РЕГУЛИРУЮЩИЙ КРАН Российский патент 2016 года по МПК F16K11/87 F16K27/06 F16K47/04 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано на магистральных газопроводах при больших перепадах давления среды, на промыслах, ПХГ и в энергетике.

Известен регулирующий клапан Нидерландской фирмы "Mokveld Valves bv Ra Box 227.www/moKveld com"(стр. 2-3) (См. приложение).

Регулирующий клапан состоит из корпуса, затвора, штока, шпинделя и сепаратора. Затвор перемещается вдоль продольной оси клапана посредством передачи, состоящей из двух расположенных под углом 90° зубчатых реек.

Преимуществом данного регулирующего клапана является то, что он осевого типа и имеет разгруженный от перепада давления затвор. Это означает, что требуемое усилие привода практически не зависит от перепада давлений на клапане. Основным недостатком является сложность конструкции, большие габариты корпуса, который должен выдерживать высокое входное давление, и труднодоступность элементов и составных частей для ремонта.

Наиболее близким техническим решением является регулирующий кран по патенту США US 2005252560 A1 кл F16К. Данное устройство содержит корпус с двумя патрубками, расположенными по одной оси с противоположных сторон, и патрубок, размещенный снизу корпуса по его центральной вертикальной оси, затвор в виде шара со сквозным проходом и отверстием снизу по его центральной оси, шпиндель для привода и два седла затвора. Основным недостатком регулирующего крана является необходимость больших усилий для поворота затвора при перепадах давления и невозможность использования на больших перепадах давления.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение крутящего момента затвора путем разгрузки его от действия перепада давления, улучшение качества регулирования, а также уменьшение габаритов и мощности привода.

Технический результат достигается тем, что в регулирующем кране, состоящем из корпуса с тремя патрубками, два из которых расположены по одной оси с противоположных сторон, а третий - снизу; затвора в виде шара со сквозным горизонтальным проходом и отверстием снизу по его центральной оси, шпинделем сверху для привода и двумя подпружиненными седлами, отличающемся тем, что патрубки, расположенные по одной оси с противоположных сторон, являются входными и соединены трубопроводом, а патрубок, размещенный снизу, является выходным и площадь его прохода выполнена не меньше суммы площадей проходов входных патрубков, шаровой затвор сверху и снизу размещен в опорах, причем нижняя опора выполнена с вертикальным каналом по площади прохода равной площади прохода нижнего отверстия шарового затвора, кроме того, внутри всего горизонтального прохода шарового затвора и канала в его нижней опоре размещен стабилизатор потока в виде n вертикальных параллельных пластин со сквозными отверстиями.

Анализ отобранных в результате поиска патентных, информационных и каталожных материалов по регулирующим кранам по фондам Саратовской областной универсальной научной библиотеки позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.

Конструкция предлагаемого регулирующего крана вызвана практической потребностью в подобных устройствах, работающих при больших перепадах давления среды.

В представленной конструкции благодаря превращению двух расположенных по одной оси с противоположных сторон патрубков во входные путем их соединения трубопроводом для одновременной подачи среды с двух сторон, а третьего патрубка, снизу - в выходной достигается разгрузка шарового затвора от действия перепада давления на него;

кроме того, выполнение выходного патрубка по площади прохода не меньше суммы площадей проходов входных патрубков, а вертикального канала нижней опоры с площадью опоры равной площади прохода нижнего отверстия шарового затвора приводит к уменьшению габаритов шарового затвора и крана в целом; далее, размещение шарового затвора сверху и снизу в опорах обеспечивает надежную работу крана за счет исключения возможности перемещения шарового затвора, т.е. его устойчивости, а размещение стабилизатора потока в виде n вертикальных параллельных пластин со сквозными отверстиями внутри всего горизонтального прохода шарового затвора и в вертикальном канале его нижней опоры исключает возможность закручивания потока среды и тем самым устраняет вибрацию крана, повышая качество регулирования.

Следовательно, предлагаемая конструкция обладает промышленной полезностью.

Устройство представлено на чертеже: фиг. 1 - вид спереди, разрез; фиг. 2 - вид сверху, разрез.

Регулирующий кран содержит корпус 1 с тремя патрубками, два из которых расположены по одной оси с противоположных сторон, являются входными 2 и соединены трубопроводом 3, а третий 4 - снизу и является выходным, площадь его прохода выполнена не меньше суммы площадей проходов входных парубков 2, затвор 5, например, в виде шара со сквозным горизонтальным проходом 6 и отверстием 7 снизу по его центру, шаровой затвор 5 сверху снабжен шпинделем 8 для привода и двумя подпружиненными седлами 9, кроме того, сверху и снизу он размещен в опорах 10, причем нижняя опора 10 выполнена с вертикальным каналом по площади прохода, равной площади прохода нижнего отверстия 7 шарового затвора 5, внутри всего горизонтального прохода 6 шарового затвора 5 и канала в его нижней опоре размещен стабилизатор потока 11 в виде n вертикальных пластин со сквозными отверстиями.

Регулирующий кран работает следующим образом.

К входным патрубкам 2 из трубопровода 3 подается рабочая среда (газ). Если шаровой затвор 5 закрыт, то действующие с противоположных сторон шарового затвора 5 одинаковые усилия от давления уравновешивают друг друга, шаровой затвор 5 разгружается и может легко поворачиваться приводом малой мощности (не показан) через шпиндель 8. По мере поворота шарового затвора 5 увеличиваются проходы в нем со стороны входных патрубков 2 и расход рабочей среды увеличивается. Поток рабочей среды, проходя через шаровой затвор 5, одновременно скользит вдоль вертикальных параллельных пластин со сквозными отверстиями стабилизатора потока 11, благодаря которому исключается закручивание потока, что предотвращает вибрацию крана в целом и способствует наряду с верхней и нижней опорами 10 устойчивости шарового затвора 5. Все это увеличивает качество регулирования. Пластины стабилизатора потока 11 служат для направления среды к нижнему выходному патрубку 4, а отверстия в пластинах - для уменьшения перепада давления на них и исключения их деформации.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для использования на магистральных газопроводах при больших перепадах давления среды, на промыслах, в энергетике. Регулирующий кран содержит корпус 1 с тремя патрубками, два из которых расположены по одной оси с противоположных сторон, являются входными 2 и соединены трубопроводом 3, а третий 4 - снизу и является выходным. Площадь прохода последнего выполнена не меньше суммы площадей проходов входных патрубков 2. Затвор 5 состоит в виде шара со сквозным горизонтальным проходом 6 и отверстием 7 снизу по его центру. Затвор 5 снабжен шпинделем 8 для привода и двумя подпружиненными седлами 9. Сверху и снизу он размещен в опорах 10. Нижняя опора 10 выполнена с вертикальным каналом по площади прохода, равной площади прохода нижнего отверстия 7 затвора 5. Внутри всего горизонтального прохода 6 затвора 5 и канала в его нижней опоре размещен стабилизатор потока 11 в виде n вертикальных параллельных пластин со сквозными отверстиями. Изобретение направлено на снижение крутящего момента затвора путем разгрузки его от действия перепада давления, улучшение качества регулирования, а также уменьшение габаритов и мощности привода. 2 ил.

Регулирующий кран, состоящий из корпуса с тремя патрубками, два из которых расположены на одной оси с противоположных сторон, а третий - снизу; затвора в виде шара со сквозным горизонтальным проходом и отверстием снизу по его центру, шпинделем сверху для привода и двумя подпружиненными седлами,
отличающийся тем, что патрубки, расположенные по одной оси с противоположных сторон, являются входными и соединены трубопроводом, а патрубок, размещенный снизу, является выходным и площадь его прохода выполнена не меньше суммы площадей проходов входных патрубков,
шаровой затвор сверху и снизу размещен в опорах, причем нижняя опора выполнена с вертикальным каналом по площади прохода, равной площади прохода нижнего отверстия шарового затвора,
кроме того, внутри всего горизонтального прохода шарового затвора и канала в его нижней опоре размещен стабилизатор потока в виде n вертикальных параллельных пластин со сквозными отверстиями.