Трубопроводная арматура
Трубопроводная арматура решает техническую задачу повышения функциональности трубопроводной арматуры, расширения области ее применения и улучшения ремонтопригодности. Она содержит корпус (1) с входным (2) и выходным (3) патрубками для рабочей среды и поворотным затвором, включающим запорную пробку (10) со сквозным проходным отверстием (12) и встроенным гидродинамическим дросселем. Трубопроводная арматура выполнена многофункциональной за счет использования гидродинамических дросселей различного назначения, для чего гидродинамический дроссель размещен в сменном сборном модуле (13), установленном в сквозном проходном отверстии (12) запорной пробки с доступом к нему через окно (5), выполненное в корпусе соосно сквозному проходному отверстию запорной пробки при закрытом поворотном затворе. Размер окна превышает габаритный размер сменного модуля. Гидродинамический дроссель может быть выполнен, например, в виде дроссельной шайбы (16) либо батареи дроссельных шайб, фильтра (17), расходомера (18), разрывной мембраны (19), обратного клапана (20). Обратный клапан включает уплотнительное седло (21), поджатый упруго к седлу золотник (23), опорную направляющую втулку (24) и наружную направляющую втулку (25) для золотника. Золотник выполнен составным, включающим съемное периферийное кольцо (26) с выполненной на кольце уплотнительной поверхностью (27). На золотнике выполнен выпуклый центральный обтекатель (28) для прямого потока рабочей среды, а с тыльной стороны золотника выполнена вогнутая полость (29) с образованием цилиндрической направляющей поверхности (30) для перемещения золотника в опорной направляющей втулке. На боковой поверхности золотника выполнены винтовые канавки (31), а в наружной направляющей втулке выполнены сквозные прорези (32) для прохода рабочей среды.
Полезная модель относится к трубопроводному арматуростроению и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.
Известна трубопроводная арматура, защищенная патентом US3847181, МПК (2006) F16K 43/00; F16K 43/00, дата публикации - 12.11.1974. Устройство-аналог включает корпус и два затвора - основной и вспомогательный. Вспомогательный затвор работает в открытом положении и предназначен для перекрытия подачи рабочей среды на основной затвор на период его осмотра либо ремонта.
Устройство-аналог предназначено для использования в санитарной технике.
Известна трубопроводная арматура, защищенная патентом US3186426, МПК (2006) F16K 5/00; F16K 43/00; F16K 5/00; F16K 43/00, дата публикации - 01.06.1965. Трубопроводная арматура предназначена для использования в топливном баке самолета. Она содержит корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды и подвижными седлами с уплотнительными поверхностями. В корпус встроены одна в другую две поворотные обечайки, связанные с корпусом и друг с другом байонетным затвором. Внутренняя встроенная обечайка уплотняет седла в положении трубопроводной арматуры «открыто», при этом в нее, в свою очередь, встроен регулирующий клапан, работающий в трубопроводной арматуре в указанном положении внутренней обечайки. Для проведения осмотра и/или ремонта встроенного регулирующего клапана его извлекают из корпуса трубопроводной арматуры вместе с внутренней обечайкой. Для этого всю встроенную в корпус трубопроводной арматуры конструкцию поворачивают на угол 90°, при этом разворачиваются также и седла, в результате чего на время отсутствия регулирующего клапана и внутренней обечайки затвор в корпусе уплотнен шаровыми сегментами наружной обечайки.
Недостатком аналога является сложность конструкции и ограниченная область применения устройства.
Прототипом заявляемой полезной модели является трубопроводная арматура для нефтегазопроводов, проложенных по морскому дну, защищенная патентом US4736771, МПК (2006) F16K 5/02; F16K 15/18; F16K 43/00; F16K 5/00; F16K 15/00; F16K 43/00, дата публикации - 12.04.1988. Прототип содержит корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды, проточной частью и седловой поверхностью для запорной пробки. Запорная пробка снабжена сквозным проходным отверстием, перекрываемым обратным затвором (захлопкой), закрепленным с помощью поворотной оси в крышке корпуса. В рабочем режиме запорная пробка установлена в положении «открыто», поток рабочей среды
воздействует на захлопку, открывая ее либо закрывая. Для проведения осмотра и/или ремонта захлопки запорную пробку поворачивают в положение «закрыто» с помощью переносного привода, устанавливаемого на крышку корпуса, и извлекают захлопку в сборе с поворотной осью и крышкой корпуса.
Недостатком прототипа является узкая область применения прототипа.
Заявляемая полезная модель решает техническую задачу повышения функциональности трубопроводной арматуры, расширения области ее применения и улучшения ремонтопригодности.
Поставленная техническая задача решена в трубопроводной арматуре, содержащей корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды и поворотным затвором, включающим запорную пробку со сквозным проходным отверстием и встроенным гидродинамическим дросселем. Трубопроводная арматура выполнена многофункциональной за счет использования гидродинамических дросселей различного назначения, для чего гидродинамический дроссель размещен в сменном сборном модуле, установленном в сквозном проходном отверстии запорной пробки с доступом к нему через окно, выполненное в корпусе соосно сквозному проходному отверстию запорной пробки при закрытом поворотном затворе. Размер окна превышает габаритный размер сменного модуля. Гидродинамический дроссель может быть выполнен, например, в виде дроссельной шайбы либо батареи дроссельных шайб, фильтра, расходомера, разрывной мембраны, обратного клапана. Обратный клапан содержит уплотнительное седло, поджатый упруго к седлу золотник, опорную направляющую втулку и наружную направляющую втулку для золотника. Золотник выполнен составным, включающим съемное периферийное кольцо с выполненной на кольце уплотнительной поверхностью. На золотнике выполнен выпуклый центральный обтекатель для прямого потока рабочей среды, а с тыльной стороны золотника выполнена вогнутая полость с образованием цилиндрической направляющей поверхности для перемещения золотника в опорной направляющей втулке. На боковой поверхности золотника выполнены винтовые канавки, а в наружной направляющей втулке выполнены сквозные прорези для прохода рабочей среды.
Существо полезной модели поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображена заявляемая трубопроводная арматура с гидродинамическим дросселем в виде обратного клапана, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - запорная пробка с гидродинамическим дросселем в виде батареи дроссельных шайб; на фиг.4 - запорная пробка с гидродинамическим дросселем в виде фильтра; на фиг.5 - запорная пробка с гидродинамическим дросселем в виде расходомерной шайбы; на фиг.6 - запорная пробка с гидродинамическим дросселем в виде разрывной мембраны.
Заявляемая трубопроводная арматура содержит корпус 1, включающий входной 2 и выходной 3 патрубки для рабочей среды, патрубок 4 с окном 5, закрытым крышкой 6. В разъемах корпуса установлены уплотнительные прокладки 7. В корпусе 1 установлены
уплотнительные седла 8 и 9 для запорной пробки 10. Запорная пробка 10 соединена с приводным штоком 11. Во внутреннюю полость пробки 10, соосно с ее проходным отверстием 12, встроен сменный сборный модуль 13, закрепленный в пробке резьбовой втулкой 14 и стопорными элементами 15. В состав сменного сборного модуля 13 входит гидродинамический дроссель в виде, например, дроссельной шайбы 16 либо батареи дроссельных шайб 16, фильтра 17, расходомерной шайбы 18, разрывной мембраны 19 либо обратного клапана 20.
Обратный клапан 20 включает уплотнительное седло 21, поджатый пружиной 22 к седлу 21 золотник 23, опорную направляющую втулку 24 и наружную направляющую втулку 25 для золотника 23. Золотник 23 включает съемное периферийное кольцо 26, на котором выполнена уплотнительная поверхность 27. На золотнике 23 выполнен выпуклый центральный обтекатель 28 для прямого потока рабочей среды, а с тыльной стороны выполнена вогнутая полость 29 с образованием цилиндрической направляющей поверхности 30 для перемещения золотника в опорной направляющей втулке 24. На боковой поверхности золотника 23 выполнены винтовые канавки 31, а в наружной направляющей втулке 25 выполнены сквозные прорези 32 для прохода рабочей среды и увеличения проходного сечения обратного клапана.
Окно 5 в корпусе 1 соосно сквозному проходному отверстию 12 запорной пробки 10 в положении «закрыто». Диаметр окна 5 превышает наружный диаметр сменного модуля 13.
При работе заявляемой трубопроводной арматуры запорная пробка 10 занимает положение «открыто», не препятствуя проходу рабочей среды из входного патрубка 2 через сквозное отверстие 12 в пробке в выходной патрубок 3 корпуса 1. Патрубок 4 с окном 5 при этом загерметизирован. Встроенный в проходное отверстие пробки гидродинамический дроссель работает в соответствии со своим функциональным назначением, например как дроссельная шайба 16, фильтр 17, расходомерная шайба 18, разрывная мембрана 19 либо обратный клапан 20.
В случае с обратным клапаном при воздействии на золотник 23 прямого потока рабочей среды, следующего по направлению из входного 2 патрубка в выходной патрубок 3, золотник 23 отрывается от уплотнительного седла 210 и, сжимая пружину 22, перемещается в направляющих втулках 24 и 25, открывая затвор обратного клапана 20. Прямой поток рабочей среды по винтовым канавкам 31 и через прорези 32 в направляющей втулке 25 поступает во внутреннюю полость пробки 10 и далее - в выходной патрубок 3 корпуса 1 трубопроводной арматуры. При изменении направления потока в трубопроводе на обратное рабочая среда воздействует на золотник 23 с тыльной стороны, в результате чего золотник 23 высвобождает пружину 22 и садится на седло 21. Происходит закрытие затвора обратного клапана 20 и герметизация его в месте контакта уплотнительной поверхности 27 золотника 23 с уплотнительным седлом 21.
Наличие усиленных направляющих поверхностей для золотника 23 во втулках 24 и 25 уменьшает возможный перекос золотника в затворе при горизонтальной установке обратного клапана, улучшает герметичность трубопроводной арматуры.
При необходимости проведения профилактического осмотра гидродинамического дросселя, его ремонта либо замены на гидродинамический дроссель другого функционального назначения с помощью привода (на чертеже не показан) поворачивают шток 11 и связанную с ним запорную пробку 10 из положения «открыто» в положение «закрыто». Проход рабочей среде из входного патрубка 2 в выходной патрубок 3 перекрывается, проточная часть трубопроводной арматуры при этом уплотнена запорной пробкой 10 и уплотнительными седлами 8 и 9. В положении запорной пробки «закрыто» ее сквозное проходное отверстие 12 устанавливается соосно патрубку 4 с окном 5, в результате чего после снятия крышки 6 открывается доступ к сменному сборному модулю 13 с гидродинамическим дросселем. Сменный сборный модуль 13 может быть поэлементно извлечен из проходного отверстия 12 пробки 10, для чего сначала извлекают стопорные элементы 15 и вывинчивают резьбовую втулку 14.
Выполнение уплотнительного седла 21 обратного клапана и периферийного кольца 26 золотника 23 съемными позволяет производить быструю их замену в случае износа уплотнительных поверхностей.
Выполнение гидродинамического дросселя сменным в составе унифицированного модуля 13 повышает универсальность заявляемой трубопроводной арматуры, обеспечивает ее многофункциональность, расширяет область применения трубопроводной арматуры.
Заявляемое устройство может быть скомпоновано с минимальными констукторско-технологическими доработками в стандартном трехходовом кране.
1. Трубопроводная арматура, содержащая корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды и поворотным затвором, включающим запорную пробку со сквозным проходным отверстием и встроенным гидродинамическим дросселем, отличающаяся тем, что она выполнена многофункциональной за счет использования гидродинамических дросселей различного назначения, для чего гидродинамический дроссель размещен в сменном сборном модуле, установленном в сквозном проходном отверстии запорной пробки с доступом к нему через окно, выполненное в корпусе соосно сквозному проходному отверстию запорной пробки при закрытом поворотном затворе.
2. Трубопроводная арматура по п.1, отличающаяся тем, что размер окна превышает габаритный размер сменного модуля.
3. Трубопроводная арматура по п.2, отличающаяся тем, что гидродинамический дроссель выполнен в виде дроссельной шайбы либо батареи дроссельных шайб.
4. Трубопроводная арматура по п.2, отличающаяся тем, что гидродинамический дроссель выполнен в виде фильтра.
5. Трубопроводная арматура по п.2, отличающаяся тем, что гидродинамический дроссель выполнен в виде расходомера.
6. Трубопроводная арматура по п.2, отличающаяся тем, что гидродинамический дроссель выполнен в виде разрывной мембраны.
7. Трубопроводная арматура по п.2, отличающаяся тем, что гидродинамический дроссель выполнен в виде обратного клапана, содержащего уплотнительное седло, поджатый упруго к седлу золотник, опорную направляющую втулку и наружную направляющую втулку для золотника.
8. Трубопроводная арматура по п.7, отличающаяся тем, что золотник выполнен составным, включающим съемное периферийное кольцо с выполненной на кольце уплотнительной поверхностью.
9. Трубопроводная арматура по п.7, отличающаяся тем, что на золотнике выполнен выпуклый центральный обтекатель для прямого потока рабочей среды, а с тыльной стороны золотника выполнена вогнутая полость с образованием цилиндрической направляющей поверхности для перемещения золотника в опорной направляющей втулке.
10. Трубопроводная арматура по п.7, отличающаяся тем, что на боковой поверхности золотника выполнены винтовые канавки, а в наружной направляющей втулке выполнены сквозные прорези для прохода рабочей среды.
