Компенсатор давления для задвижки
Предполагаемая полезная модель относится к области машиностроения - промышленной трубопроводной арматуре, предназначенной для установки на магистральный или технологический трубопровод в качестве запорного устройства для перекрытия потока жидкой среды - нефти. Задачей предполагаемой полезной модели является исключение разгерметизации соединения корпус-крышка или разрушения корпусных деталей от неконтролируемого повышения давления внутри задвижки выше расчетного от температурного расширения проводимой среды при закрытом затворе. В задвижке, содержащей корпус 1 с входным «а» и выходным «б» патрубками, крышку 2, уплотнительное кольцо 3, шпиндель 5, привод (на черт. не показан), затвор 4 с возможностью перемещения перпендикулярно потоку для перекрытия текучей среды, в патрубках внутри корпуса или снаружи или в затворе установлен компенсатор давления, сообщающий среднюю полость с входным или выходным патрубками для выравнивания давления в средней полости при нагревании текучей среды при закрытом затворе. Золотник 13 перепускного клапана при превышении давления в средней полости над давлением среды в патрубке перемещается в сторону патрубка с меньшим давление, перекрывая выходное отверстие и выравнивая давление в средней полости и патрубке, имеющем разницу давлений меньшую, чем в другом патрубке.
Предполагаемая полезная модель относится к промышленной трубопроводной арматуре - компенсаторам давления в виде перепускного клапана с системой трубок и штуцеров и предназначена для сброса избыточного давления жидкой среды (нефти) из средней полости в один из патрубков задвижки при закрытом затворе.
Известен перепускной клапан SU 648783 А1 МПК F16K 17/18, опубликовано 25.02.1979. Клапан предназначен для сброса избыточного давления из одной полости в другую, с меньшим давлением за счет перемещения подпружиненного золотника и сообщения полости с избыточным давлением через перепускные канавки золотника и полость в корпусе с выходным каналом корпуса. Недостатком клапана является наличие пружины, настроенной на определенное давление проводимой среды, невозможность использования для сброса давления проводимой среды из средней полости.
Известен перепускной клапан SU 1430657 А1 МПК F16K 17/18, опубликовано 15.10.1988. Клапан предназначен для сброса избыточного давления из одной полости в другую, с меньшим давлением, за счет перемещения подпружиненного золотника и сообщения полости с избыточным давлением через наклонный канал и кольцевую выточку золотника или сброса на слив через другой наклонный канал и кольцевую выточку. Недостатком клапана является необходимость калибровки пружины на определенное давление проводимой среды, технологическая сложность выполнения наклонных каналов в золотнике.
Прототипом предлагаемой полезной модели является перепускной клапан SU 1257346 А1 МПК F16K 17/18. Клапан предназначен для перепуска текучей среды из полости с предельным давление в полость с низким давлением за счет перемещения подпружиненного золотника, совмещения кольцевой канавки с перепускным каналом корпуса для перепуска проводимой среды в полость с низким давлением. Недостатком перепускного клапана является настройка пружины золотника на определенное давление, технологическая сложность изготовления перепускных каналов в корпусе клапана.
Задачей предполагаемой полезной модели - компенсатора давления для задвижки является обеспечение надежного сброса избыточного давления, возникающего в средней полости задвижки вследствие технологического нагрева из-за разницы коэффициентов линейного расширения проводимой среды (нефти) и металла корпуса задвижки, при закрытом затворе в один из патрубков, имеющем меньшее давление проводимой среды, чем в средней полости.
Поставленная задача решается тем, что перепускной клапан компенсатора давления исключает применение калиброванных пружин для открытия и закрытия золотника, действует от перепада давления в средней полости задвижки и в одном из патрубков. Компенсатор давления в виде перепускного клапана и системы трубок и штуцеров устанавливается на задвижке одним из следующих способов: внутри задвижки, сообщая среднюю полость задвижки с входным и выходным патрубками, внутри задвижки с установкой на затворе, снаружи задвижки, сообщая патрубки задвижки со средней полостью. Все указанные способы установки компенсатора давления имеют цель сброса избыточного давления из средней полости в один из патрубков.
Технический результат в заявленном техническом решении выражается в том, что компенсатор давления в виде перепускного клапана с системой трубок и штуцеров для выравнивания избыточного давления в средней полости и в одном из патрубков задвижки, позволяет избежать потери герметичности в соединении корпус-крышка задвижки, потенциального разрушения корпусных деталей задвижки, исключить связанные с этим материальные затраты на восстановление работоспособности трубопровода и разлива нефти.
На приведенных чертежах иллюстрируется в качестве примера реализация предполагаемой полезной модели - «Компенсатор давления для задвижки», подтверждающая возможность ее промышленного применения при использовании всей совокупности признаков,где:
Фиг.1 - схема установки компенсатора внутри корпуса задвижки, где 1 - корпус задвижки, 2 - крышка, 3 - уплотнительное кольцо, 4 - затвор, 5 - шпиндель, 6 - перепускной клапан компенсатора давления для внутренней установки, 7, 8 - соединительные трубки компенсатора, 11 - штуцера, «а» - входной патрубок, «б» - выходной патрубок
Фиг.2 - схема установки компенсатора снаружи корпуса задвижки, где 1 - корпус задвижки, 2 - крышка, 6 - перепускной клапан компенсатора давления для наружной установки, 9, 10 - соединительные трубки компенсатора, 11 - штуцера
Фиг.3 - схема установки компенсатора в затворе задвижки, где 4 - затвор, 6 - перепускной клапан компенсатора давления для внутренней установки, 11 - штуцера, 17, 18 - трубки
Фиг.4 - перепускной клапан компенсатора для внутренней установки, где 12 - корпус перепускного клапана с присоединительным штуцером, входным каналом «а» и каналом «в» для общения со средней полостью задвижки, 13 - золотник с радиальной выточкой и отверстием для сообщения с входным каналом «а», 14 - уплотнительные кольца, 15 - штуцер с выходным каналом «б»
Фиг.5 - перепускной клапан компенсатора для наружной установки, где 12 - корпус перепускного клапана с присоединительным штуцером, входным каналом «а», штуцером 16 для присоединения трубы и сообщения со средней полостью задвижки, 12 - корпус перепускного клапана, 13 - золотник с радиальной выточкой и отверстием для сообщения с входным каналом «а», 14 - уплотнительные кольца, 15 - штуцер с выходным каналом «б»
Работа компенсатора давления. При подаче давления во входной патрубок «а» золотник 13 перемещается вправо, кольцевая выточка совмещается с каналом «в» и со средней полостью задвижки, выходной канал «б» перекрывается золотником. При подаче давления в выходной патрубок «б» золотник 13 перемещается влево, открывая сообщение со средней полостью «в». При повышении давления в средней полости «в» и разности давления на входном «а» и выходном «б» патрубках золотник будет находиться у патрубка с меньшим давлением и текучая среда будет перепускаться в патрубок, имеющий меньшую разницу давления с давлением в средней полости, т.е. условием сброса избыточного давления через компенсатор давления в один из патрубков является меньшая разница давлений в средней полости и в одном из патрубков, т.е. при условии: Р3-Р1<Р3-Р2 сброс избыточного давления будет происходить в входной патрубок «а»; при Р3-Р1>Р3-Р2 сброс избыточного давления будет происходить в выходной патрубок «б», где
P1 - давление на входном патрубке «а»
Р2 - давление на выходном патрубке «б»
Р3 - давление среды в средней полости «в»
1. Компенсатор давления для задвижки, содержащий перепускной клапан с золотником, соединительные трубки и штуцера, имеющий входной, выходной каналы и канал для сообщения со средней полостью задвижки, отличающийся тем, что золотник компенсатора перемещается в сторону меньшего давления среды под действием избыточного давления во входном или выходном патрубке.
2. Компенсатор давления для задвижки по п.1, отличающийся тем, что сброс избыточного давления из средней полости «в» осуществляется в патрубок, имеющий меньшую разницу давлений с давлением в средней полости.
3. Компенсатор давления для задвижки по п.1, отличающийся тем, что применяется для выравнивания избыточного давления в средней полости задвижки и одном из патрубков.
4. Компенсатор давления для задвижки по п.1, отличающийся тем, что установлен снаружи корпуса задвижки.
5. Компенсатор давления для задвижки по п.1, отличающийся тем, что установлен внутри корпуса задвижки.
6. Компенсатор давления для задвижки по п.1, отличающийся тем, что установлен в затворе задвижки.
