ОБРАТНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2010 года по МПК F16K15/03 F16K47/14 

Изобретение относится к конструкции энергетической трубопроводной арматуры, используемой в качестве запорного предохранительного органа в трубопроводах с жидкими средами, и может быть применено для повышения безопасности эксплуатации действующих атомных электростанций с жидким теплоносителем.

Известен обратный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор и съемный шпиндель, взаимодействующий с затвором (RU №2168095, F16К 15/03, 27.05.2001).

Недостатками конструкции являются:

- при подаче давления и начале движения среды, в момент открытия клапана, возможен удар затвора о шпиндель и корпус, что может повредить клапан;

- существует пропуск твердых частиц, продуктов отложения, сварочного града и др.;

- при аварийном падении давления на входе и закрытии затвора возможен механический удар затвора о седло, способный деформировать и разрушить клапан, а кроме того, способный вызвать гидравлический удар, повреждающий трубопроводы, в которых обратный клапан устанавливается.

Известен обратный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор, съемный шпиндель, взаимодействующий с затвором, и демпфирующее устройство (RU №2247887, F16К 15/03, 10.03.2005) (прототип).

Демпфирующее устройство выполнено в виде барабана с окнами, экранированными фильтрующей вставкой, и снабжено механизмом крепления во входном патрубке клапана.

Недостатком конструкции является то, что в процессе эксплуатации фильтрующие вставки демпфирующего устройства забиваются водными отложениями, при этом отложения образуют игловидные кристаллы, расположенные с внутренней стороны фильтрующих вставок. Фрагменты водных отложений попадают на уплотнительную поверхность седла клапана, что может препятствовать нормальной работе обратного клапана в случае аварийной разгерметизации трубопроводов реактора. Засорение фильтрующих вставок водными отложениями приводит к снижению гидравлических характеристик по коллектору реактора, что может привести к аварийным ситуациям.

Задачей изобретения является конструктивное решение обратного клапана, свободное от указанных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что в обратном клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор, шпиндель и демпфирующее устройство, экранированное фильтрующей вставкой и снабженное механизмом крепления во входном патрубке, демпфирующее устройство выполнено из дугообразных ребер с отверстиями и кольцевидных элементов, размещенных в отверстиях ребер.

Размер отверстий в дугообразных ребрах выбирают из условия обеспечения подвижности кольцевидных элементов.

Кольцевидные элементы выполнены из проволоки, пропущенной через расположенные по винтовой образующей отверстия ребер.

На фиг.1 представлен обратный клапан в закрытом положении, продольный разрез; на фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1 - демпфирующее устройство.

Стрелками показано направление потока рабочей среды, поступающей в демпфирующее устройство.

Обратный клапан (см. фиг.1) содержит демпфирующее устройство 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, корпус 4, затвор 5, упор 6, седло 7, съемный шпиндель 8 и привод 9. Демпфирующее устройство (см. фиг.2) выполнено из дугообразных ребер 10 с отверстиями 11, проволочных кольцевидных элементов 12, экранирующей фильтрующей вставки 13 и направляющего элемента 14. Направляющий элемент выполнен в виде цанги с распорным стержнем 15.

Отверстия 11 в дугообразных ребрах 10 расположены по винтовой образующей. Размер отверстий 11 позволяет проволочным кольцевидным элементам 12 сохранять подвижность.

Обратный клапан работает следующим образом. При движении рабочей среды по стрелке (фиг.1) в нормальных условиях эксплуатации шпиндель 8 находится в максимальном верхнем положении (вывернут), поток среды, проходя через демпфирующее устройство 1, фильтруется и открывает затвор 5. При этом в момент начала движения среды часть гидравлического напора теряется на демпфирующем устройстве 1, что снижает начальный импульс открытия затвора 5 потоком среды и обеспечивает его плавное открытие. Поток рабочей среды, проходя через фильтрующую вставку 13, воздействует на проволочные кольцевидные элементы 12, вызывая их колебания в отверстиях 11 дугообразных ребер 10, при этом фильтрующая вставка самоочищается.

Предложенная конструкция за счет подвижных вибрирующих в потоке рабочей среды кольцевидных элементов позволяет фильтрующей вставке самоочищаться, препятствуя образованию водных отложений на вставке. При сопоставимых геометрических размерах площадь фильтрации предлагаемого демпфирующего устройства значительно больше, чем у прототипа. Таким образом, предлагаемый обратный клапан обеспечивает качественную фильтрацию рабочей среды без снижения гидравлических характеристик трубопроводов.

Изобретение относится к конструкции энергетической трубопроводной арматуры, используемой в качестве запорного предохранительного органа в трубопроводах с жидкими средами, и предназначена для повышения безопасности эксплуатации действующих атомных электростанций с жидким теплоносителем. Обратный клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор, шпиндель и демпфирующее устройство, экранированное фильтрующей вставкой и снабженное механизмом крепления во входном патрубке. Демпфирующее устройство выполнено из дугообразных ребер с отверстиями и кольцевидных элементов. Кольцевидные элементы размещены в отверстиях ребер. Конструкция клапана позволяет за счет подвижных вибрирующих в потоке рабочей среды кольцевидных элементов фильтрующей вставке самоочищаться, препятствуя образованию водных отложений на вставке. Изобретение направлено на обеспечение качественной фильтрации рабочей среды без снижения гидравлических характеристик трубопроводов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Обратный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор, шпиндель и демпфирующее устройство, экранированное фильтрующей вставкой и снабженное механизмом крепления во входном патрубке, отличающийся тем, что демпфирующее устройство выполнено из дугообразных ребер с отверстиями и кольцевидных элементов, размещенных в отверстиях ребер.

2. Обратный клапан по п.1, отличающийся тем, что размер отверстий в дугообразных ребрах выбирают из условия обеспечения подвижности кольцевидных элементов.

3. Обратный клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что кольцевидные элементы выполнены из проволоки, пропущенной через расположенные по винтовой образующей отверстия ребер.