КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ Российский патент 2003 года по МПК F16K15/03 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Известны клапаны обратные поворотные с газовым демпфером (см. Справочник по арматуре для газо- и нефтепродуктов. - Л.: Недра, 1988 г., стр.147-149).

Недостатком этого клапана является малый коэффициент демпфирования газового демпферного устройства и, как результат, ударный характер закрытия (открытия) клапана, а также пульсация клапана в открытом положении.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является клапан обратный поворотный с гидравлическим демпфером (см. US 4286621 А, кл. F 16 К 1/20, 01.09.1981), который содержит корпус с входным и выходным патрубками, в проходном канале которого размещены поворотная тарелка, соединенная с поворотным валом клапана при помощи рычага, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя лопастями. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство, вал демпфера соединен с валом поворотной тарелки, находящемся в выходной полости клапана, а рабочие полости гидравлического демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения.

Недостатком прототипа является наличие на разделительном уплотнении в процессе открытия-закрытия клапана перепада давления между давлением демпферной жидкости и давлением газа.

Кроме этого, каждый цикл открытия-закрытия клапана сопровождается накоплением газа в демпферной жидкости.

Это обстоятельство приводит к снижению коэффициента демпфирования гидравлического демпфера, приближая его характеристики с каждым циклом работы к характеристикам газового демпфера: ударный характер закрытия (открытия) клапана и пульсация клапана в открытом положении, что в свою очередь влечет за собой снижение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером.

Задачей изобретения является повышение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером путем создания конструкции, лишенной недостатков прототипа.

Технический результат заключается в том, что клапан обратный поворотный с гидравлическим демпфером содержит корпус с входным и выходным патрубками, в проходном канале которого размещены поворотная тарелка, соединенная с поворотным валом клапана при помощи рычага, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя лопастями. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство, вал демпфера соединен с валом поворотной тарелки, находящемся в выходной полости клапана, а рабочие полости гидравлического демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения.

Новым является то, что в гидравлическом демпфере предусмотрена дополнительная емкость, нижняя точка которой находится выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса и через калиброванные отверстия раздельно сообщается с обеими рабочими полостями гидравлического демпфера, а верхняя ее точка соединена с выходным патрубком корпуса клапана трубопроводом, в проходном канале которого установлен самоочищающийся фильтрующий элемент.

В результате наличия этих существенных признаков устройство приобретает следующие новые свойства:
- разделительное уплотнение, разделяющее по валу рабочее тело клапана и демпферную жидкость за счет подвода рабочего тела из выходной камеры клапана в верхнюю точку дополнительной емкости, становится разгруженным во всех режимах работы клапана, и, следовательно, условия его работы существенно облегчены;
- возможные ресурсные утечки демпферной жидкости, а также возможные изменения ее объема из-за эксплуатационных изменений температуры компенсируются за счет дополнительной емкости;
- наличие самоочищающегося фильтрующего элемента в проходном канале трубопровода, соединяющего верхнюю точку дополнительной емкости с выходным патрубком корпуса клапана, защищает рабочие полости демпфера от попадания в них твердых механических примесей при подаче газа в дополнительную емкость, которые задерживаются самоочищающимся фильтрующим элементом.

Конструкция предлагаемого устройства приведена на фиг.1, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в проходном канале которого размещены поворотная тарелка 4, соединенная с поворотным валом 12 клапана при помощи рычага 5, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе 8 которого размещены две неподвижные перегородки 9 и вал демпфера 6 с закрепленными на нем двумя лопастями 7. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство 11, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Также как и в прототипе, рабочие полости гидравлического демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения 13.

Отличительным признаком устройства является то, что оно содержит дополнительную емкость 14, нижняя точка которой находится выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса гидравлического демпфера и через калиброванные отверстия раздельно сообщается с обеими рабочими полостями гидравлического демпфера, а верхняя ее точка соединена с выходным патрубком корпуса клапана трубопроводом 15, в проходном канале которого установлен самоочищающийся фильтрующий элемент 16.

Устройство работает следующим образом: во всех установившихся рабочих режимах перепад давления на разделительном уплотнении равен нулю, так как давление демпферной жидкости в рабочих полостях демпфера равно давлению газа в выходной камере клапана.

Все температурные изменения объема демпферной жидкости компенсируются изменением уровня в дополнительной емкости и тем самым не влияют на давление демпферной жидкости, а следовательно, и на перепад давлений на разделительном уплотнении.

Ресурсные изменения объема демпферной жидкости компенсируются конструктивным объемом дополнительной емкости.

Самоочищающийся фильтрующий элемент защищает рабочие полости демпфера от попадания в них вместе с газом твердых механических примесей.

Благодаря использованию совокупности вышеперечисленных конструктивных решений обеспечивается повышение надежности и ресурса работы клапана обратного поворотного с гидравлическим демпфером, увеличивается межремонтный период и тем самым снижаются эксплуатационные расходы компрессорных станций магистральных газопроводов.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Клапан обратный поворотный содержит корпус с входным и выходным патрубками. В проходном канале корпуса размещены закрепленная на валу клапана поворотная тарелка клапана и гидравлический поворотный демпфер. В корпусе демпфера размещены две неподвижные перегородки и закрепленные на его валу две поворотные лопасти. Рабочие полости демпфера образованы разделительными перегородками и сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство. Вал демпфера соединен с валом клапана. В демпфере предусмотрена дополнительная емкость. Нижняя точка последней размещена выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса демпфера и через калиброванные отверстия раздельно сообщается с обеими рабочими полостями демпфера. Верхняя точка дополнительной емкости соединена с выходным патрубком корпуса клапана трубопроводом. В проходном канале трубопровода установлен самоочищающийся фильтрующий элемент. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим поворотным демпфером путем защиты щелевых зазоров демпфера от засорения твердыми механическими примесями, содержащимися в газе. 2 ил.

Клапан обратный поворотный, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в проходном канале которого размещены закрепленная на валу клапана поворотная тарелка клапана и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные перегородки и закрепленные на валу демпфера две поворотные лопасти, при этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками, сообщаются между собой через регулируемое дроссельное устройство, а вал демпфера соединен с валом клапана, отличающийся тем, что в демпфере предусмотрена дополнительная емкость, нижняя точка которой размещена выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса демпфера и через калиброванные отверстия раздельно сообщается с обеими рабочими полостями демпфера, при этом верхняя точка дополнительной емкости соединена с выходным патрубком корпуса клапана трубопроводом, в проходном канале которого установлен самоочищающийся фильтрующий элемент.