ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ Российский патент 1994 года по МПК F16K7/07 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, предназначенной для регулирования подачи воды.

Известно запорное устройство, выполненное в виде корпуса, седла в виде фигурной втулки, в узком месте которого имеется перегородка, во втулке выполнены отверстия. В пространстве между втулкой и корпусом расположена эластичная мембрана [1].

Недостатками этого устройства являются громоздкость, невысокая надежность и большие потери напора на гидравлическое трение.

Известно запорное устройство, включающее корпус, внутри которого закреплена эластичная камера, полость которой сообщена с входной полостью корпуса через золотниковый распределитель [2].

Недостатком этого устройства является ненадежность в работе.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является запорный клапан, состоящий из цилиндрических соосно расположенных корпуса и седла, помещенных между ними затвора в виде эластичного патрубка. На стенках седла выполнены входные и выходные щелевидные зазоры [3].

Недостатками этого устройства являются сложная конструкция, относительно невысокая надежность, малая пропускная способность.

Цель изобретения - повышение надежности при одновременном улучшении гидравлических параметров.

На чертеже показано предлагаемое устройство, на котором оно представлено в частичном разрезе при открытом положении.

Запорное устройство состоит из седла 1 с отверстиями 2 и перегородкой 3, которое установлено внутри корпуса 4 и уплотнительного водозапорного эластичного патрубка 5. Внутренняя поверхность седла 1 и перегородка 3 образуют верхнюю и нижнюю полости 6 и 7.

Седло 1 выполнено в виде внутреннего полутора, обращенного выпуклостями друг к другу. Перегородка 3 расположена в узкой части полутора. Между седлом 1 и корпусом 4 образована полость 8 с прямой и торообразной поверхностью. При этом уплотнительный эластичный патрубок 5 зафиксирован на торцах корпуса 4 и седла 1. Для этого первый снабжен фланцами 9 и 10, а последний - конусами 11 и 12. Внутренние поверхности фланцев 9 и 10 корпуса 4 выполнены коническими, между ними и конусами 11 и 12 зажаты концы эластичного водозапорного патрубка 5.

Фланцы 9 и 12 корпуса 4 с помощью болтов с гайками крепятся на фланцах 13 и 14 отводящей и подводящей труб 15 и 16 сети, между фланцами 9 и 13, 10 и 14 установлены прокладки 17 и 18. При этом внутренний диаметр нижнего конуса 12 перфорированного седла 1 выполнен не меньше внутреннего диаметра подводящей трубы 1. Внутренний же диаметр верхнего конуса 11 седла 1 выполнен меньше внутреннего диаметра отводящей трубы 15. Конусы 11 и 12 направлены вершинами в одну сторону.

Один ряд отверстий 2 в седле 1 выполнен непосредственно на уровне нижней поверхности перегородки 3, а другой ряд - на уровне верхней ее поверхности. Эти отверстия 2 направлены друг к другу с возможностью контакта их кромок. Нижние отверстия 2 в седле 1 выполнены на уровне торца конуса 12.

В корпусе 4 выполнено отверстие 19, которое через кран 20 и трубопровод 21 гидравлически сообщено с входной полостью 7 седла 1, размещенной перед перегородкой 3.

Седло 1 выполнено в виде полого тела, образованного вращением дуги вокруг оси, расположенной с ее выпуклой стороны, благодаря чему образован плавно сужающийся канал, в самом узком месте которого закреплена перегородка 3.

Работает запорное устройство следующим образом.

В открытом положении кран 20 сообщает отверстие 19 в корпусе 4 с атмосферой и закрывает доступ воды из трубопровода 21. В результате вода прижимает эластичный патрубок 5 к внутренней стенке корпуса 4. Поток воды через отверстия 2, полость 8 свободно проходит из подводящей трубы 16 в отводящую трубу 15, т. е. из полости 7 в полость 6. Благодаря форме седла 1 увеличена его фильтрующая поверхность.

Для закрытия потока достаточно закрыть с помощью крана 20 сообщение отверстия 19 в корпусе 4 с атмосферой и открыть доступ воды из пространства, расположенного под перегородкой 3, через трубопровод 21. Давление на эластичный патрубок 5 на внутреннюю стенку со стороны корпуса 4 будет больше, чем с обратной стороны, так как за счет выполнения перегородки 5 и отверстий 2 на уровне ее поверхностей создается эжектирующий эффект, за счет которого эластичный патрубок 5 оттягивается в сторону перфорированного седла 1. Этому же способствует и меньшее давление в полостях 8 и 6, чем в нижней полости 7, а следовательно, и в полости, образованной эластичным патрубком 5 и корпусом 4.

Первоначально эластичный патрубок 5 своей верхней частью прижимается к верхним отверстиям 2, а затем закрывает и все отверстия 2 в седле 1, выполненном в виде полутора, форма которого обеспечивает плотное прилегание к нему эластичного патрубка 5 и предотвращение повреждения последнего.

Силу гидроударов наружная поверхность эластичного патрубка 5 воспринимает быстрее, так как площадь отверстий 2 со стороны полости 7 больше, чем проходное сечение трубопровода 21. В результате гидроудар гасится за счет деформации эластичного элемента 5 и частичного выброса воды из трубопровода 21. При этом может происходить частичный небольшой выброс воды в верхнюю полость 6. После гашения гидроудара происходит опять плотное закрытие задвижки. С помощью крана 20 можно легко регулировать степень открытия и закрытия задвижки.

При сбросе воды из сети вода эластичной оболочкой вытесняется через трубопровод 21 в подводящую трубу 16, из полости 6 через отверстия 2, выполненные на уровне перегородки 3, вода вытекает в полость 8, а из последней через нижние отверстия 2 в подводящую трубу 16, а затем в водоисточник. Таким же путем в сеть заходит воздух, т.е. образование вакуума исключается.

Благодаря форме перфорированного седла 1, наличию в нем перегородки 3 и конусов 11 и 12 исключается его деформация, обеспечивается его жесткость и надежная фиксация торцов эластичного патрубка 5, который легко можно заменить, рассоединяя фланцы 10 и 14.

Использование: для регулирования подачи воды. Сущность изобретения: седло с отверстиями разделено перегородкой на входную и выходную полости. Между корпусом и седлом расположен эластичный патрубок. Внутренняя поверхность фланцев корпуса выполнена конической и к ней с помощью выполненных на седле конусов прижаты торцы эластичного патрубка. В стенке корпуса выполнено отверстие, сообщенное с полостью между эластичным патрубком и корпусом. Седло выполнено в виде полутора, обращенного выпуклостями друг к другу, в узкой части которого расположена перегородка, выполненная в виде диска. Часть отверстий в седле выполнена на уровне нижней и верхней поверхностей перегородки и они направлены друг к другу с возможностью контакта их кромок. Часть отверстий в седле выполнена по кромкам и расположена по линии закрепления его конусов. Полость между эластичным патрубком и корпусом сообщена через кран и трубку с расположенной перед перегородкой входной полостью седла. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее корпус с фланцами, седло с отверстиями, разделенное перегородкой на входную и выходную полости и расположенный между корпусом и седлом эластичный патрубок, причем внутренняя поверхность фланцев корпуса выполнена конической и к ней с помощью выполненных на седле конусов прижаты торцы эластичного патрубка, при этом в стенке корпуса выполнено отверстие, сообщенное с полостью между эластичным патрубком и корпусом, отличающееся тем, что оно снабжено краном и трубкой, седло выполнено в виде полутора, обращенного выпуклостями друг к другу, в узкой части которого расположена перегородка, выполненная в виде диска, причем часть отверстий в седле выполнена на уровне нижней и верхней поверхностей перегородки и они направлены друг к другу с возможностью контакта их кромок, а часть отверстий в седле выполнена по его кромкам и они расположены по линии закрепления его конусов, кроме того, полость между эластичным патрубком и корпусом сообщена через кран и трубку с расположенной перед перегородкой входной полостью седла. 2. Устройство по п.1 отличающееся тем, что конусы седла, закрепленные на его торцах, расположены вершинами в одном направлении, при этом диаметр большого основания конуса, закрепленного на выходе седла, равен диаметру малого основания конуса, закрепленного на входе седла.