Клапан с эластичным запорным элементом

Авторы патента:

F16K15/14 - с гибкими запорными элементами

Полезная модель относится к арматуростроению и может быть использована для перекрытия обратного потока рабочей среды при создании гидравлических машин в различных отраслях промышленности, в том числе в насосных системах для добычи нефти и газа. Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности работы клапана и расширение области его применения, в условиях, когда в перекачиваемой среде содержатся механические примеси. Указанная техническая задача решается за счет использования клапана с эластичным запорным элементом. Клапан содержит входной и выходной каналы, седло, выполненное в виде стакана со сквозными отверстиями на его боковой поверхности. На стакане установлен с натягом цилиндрический запорный элемент, одним концом жестко закрепленный на седле. В запорном элементе, на его цилиндрической поверхности, выполнен, по крайней мере, один сквозной щелевой канал, с обеспечением возможности для сообщения входного канала с выходным каналом через щелевой канал. Техническим результатом является создание более эффективных и более универсальных клапанов, что достигается за счет усовершенствования гидравлической проточной части клапана.

Известен клапан с эластичным запорным элементом, содержащий входной и выходной каналы, седло, выполненное в виде стакана со сквозными отверстиями на его боковой поверхности, и установленный на стакане с натягом цилиндрический запорный элемент, одним концом жестко закрепленный на нем (Патент на изобретение 1206539. МПК F16K 15/14. Клапан с эластичным запорным элементом. - Опубликовано: 23.01.1986. Бюл. 3).

Недостатком известного устройства является относительно невысокая чувствительность обратного клапана при минимальных перепадах давления и снижение эффективности работы при максимальных перепадах давления из-за относительно больших усилий, необходимых для деформации упругого элемента.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности работы клапана и расширение области его применения, в условиях, когда в перекачиваемой среде содержатся механические примеси.

Техническим результатом является создание более эффективных и более универсальных клапанов, что достигается за счет усовершенствования гидравлической проточной части клапана.

Технический результат достигается тем, что клапан с эластичным запорным элементом, содержит входной и выходной каналы, седло, выполненное в виде стакана со сквозными отверстиями на его боковой поверхности. На стакане установлен с натягом цилиндрический запорный элемент, одним концом жестко закрепленный на седле. В запорном элементе, на его цилиндрической поверхности, выполнен, по крайней мере, один сквозной щелевой канал, с обеспечением возможности для сообщения входного канала с выходным каналом через щелевой канал.

На фигуре 1, для удобства описания заявляемого технического решения, представлена схема клапана в закрытом состоянии.

На фигуре 2, для удобства описания заявляемого технического решения, представлена схема клапана в открытом состоянии.

Клапан содержит входной 1 и выходной 2 каналы, седло, выполненное в виде стакана 3 со сквозными отверстиями 4 на его боковой поверхности. На стакане 3 установлен с натягом цилиндрический запорный элемент 5, одним концом жестко закрепленный на стакане 3. В запорном элементе 5, на его цилиндрической поверхности, выполнен, по крайней мере, один сквозной щелевой канал 6, с обеспечением возможности для сообщения входного канала 1 с выходным каналом 2 через щелевой канал 6.

Предлагаемый клапан работает следующим образом.

Прокачиваемая (протекающая) среда движется по направлению от входа 1 к выходу 2. За счет повышенного давления на входе 1 рабочая среда отжимает эластичный запорный элемент 5 от стенок стакана 3. Через образованный канал, между стаканом 3 и эластичным упругим элементом 5, рабочая среда поступает к выходному каналу 2.

При этом обеспечиваются возможности для сообщения входного канала 1 с выходным каналом 2 через щелевой канал 6. Рабочая среда, при открытии клапана, также проходит через образованный канал 6, и поступает к выходному каналу 2.

Щелевой канал 6 способствует уменьшению жесткости детали 5 (эластичный запорный элемент). Тем самым устраняются недостатки известных технических решений: относительно невысокая чувствительность обратного клапана при минимальных перепадах давления и снижение эффективности работы при максимальных перепадах давления из-за относительно больших усилий, необходимых для деформации упругого элемента. Для открытия клапана требуется небольшой перепад давления, как при малых значениях объемного расхода рабочей среды, так и при больших значениях объемного расхода рабочей среды, увеличивается и площадь проходных каналов. Соответственно обеспечивается повышение чувствительности обратного клапана при минимальных перепадах давления и обеспечивается повышение эффективности работы при максимальных перепадах давления из-за относительно малых усилий, необходимых для деформации упругого элемента (жесткость и натяг которого снижены за счет выполнения одного или нескольких каналов 6). С увеличением площади проходных каналов решается техническая задача по повышению эффективности работы клапана и расширению области его применения, в условиях, когда в перекачиваемой среде содержатся механические примеси. Обеспечивается и технический результат - создание более эффективных и более универсальных клапанов, что достигается за счет усовершенствования гидравлической проточной части клапана.

Клапан с эластичным запорным элементом, содержащий входной и выходной каналы, седло, выполненное в виде стакана со сквозными отверстиями на его боковой поверхности, и установленный на стакане с натягом цилиндрический запорный элемент, одним концом жестко закрепленный на нем, отличающийся тем, что в запорном элементе на его цилиндрической поверхности выполнен, по крайней мере, один сквозной щелевой канал с обеспечением возможности для сообщения входного канала с выходным каналом через щелевой канал.