ВЕНТИЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F16K7/16 

Изобретение относится к арматуростроению, представляет собой конструкцию вентиля, который предназначен для быстрого перекрытия в трубопроводе потока жидкой среды. Оно может быть использовано на трубопроводах пищеперерабатывающих отраслей промышленности, в микробиологии, фармацевтической, химической и газовой промышленности, а также в водоподготовке.

Конструкции вентилей широко известны из патентной литературы. Более близким к описываемому вентилю является устройство, в котором имеется сопряженная в поперечном сечении с фланцем вентиля сферическая поперечная перемычка, расположенная в полости корпуса. К перемычке прижимается связанная с приводом эластичная мембрана, защемленная по периферии между корпусом и крышкой [1]
В конструкции [1] недостаточна поверхность контакта диафрагмы с перемычкой, что снижает герметичность перекрытия трубопровода и приводит к быстрому износу диафрагмы, а следовательно, уменьшает срок ее службы. Кроме того, в известном устройстве рабочая среда ударяет по перемычке, вследствие чего создаются завихрения рабочей среды и возникают непромывные зоны, которые приводят к нарушению асептических условий технологических процессов.

Изобретение направлено на повышение надежности эксплуатации вентиля и технологичности его конструкции.

Это достигается тем, что вентиль содержит корпус с фланцами и крышкой, в полости которого выполнена сферическая поперечная перемычка, сопряженная в поперечном сечении с фланцами, и размещена эластичная мембрана, связанная с приводом. На поверхности мембраны, обращенной к перемычке, выполнен поперечный пояс с тороидальной поверхностью, радиус (R) которой равен радиусу перемычки и составляет 43-46 мм.

Обоснование параметров
Если выполнить R< 43 мм, то для сохранения условного проходного сечения вентиля придется увеличивать ход штока, а это, в свою очередь, приведет к увеличению сопротивления диафрагмы в пограничных слоях перегиба и уменьшению ее долговечности, а также к увеличению усилия в узле соединения металлического винта с резиновой поверхностью диафрагмы, что уменьшает надежность их сцепления. При выполнении R > 46 мм условное проходное сечение вентиля не будет соответствовать расчетному, что нецелесообразно.

Указанная совокупность существенных признаков, отличающих изобретение от наиболее близкого аналога, позволяет при осуществлении изобретения получить технический результат, а именно увеличить поверхность контакта мембраны с перемычкой корпуса, повысить герметичность перекрытия трубопровода и исключить образование застойных зон, благодаря чему обеспечиваются асептические условия технологических процессов в различных отраслях промышленности (таких, как пищевая, молочная, фармацевтическая, химическая и др.).

Кроме того, благодаря изобретению, улучшается технологичность конструкции, т. е. исключается разъем трубопроводов при ревизиях и замене мембраны, которая производится быстро и легко. Благодаря достижению технического результата, который может быть получен при осуществлении изобретения, повышается надежность эксплуатации вентиля и технологичность его конструкции, т. е. решается задача, на которую направлено создание изобретения.

На фиг. 1 представлен общий вид вентиля; на фиг. 2 вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 вид А на фиг. 1; на фиг. 4 изображен вид Б на фиг. 3.

Позиции на чертежах обозначают: корпус 1, крышка 2, мембрана 3, шарнир 4, втулка 5, шток 6, ручка 7, перемычка 8, пояс 9, шайба - 10, винт 11.

Вентиль содержит корпус 1 из нержавеющей стали, к которому крепятся мембрана 3 и крышка 2 при помощи четырех болтов по периметру фланца. Во внутренней полости корпуса 1 выполнена сферическая поперечная перемычка 8 с уплотнительным выступом на фланце для уплотнения и надежного закрепления мембраны 3. В поперечном сечении перемычка 8 сопряжена с фланцем вентиля. При этом на поверхности мембраны 3, обращенной к перемычке 8, выполнен поперечный пояс 9, имеющий тороидальную поверхность, радиус (R) которой равен радиусу перемычки 8 и составляет 43-46 мм для вентилей с условным проходным сечением 25, 32, 40, 50 мм. Втулка 5, запрессованная в крышке 2, штифтуется и служит направляющей для вращения и перемещения по резьбе штока 6.

При помощи винта к штоку 6 прикреплена ручка 7. В штоке 6 с зазором 0,5 мм завальцован шарнир 4, к которому посредством винта прикреплена мембрана 3, снабженная шайбой 10. Благодаря наличию шарнира 4 осуществляется плавное прижатие мембраны, что способствует ее долговечности.

С целью надежного соединения винта 11 и мембраны 3 в шайбе 10 выполнена проточка, допуск диаметра которой создает натяг в соединении с выступом мембраны 3.

При помощи ручки 7 шток 6 поворачивается и перемещает мембрану 3 вертикально вверх или вниз, открывая или перекрывая при этом проходное сечение трубопровода. Шайба 10 удерживает головку винта мембраны 3, предотвращая, тем самым, деформацию мембраны 3 при работе трубопровода под давлением. Усилие, возникающее на штоке 6 при вращении его во втулку 5, позволяет плотно прижать мембрану 3 к перемычке 8 корпуса 1, обеспечивая, тем самым, надежное герметичное перекрытие трубопровода, исключив при этом образование застойных зон. Благодаря этому обеспечиваются асептические условия технологических процессов в различных отраслях промышленности.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в молочной, пищевой, фармацевтической и микробиологической отраслях промышленности.

Использование: в арматуростроении, для быстрого перекрытия в трубопроводе потока жидкой среды. Может быть использовано в пищеперерабатывающей отрасли, микробиологии, фармацевтической, химической и газовой промышленности. Сущность изобретения: в полости корпуса вентиля выполнена сферическая поперечная перемычка, сопряженная в поперечном сечении с фланцами. Эластичная мембрана связана с приводом. На поверхности мембраны, обращенной к перемычке, выполнен поперечный пояс с тороидальной поверхностью. Радиус тороидальной поверхности равен радиусу перемычки и составляет 43 - 46 мм. 4 ил.

Вентиль, содержащий корпус с фланцами и крышкой, в полости которого выполнена сферическая поперечная перемычка, сопряженная в поперечном сечении с фланцами, и размещена эластичная мембрана, связанная с приводом, отличающийся тем, что на поверхности мембраны, обращенной к перемычке, выполнен поперечный пояс с тороидальной поверхностью, радиус которой равен радиусу перемычки и составляет 43 46 мм.