Коэффициент истираемости	кг/м.кв.	0,47-0,80
Кислотостойкость в большинстве кислот	%	90

На фиг.1 изображен пример шарового крана с седлом и регулирующим элементом из каменного литья.

На фиг.2 изображен шаровой регулирующий элемент.

На фиг.3 изображено седло шарового крана.

Приводимый в качестве примера шаровой кран состоит из корпуса 1 с входным и выходным отверстиями. Внутри корпуса размещают регулирующий элемент 2 сферической формы с проходным отверстием 3 и возможностью вращения для управляемого перекрывания и открывания проходного сечения. Герметизация достигается при этом с помощью посадочного седла (седел) 4, имеющих форму колец со сферической поверхностью, соответствующей сферической поверхности регулирующего элемента 2. Управление регулирующим элементом осуществляют с помощью штока 5.

Регулирование и запирание/отпирание осуществляют путем поворота штока 5 до достижения полного или частичного совмещения, либо перекрытия сечения проходного отверстия 3 с входным и выходным сечением.

Выполнение регулирующего элемента и седла из каменного литья по сравнению с ранее известными металлическими и керамическими аналогами позволяет увеличить срок службы, надежность, стойкость запорно/регулирующей аппаратуры.

Использование природного сырья или отходов добывперерабатывающей промышленности позволяет также существенно снизить стоимость запорно/регулирующей аппаратуры.

Claims (4)

1. Регулирующее устройство трубопроводной арматуры, включающее корпус с входным и выходным сечениями, седло и регулирующий элемент с сопрягаемыми поверхностями для перекрытия проходного сечения, при этом регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль сопрягаемых поверхностей с помощью штока, отличающееся тем, что по меньшей мере регулирующий элемент выполнен из каменного литья.

2. Регулирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве каменного литья используют базальтовое литье.

3. Регулирующее устройство трубопроводной арматуры, включающее корпус с входным и выходным сечениями, седло и регулирующий элемент с приводом, сопрягаемые поверхностями для перекрытия проходного сечения, отличающееся тем, что седло и регулирующий элемент выполнены из каменного литья.

4. Регулирующее устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве каменного литья используют базальтовое литье.