Дроссель регулируемый Российский патент 2020 года по МПК F16K3/24 F16K3/314 F16K47/08 

Дроссель регулируемый относится к запорно-регулирующей арматуре, которая может использоваться для регулирования расхода или запирания потока жидкости (воды, нефти, бензина и т.п.) в трубопроводах высокого давления (до 70 МПа).

Известен регулируемый дроссель по патенту RU 2355934, в котором основной и вспомогательный запорные органы установлены беззазорно, строго соосно, что нетехнологично и требует трудоемкой операции притирки. Конический поясок для уплотнения выполнен в корпусе и при износе механическими примесями среды нарушается герметичность запирания. Ремонт невозможен на трубопроводе, без демонтажа устройства.

Известен регулируемый дроссель по ЕР 0432873, в котором дросселирование выполняется через калиброванные отверстия в стакане. При этом посадка стакана с отверстиями и диаметра наружного стакана должна выполняться соосно и беззазорно, с высокой точностью, иначе дросселирование возможно не в калиброванные отверстия, а в зазор между стаканом с калиброванными отверстиями и наружным стаканом. Кроме того, соосно нужно выполнять внутренний конический поясок на наружном стакане и наружный конический поясок на стакане с калиброванными отверстиями, что нетехнологично и требуется трудоемкая операция притирки соединений.

Известен регулируемый дроссель по JPH 02186171, в котором седло закреплено в корпусе и не достается вместе с штоком и иглой. Кроме того, игла жестко закреплена на штоке (не самоустанавливающаяся), требующая высокой точности изготовления и взаимной подгонки. Поэтому, замена изношенного седла невозможна на трубопроводе, а только в заводских условиях.

Известны устройства, содержащие тахометры с турбинами, например: CN 105042093, KR 101213435, в которых демонтаж турбины и седла невозможен без снятия всего устройства с трубопровода. Устройство KR 101213435 может работать только при малых скоростях потока и со средой без механических примесей.

Известен запорный регулируемый клапан по патенту RU 2614439, в котором корпус выполнен из плиты с угловым расположением каналов. Корпус картриджа жестко соединен по резьбе со стаканом, в котором расположено седло. Картридж в сборе имеет два посадочных диаметра (уплотнение в корпусе и посадка стакана с седлом) и резьба. Такое соединение требует соосности выполнения всех трех посадочных мест в картридже и в корпусе запорного клапана. Кроме того, применение торцевого уплотнения на картридже не обеспечивает при установке в корпус запорного клапана герметичность соединения, поскольку в момент установки уплотнительное кольцо может выскочить из канавки, либо картридж нужно устанавливать в корпус уплотнительным кольцом вверх, что неприемлемо при смене картриджа на трубопроводе - положение может быть любым.

Известен дроссель регулируемый (по патенту RU 2664051, выбран в качестве прототипа), который содержит корпус с проходным каналом, в расточке корпуса под крышкой установлен картридж, образованный направляющей и седлом, на которых в кольцевых канавках установлены уплотнительные кольца, в направляющей установлен шток с иглой, на боковой стенке седла выполнено выходное отверстие, которое совмещается с проходным каналом корпуса. Его недостатками являются сложность изготовления и ремонта, поскольку игла жестко закреплена на штоке (не самоустанавливающаяся), что требует высокой точности изготовления и взаимной подгонки. Кроме того, затруднена точная регулировка, поскольку неизвестен объем протекающей через дроссель жидкости.

Техническим результатом изобретения является упрощение изготовления и ремонта или обслуживания дросселя регулируемого. При этом, повышается точность регулировки расхода жидкости.

Технический результат достигается в дросселе регулируемом (далее - дроссель), содержащем корпус с проходным каналом, в расточке корпуса под крышкой установлен картридж, образованный направляющей и седлом, посадочные места которых выполнены с диаметральным зазором. В кольцевых канавках направляющей и седла установлены уплотнительные кольца. В направляющей установлен шток с самоустанавливающейся иглой, на боковой стенке седла выполнено выходное отверстие, которое совмещается с проходным каналом корпуса с помощью ориентира. Дроссель содержит тахометрический расходомер с радиально-осевой турбиной в проходном канале, установленный в корпусе под крышкой расходомера, с противоположной стороны относительно картриджа. В самоустанавливающейся игле выполнено отверстие, в котором помещается винт, установленный в резьбовом отверстии в штоке.

Изобретение поясняется рисунками:

фиг. 1 - дроссель регулируемый;

фиг. 2 - дроссель регулируемый с тахометрическим расходомером.

Дроссель регулируемый содержит корпус 1, в котором с торцев выполнены вход и выход, на одной оси. Вход и выход соединены зигзагообразным проходным каналом 2. В корпусе 1 на проходном канале 2, на оси, перпендикулярной оси «вход-выход» выполнена расточка 3 с торцем в сторону входа. Торцы корпуса 1 со стороны входа и выхода имеют уплотнительную канавку 4 и отверстия для присоединения ответных фланцев.

В расточке 3, под крышкой 5 с болтами 11, установлен картридж 6 с запорно-дросселирующим механизмом. Картридж 6 образован направляющей 7 и седлом 8, которые устанавливаются с диаметральным зазором 0,05-0,2 мм в соединении между ними (между посадочными местами на внешней и внутренних цилиндрических поверхностях направляющей 7 и седла 8 соответственно), что позволяет компенсировать несоосность посадочных (уплотнительных) поверхностей в корпусе 1 и взаимную несоосность посадочных (уплотнительных) поверхностей элементов картриджа 6. Седло 8 выполнено в виде стакана. На направляющей 7 и на седле 8 выполнены кольцевые канавки, в которые установлены уплотнительные кольца 9, 10, герметизирующие соединение «вход-седло», и соединение «выход-внешнюю среду». На боковой стенке 14 седла 8 выполнено выходное отверстие 15, которое совмещается с проходным каналом корпуса 1 с помощью ориентира 16 (винта 16).

Седло 8 крепится к направляющей 7 с люфтом, винтами 19, для этого, в седле 8 выполняются отверстия, а в направляющей 7 выполняются глухие резьбовые отверстия. Внутри направляющей 7 выполнено отверстие под шток 12 с уплотнениями, и резьба для его перемещения. Шток 12 вращением по резьбе в направляющей 7 либо плотно прижимает самоустанавливающуюся иглу 13 к пояску седла 8 - запирание дросселя или образует необходимый зазор - дросселирование. В самоустанавливающейся игле 13 выполнено отверстие 18, в котором помещается винт 17, установленный в резьбовом отверстии в штоке 12. Отверстие 18 выполняется большего диаметра, чем диаметр винта 17, что обеспечивает люфт и возможность игле 13 само устанавливаться в седле 8. Кроме того, может выполняться диаметральный зазор между посадочным пояском штока 12 и ответным отверстием в самоустанавливающейся игле 13, что обеспечивает сдвиг самоустанавливающейся иглы 13 относительно оси штока 12 на величину больше, чем диаметральный зазор между направляющей 7 и седлом 8. Это упрощает изготовление, поскольку снижаются требования к точности, допускаются несоосности при изготовлении, происходит самоцентровка иглы и седла. Кроме того, это позволяет заменять самоустанавливающуюся иглу 13 и седло 8, без необходимости взаимной подгонки.

Наличие кольцевых канавок под уплотнительные кольца 9, 10 позволяет установить картридж 6 в любом положении дросселя на трубопроводе.

Таким образом, предлагаемый дроссель имеет сменный картридж с седлом и иглой, который может быть заменен и обслужен на месте, без необходимости демонтажа дросселя. При ремонте достается картридж 6 из корпуса 1, заменяются изношенные седло 8 и самоустанавливающаяся игла 13, уплотнительные кольца 9, 10, промывка и удаление отложений (парафина, солей, и др.).

Дроссель оснащается тахометрический расходомером (фиг. 2) с радиально-осевой турбиной 21 в проходном канале 2, установленный в корпусе 1 под крышкой 22 расходомера с болтами, с противоположной стороны относительно картриджа 6. Жидкость, поступающая от входа проходя через лопатки турбины 21, вращает ее и поступает в зазор между иглой 13 и пояском седла 8. Турбина 21 устанавливается в корпусе 23, в котором расположен счетчик частоты вращения турбины 21. Установка расходомера в корпусе 1 с помощью крышки 22 расходомера со стороны, противоположной относительно картриджа упрощает ремонт и обслуживание дросселя, поскольку позволяет снимать расходомер без демонтажа дросселя. Использование тахометрического расходомера позволяет более точно регулировать расход жидкости, позволяет автоматизировать процесс дросселирования.

Дроссель регулируемый относится к запорно-регулирующей арматуре, которая может использоваться для регулирования расхода или запирания потока жидкости (воды, нефти, бензина и т.п.) в трубопроводах высокого давления (до 70 МПа). Дроссель регулируемый содержит корпус с проходным каналом, в расточке корпуса под крышкой установлен картридж, образованный направляющей и седлом, на которых в кольцевых канавках установлены уплотнительные кольца, в направляющей установлен шток с самоустанавливающейся иглой, на боковой стенке седла выполнено выходное отверстие, которое совмещается с проходным каналом корпуса с помощью ориентира, в корпусе, с противоположной стороны относительно картриджа, установлен тахометрический расходомер с радиально-осевой турбиной в проходном канале, снабженный крышкой расходомера. Изобретение направлено на упрощение изготовления и ремонта или обслуживания дросселя регулируемого, при этом повышается точность регулировки расхода жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дроссель регулируемый, содержащий корпус с проходным каналом, в расточке корпуса под крышкой установлен картридж, образованный направляющей и седлом, на которых в кольцевых канавках установлены уплотнительные кольца, в направляющей установлен шток с самоустанавливающейся иглой, на боковой стенке седла выполнено выходное отверстие, которое совмещается с проходным каналом корпуса с помощью ориентира, в корпусе, с противоположной стороны относительно картриджа, установлен тахометрический расходомер с радиально-осевой турбиной в проходном канале, снабженный крышкой расходомера.

2. Дроссель регулируемый по п. 1, характеризующийся тем, что в самоустанавливающейся игле выполнено отверстие, в котором помещается винт, установленный в резьбовом отверстии в штоке.

3. Дроссель регулируемый по п. 1, характеризующийся тем, что направляющая и седло выполняются с диаметральным зазором.