Скребковый клапан Российский патент 2022 года по МПК F16K1/42 F16K3/24 F16K47/04 

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к многофункциональным устройствам, обеспечивающим регулирования расхода жидких сред и позволяющим осуществлять чистку трубопроводов при помощи скребков.

Известен трехходовой скребковый шаровый кран [URL:http://зспа.рф/produkciya/krani/trekhkhodovojj-skrebkovyjj/] содержащий корпус, расположенный внутри корпуса шаровый затвор, уплотнения, устройство приема скребков и байпасный патрубок.

Недостатками данного клапана являются невозможность осуществеления регулирования расхода жидкости в трубопроводе.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является клапан регулирующий содержащий корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла, уплотнение плунжера выполненное в виде шевронного пакета с регулирующими прокладками, фиксируемое поджимной гайкой в которой размещен грязесъемник. К боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера, присоединена полая цилиндрическая насадка, высота которой больше толщины цилиндрического выступа, причем на поверхности цилиндрической насадки, не контактирующей с боковой поверхностью цилиндрического выступа, выполнены сквозные отверстия, размещенные кольцевыми рядами, а в седле выполнена кольцевая впадина, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки [Патент РФ№2727197, МПК F16K 1/42, F16K 3/24, F16K 47/04, опубл. 21.07.2020, БИ №21].

Несмотря на то, что данный клапан не является скребковым, он имеет наиболее близкие конструктивные сходства с предлагаемым изобретением.

Недостатками данного клапана являются невозможность осуществления чистки трубопровода при помощи скребков.

Задачей данного изобретения является создание двухрежимного скребкового клапана, позволяющего в одном режиме выполнять регулирование расхода жидкости в трубопроводе, а в другом производить чистку трубопровода при помощи скребков.

Поставленная задача достигается тем, что в скребковом клапане содержащем корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла, уплотнение плунжера выполненное в виде шевронного пакета с регулирующими прокладками, фиксируемое поджимной гайкой в которой размещен грязесъемник, к боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера, присоединена полая цилиндрическая насадка, высота которой больше толщины цилиндрического выступа, а в седле выполнена кольцевая впадина, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки.

Конструктивными отличиями предлагаемого скребкового клапана является то, что на верхней поверхности корпуса, между входным патрубком и крышкой, размещен приемник скребков, выполненный в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны крышкой, сообщающийся с внутренней полостью корпуса через канал кругового сечения, имеющий три расположенные в одной плоскости участка, причем верхний участок расположен вертикально, нижний горизонтально, соединяющий их криволинейный участок имеет форму дуги окружности, а на конце нижнего участка размещены устройства фиксации скребков.

На фиг. 1 изображена схема скребкового клапана.

На фиг. 2 показано полностью закрытое положение (2:1).

На фиг. 3 представлено полностью открытое положение (2:1).

Скребковый клапан содержит корпус 1, со входным 2 и выходным 3 патрубками, крышку 4 с уплотнением крышки 5, плунжер 6, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло 7 с уплотнением седла 8. Уплотнение плунжера 6 выполненное в виде шевронного пакета 9 с регулирующими прокладками 10, фиксируемое поджимной гайкой 11 в которой размещен грязесъемник 12.

К боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера 6, присоединена полая цилиндрическая насадка 13, имеющая на своей поверхности сквозные отверстия 14. Высота цилиндрической насадки 13 больше толщины цилиндрического выступа. В седле 7 выполнена кольцевая впадина 15, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки 13.

На верхней поверхности корпуса 1, между входным патрубком 2 и крышкой 4, размещен приемник скребков 16, выполненный в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны крышкой 17, сообщающийся с внутренней полостью корпуса 1 через канал 18 кругового сечения.

Канал 18 имеет три участка, расположенные в одной плоскости, причем верхний участок расположен вертикально, нижний горизонтально, а соединяющий их криволинейный участок имеет форму дуги окружности. На конце нижнего участка размещены устройства фиксации 19 скребков 20.

Для чистки трубопровода используются скребки 20.

Скребковый клапан работает в двух режимах - режиме регулирования расхода и режиме чистки трубопровода.

В режиме регулирования расхода скребковый клапан работает следующим образом.

В полностью открытом положении плунжер 6 поднят на максимальную величину, жидкость поступает в клапан через входной патрубок 2, проходит через отверстие в седле 7 и направляется в выходной патрубок 3.

При полностью закрытом положении плунжер 6 находится в нижнем положении, перекрывает отверстие в седле 7, жидкость через клапан не проходит.

В начальной фазе открытия клапана (при поднятии плунжера 6) происходит течение жидкости через зазор между поверхностью отверстия в седле 7 и внешней поверхностью плунжера 6.

Для предотвращения возникновения кавитации на начальной фазе открытия клапана, к боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера 6, присоединена полая цилиндрическая насадка 13, со сквозными отверстиями 14 размещенные кольцевыми рядами, при прохождении потока через которые происходит его разбиение на струи, что снижает перепад давлений.

Для повышения герметичности клапана в закрытом положении полая цилиндрическая насадка 13 заходит в кольцевую впадину 15, размещенную в седле 7. Так как диаметр и толщина кольцевой впадины 15 равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки 13 (в закрытом положении цилиндрическая насадка 13 проникает в кольцевую впадину 15) обеспечивается дополнительное уплотнение в полностью закрытом положении.

За счет того, что высота цилиндрической насадки 13 больше толщины цилиндрического выступа на нижнем конце плунжера 6 удается обеспечить ее надежное крепление, а на поверхности, не контактирующей с боковой поверхностью цилиндрического выступа, разместить кольцевыми рядами сквозные отверстия 14.

В режиме чистки трубопровода скребковый клапан работает следующим образом.

Плунжер 6 перемещается в нижнее положение, перекрывает отверстие в седле 7, жидкость через клапан не проходит, что соответствует полностью закрытому положению.

Для подачи жидкости, необходимой для перемещения скребков, снимается крышка 17, и приемник скребков 16 подсоединяется к напорному трубопроводу, при этом устройства фиксации 19 скребков 20 удерживают скребок 20 в неподвижном положении. В этом положении скребок удерживается все время, за исключением режима чистки. Диаметр скребка выполнен больше внутреннего диаметра приемника скребков 16, это позволяет предотвратить протекание жидкости из напорного трубопровода через приемник скребков.

Далее устройства фиксации 19 скребков 20 отключаются (освобождают скребок) и под действием давления жидкости происходит перемещение скребка 20 вдоль канала 18 в выходной патрубок 3 и далее в трубопровод. При движении скребка 20 происходит чистка внутренних поверхностей трубопровода. Выход скребка после чистки происходит через аналогичный скребковый клапан, установленный далее на трубопроводе.

Благодаря тому, что на верхней поверхности корпуса 1, между входным патрубком 2 и крышкой 4, размещен приемник скребков 16, выполненный в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны крышкой 17, сообщающийся с внутренней полостью корпуса 1 через канал 18 кругового сечения в предлагаемой конструкции скребкового клапана удается осуществлять режим чистки трубопровода скребками в полностью закрытом положении. Наличие приемника скребков 16 позволяет осуществлять их хранение при работе клапана в режиме регулирования расхода.

За счет того, что канал 18 имеет три расположенные в одной плоскости участка, причем верхний участок расположен вертикально, нижний горизонтально, а соединяющий их криволинейный участок имеет форму дуги окружности в режиме чистки трубопровода (в полностью закрытом положении) удается обеспечить прохождение скребка 20 из приемника скребков 16 в выходной патрубок 3 и далее в трубопровод. Наличие криволинейного участка в виде дуги окружности позволяет скребку 20 обогнуть плунжер 6 и попасть в выходной патрубок 3.

Предлагаемая конструкция скребкового клапана позволяет осуществлять два режима работы - режим регулирования расхода и режим чистки трубопровода.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к многофункциональным устройствам, обеспечивающим регулирование расхода жидких сред и позволяющим осуществлять чистку трубопроводов при помощи скребков. Скребковый клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла. Уплотнение плунжера выполнено в виде шевронного пакета с регулирующими прокладками и фиксируеся поджимной гайкой, в которой размещен грязесъемник. К боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера, присоединена полая цилиндрическая насадка, высота которой больше толщины цилиндрического выступа, а в седле выполнена кольцевая впадина, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки. На верхней поверхности корпуса, между входным патрубком и крышкой, размещен приемник скребков, выполненный в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны крышкой, сообщающийся с внутренней полостью корпуса через канал. Техническим результатом является создание клапана, который будет осуществлять работу в двух режимах: первый - режим регулирования расхода и второй - режим чистки трубопровода. 3 ил.

Скребковый клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла, уплотнение плунжера, выполненное в виде шевронного пакета с регулирующими прокладками, фиксируемое поджимной гайкой, в которой размещен грязесъемник, к боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера, присоединена полая цилиндрическая насадка, высота которой больше толщины цилиндрического выступа, а в седле выполнена кольцевая впадина, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки, отличающийся тем, что на верхней поверхности корпуса, между входным патрубком и крышкой, размещен приемник скребков, выполненный в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны крышкой, сообщающийся с внутренней полостью корпуса через канал кругового сечения, имеющий три расположенные в одной плоскости участка, причем верхний участок расположен вертикально, нижний горизонтально, соединяющий их криволинейный участок имеет форму дуги окружности, а на конце нижнего участка размещены устройства фиксации скребков.