Запорно-регулирующая задвижка Российский патент 2019 года по МПК F16K3/02 F16K47/14 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других областях промышленности.

Известна запорно-регулирующая задвижка (см. RU 2375626 C1, F16K 3/02), содержащая корпус с подводящим и отводящим патрубками, в которых установлены седла, взаимодействующие с двухсторонним шибером имеющим зоны сплошную и перфорированную с порядным расположением сквозных отверстий (дросселей).

К недостаткам данной конструкции относятся высокие габариты обусловленные наличием двухзонного шибера, а также ограниченный диапазоном регулирования, зависящий от размеров перфорированной части шибера.

Известна также запорно-регулирующая задвижка (см. RU 2464469 С2, F16K 3/02) прототип, содержащая управляемый шпинделем сплошной плоский шибер взаимодействующий с обеих сторон с седлами, размещенными в подводящем и отводящем патрубках корпуса, при этом седло размещенное в отводящем патрубке состоит из набора дроссельных пластин, в котором каждая последующая по ходу проводимой среды пластина установлена к предыдущей зеркально, при этом снабжена сквозными наклонными каналами с точкой пересечения осей последних на торцевой плоскости противоположной стороны пластины.

К недостаткам известного технического решения относится низкие потребительские свойства обусловленные односторонним направлением проводимой среды и повышенным крутящим моментом, необходимым для поднятия шибера при полном перепаде регулируемого давления проводимой среды.

Технической задачей решаемой настоящим изобретением, является повышение потребительских свойств задвижки.

Поставленная техническая задача решается тем, что запорно-регулирующая задвижка, содержащая с плоским концом шибер взаимодействующий с обеих сторон с седлами размещенными в подводящем и отводящем патрубках корпуса в последнем установлен пакет из попарно зеркально сориентированными дроссельными пластинами снабженными наклонными каналами с точкой пересечения осей на наружных поверхностях пары, в подводящем канале перед седлом также установлен пакет из- за попарно зеркально сориентированных дроссельных пластин с наклонными каналами, при этом седла в обоих патрубках жестко закреплены и выполнены перфорированными, а пакеты подпружинены относительно выемок в корпусе, при этом число отверстий в

перфорированных седлах равно числу точек пересечения осей наклонных каналов в пакетах дроссельных пластин, и диаметры отверстий в перфорированном седле охватывают сдвоенные каналы дроссельных пластин.

На фиг. 1 изображен продольный разрез запорно-регулирующей задвижки; на фиг. 2 разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4. график распределения давления проводимой среды во внутренней полости корпуса запорно-регулирующей задвижки Ду 100 PN 70 Мпа по ее строительной длине.

Запорно-регулирующая задвижка состоит из корпуса 1 с подводящим патрубком 2 и отводящим патрубком 3 в которых жестко-закреплены соответственно перфорированные седла 4 и 5, взаимодействующие с шибером 6 управляемым приводом 7 через шпиндель 8.

За седлами 4 и 5 в выемках 9 и 10 установлены пакеты дроссельных пластин 11 и пружины 12.

Пакет дроссельных пластин 11 состоит из нескольких блоков сдвоенных зеркально соединенных дроссельных пластин 13, число которых зависит от параметров заданных для регулирования проводимой среды.

Седла 4 и 5 выполнены с отверстиями 14 площадь сечения которых охватывает площадь сдвоенных входных наклонных каналов 15 в дроссельных пластинах выходящих в выемки 16 на противоположной стороне дроссельной пластины. Шибер 6 имеет плоское основание 17.

Запорно-регулирующая задвижка работает следующим образом.

Подводимая среда при поднятом шибере 6 по патрубку 2 корпуса 1 через каналы 15 и 16 пакета дроссельных пластин 11, и седло 4 поступает в внутреннюю полость под шибер 6, затем через отверстие 14 седла 5 и наклонные каналы 15 и 16 второго пакета дроссельных пластин 11 в выходной патрубок 3.

Для закрытия задвижки шибер 6 приводом 7 через шпиндель 8 опускаем до соприкосновения основания шибера 17 с дном корпуса, при этом под действием давления проводимой среды шибер 6 поджимается к седлу 5. Затвор закрыт.

Работа задвижки в режиме регулирования.

Проводимая среда по патрубку 2 через каналы 15 и 16 пакета дроссельных пластин 11 поступает при поднятом шибере 6 во внутреннюю полость под шибер 6, проходя через узел соединения наклонных каналов 15 среда разделяется на два потока каждый из которых попадает в выемки 16, а затем снова в наклонные каналы 15 пластины зеркально установленной к предыдущей пластине, но уже сходящиеся в одну точку, происходит соударение ранее разделенных потоков. После соударения, потоки вновь разделяются и через наклонные каналы 15 и выемки 16 пакета 11 дроссельных пластин проводимая среда поступает через отверстия 14 седла 4 во внутреннюю полость под шибер 6, потеряв при этом определенную величину давления за счет расширения и последующего соударения разделенных отдельных потоков. Величина падения давления определяется количеством разделенных потоков и количеством дроссельных пластин в пакете.

После этого проводимая среда через отверстия 14 седла 5 поступает во второй блок 11 дроссельных пластин, установленных в выходном канале 3 корпуса 1, где также происходит потеря давления проводимой среды.

Необходимый перепад давления «до» и «после» запорно-регулирующей задвижки создается количеством наклонных пересекающих каналов их диаметром и количеством пакета дроссельных пластин. Перекрытием потока проводимой среды плоским основанием 17 шибера 6 порядно каналов 14 в седлах 4 и 5 достигается более тонкое регулирование давления проводимой среды, за счет изменения количества каналов через которые проходит проводимая среда.

Таким образом, благодаря тому, что пакеты дроссельных пластин в купе с перфорированными седлами установлены симметрично относительно шибера, подача проводимой среды может осуществляться либо с одного, либо с другого патрубков корпуса. А снижение давления в пакете дроссельных пластин, установленных во входном патрубке позволяет уменьшить давление на шибер, а значит и уменьшить момент на приводе, необходимый для управления шибером. В приведенном примере на фиг. 4 для задвижки Ду100 РУ 70 Мпа очевидно, что давление проводимой среды на шибер меньше давления во входном патрубке на 30% значит и требуемое усилие перемещения шибера с симметричным расположением дроссельных пластин относительно шибера также меньше на 30%.

Все выше упомянутое в купе, несомненно, повышает потребительские свойства запорно-регулирующей задвижки.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других областях промышленности. Запорно-регулирующая задвижка содержит плоский шибер, взаимодействующий с обеих сторон с перфорированными седлами, размещенными в подводящем и отводящем патрубках корпуса, и сопрягаемые с ними подпружиненные относительно корпуса дроссельные пластины. Пластины, объединенные в пакеты, выполнены попарно зеркально сориентированными. Число отверстий в перфорированных седлах равно числу точек пересечения осей наклонных каналов в пакетах дроссельных пластин. Диаметры отверстий в перфорированных седлах охватывают сдвоенные каналы дроссельных пластин. Изобретение направлено на повышение потребительских свойств задвижки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Запорно-регулирующая задвижка, содержащая плоский шибер, взаимодействующий с обеих сторон с перфорированными седлами, размещенными в подводящем и отводящем патрубках корпуса, и сопрягаемые с ними подпружиненные относительно корпуса дроссельные пластины, отличающаяся тем, что пластины, объединенные в пакеты, выполнены попарно зеркально сориентированными, причем число отверстий в перфорированных седлах равно числу точек пересечения осей наклонных каналов в пакетах дроссельных пластин.

2. Запорно-регулирующая задвижка, по п. 1, отличающаяся тем, что диаметры отверстий в перфорированных седлах охватывают сдвоенные каналы дроссельных пластин.