КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее изобретение описано более подробно со ссылкой на предпочтительные варианты и приложенные чертежи.

На фиг. 1 показан вид в аксонометрии предпочтительного варианта выполнения предложенного поворотного клапана с его впускной стороны.

На фиг. 2 показан вид в аксонометрии клапана, изображенного на фиг. 1, но рассматриваемого с его выпускной стороны.

На фиг. 3 показан вид в аксонометрии клапана, изображенного на фиг. 1 и 2, в разобранном состоянии.

На фиг. 4 показан вид в аксонометрии дисковидного ослабляющего элемента, используемого на впускной стороне клапана, изображенного на фиг. 1 и 2.

На фиг. 5 показан вид в аксонометрии в разрезе по линии V-V, изображенной на фиг. 4.

На фиг. 6 показан вид в аксонометрии дисковидного ослабляющего элемента, используемого на выпускной стороне клапана, изображенного на фиг. 1 и 2.

На фиг. 7 показан вид в аксонометрии в разрезе по линии VII-VII, изображенной на фиг. 6.

На фиг. 8 показан вид в аксонометрии в разрезе по линии VIII-VIII, изображенной на фиг. 1.

На фиг. 9 показан принципиальный разрез поворотного клапана, имеющего одиночный ослабляющий элемент с наклонными каналами согласно изобретению, расположенный ниже по течению от дроссельного диска.

На фиг. 10 показана диаграмма, иллюстрирующая падение давления на клапане, представленном на фиг. 9, с ослабляющим элементом и без него.

На фиг. 11 показан принципиальный разрез предложенного поворотного клапана, имеющего два ослабляющих элемента с наклонными каналами, установленных выше и ниже по течению от дроссельного диска.

На фиг. 12 показана диаграмма, иллюстрирующая падение давления на клапане, представленном на фиг. 11, с ослабляющими элементами и без них.

СПОСОБ (СПОСОБЫ) ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 показан предпочтительный вариант тройного эксцентрикового поворотного клапана согласно настоящему изобретению. Показанный поворотный клапан изображен с впускной стороны и содержит корпус 1, имеющий проход 2 для текучей среды, протекающей через него вдоль центральной оси 3 (фиг. 5, 7 и 8) прохода 2, поворотный дроссельный диск 4, установленный в проходе 2, и шток 5 для поворота диска 4 в любое положение между открытым положением и закрытым положением. Элемент 11, ослабляющий поток, установлен в проходе 2 для закрытия части поперечного сечения прохода 2 и имеет множество идентичных каналов 12 для уменьшения динамического момента, уровня шума и вибраций, вызванных протеканием текучей среды через клапан. Элемент 11 лучше всего показан на фиг. 4 и 5, при этом на фиг. 4 и 5 направление потока текучей среды — вертикально вниз.

На фиг. 2 поворотный клапан, изображенный на фиг. 1, показан с выпускной стороны. Ослабляющий поток элемент 10, по существу подобный ослабляющему элементу 11, установлен в проходе 2 для закрытия части поперечного сечения прохода 2 и имеет множество идентичных каналов 12 для уменьшения динамического момента, уровня шума и вибраций, вызванных текучей средой, протекающей через клапан. Элемент 10 лучше всего показан на фиг. 6 и 7, при этом на фиг. 6 и 7 направление потока текучей среды — вертикально вверх.

Для уменьшения динамического момента и образования вихрей на стороне дроссельного диска, противоположной той, на которую набегает поток с образованием шумов и вибраций, согласно настоящему изобретению и, как лучше всего показано на фиг. 5 и 7, каналы 12 образуют угол α с воображаемой центральной плоскостью, которая проходит вдоль центральной оси 3 и на которой эта ось расположена, для направления части текучей среды, которая выходит из каналов 12, в направлении, отличном от направления потока текучей среды, который протекает вне каналов 12.

Наклонные каналы 12 обеспечивают большую потерю энергии, чем достигается при их расположении параллельно направлению потока текучей среды, который протекает вне каналов 12. Результатом является меньшее остаточное падение давления на краю дроссельного диска 4 и, таким образом, меньшее количество шума, так как падение давления на клапане происходит пошагово с обеспечением отсутствия кавитации вследствие направленных внутрь взрывов образовавшихся пузырьков, вызванных локально низкими статическими давлениями, в случае когда текучей средой является жидкость. Естественно, измененный поток текучей среды вокруг дроссельного диска 4 также уменьшает динамический момент.

Для достижения требуемой величины потери энергии, угол α обычно находится между 20° и 60°, предпочтительно, около 30°. Кроме того, несмотря на то что каналы 12 могут быть ориентированы для направления потока, который выходит из них, по существу к внутренней стенке прохода 2, указанные каналы 12 предпочтительно направляют поток по существу к воображаемой центральной плоскости, которая проходит вдоль центральной оси 3 и на которой эта ось расположена. Это также означает, что клапан имеет заданное рабочее направление потока, и поток в противоположном направлении будет направлять поток, который покидает каналы, к внутренней стенке прохода 2.

Ослабляющие элементы 10, 11 проходят через проход 2 параллельно дроссельному штоку 5, и в показанном предпочтительном варианте выполнения они имеют первую часть 13, которая имеет форму сегмента круга, расположена на одной стороне от штока 5 и содержит все каналы 12.

Для хорошего управления потерей энергии в случае, когда используется один ослабляющий элемент, этот ослабляющий элемент 10 расположен ниже по течению от дроссельного штока 5 и на той же стороне от штока 5, что и передняя кромка диска 4. Независимо от того, используется один или два ослабляющих элемента, элементы 10, 11 по той же причине также имеют вторую часть 14, расположенную по существу на другой стороне от штока 5 и не создающую ограничений потоку текучей среды через ослабляющие элементы 10, 11. Затем по причинам, связанным с изготовлением и легкостью обслуживания, ослабляющие элементы 10, 11 имеют по существу форму диска, как показано на чертежах, и ослабляющий элемент 11, расположенный на впускной стороне клапана, показан имеющим два противоположных отверстия для его крепления к корпусу 1 клапана посредством винтов, в то время как другой ослабляющий элемент 10, расположенный на выпускной стороне, показан имеющим четыре выступа с отверстиями для крепления винтов. Если необходимо, одно монтажное отверстие в каждом из ослабляющих элементов может быть смещено от симметричного расположения для обеспечения невозможности неправильной установки.

Как лучше всего показано на фиг. 3 и 8, корпус 1 клапана имеет внутреннюю кольцевую выемку 6, в которой расположено уплотнительное кольцо 7 для дроссельного диска 4, при этом элемент 11 удерживает кольцо 7 в кольцевой выемке 6. Конструкция диска 4 и кольца 7 и их совместная работа предпочтительно аналогичны описанному в патенте США №4770393 (Hubertson). Стрелка показывает направление потока через клапан.

Несмотря на то что ослабляющие элементы 10, 11 в основном имеют форму диска, если необходимо, возможно использование ослабляющих элементов другой формы, такой как многоугольная форма или форма сегмента круга, но последняя потребует наличие несколько другого элемента для удерживания уплотнительного кольца 7.

Как показано на фиг. 5 и 7, для хорошего управления потерей энергии каналы представляют собой отверстия 12 с диаметром 0 между 2 и 14 мм, предпочтительно между 6 и 8 мм, в зависимости от потока и типа среды, протекающей через клапан. По той же причине, элемент 10, 11 имеет толщину в направлении потока через клапан между 8 и 40 мм, в зависимости от размеров клапана. Минимальное расстояние d между двумя отверстиями, измеряемое в плоскости каждого элемента 10, 11, находится между 0,5 и 10 мм.

На фиг. 9 показан принципиальный разрез поворотного клапана, имеющего один ослабляющий элемент 10 с наклонными каналами согласно изобретению, установленный ниже по течению от дроссельного диска 4. Соответствующая диаграмма на фиг.10 показывает падение давления на клапане, изображенном на фиг. 9, с ослабляющим элементом 10 и без него. Без элемента 10, имеющего наклонные каналы 12 согласно изобретению, статическое давление текучей среды, которое находится на высоком уровне Р1 на входе в клапан, падает до низкого уровня в самом узком сечении клапана, как показано штриховой линией. Если текучей средой является жидкость, статическое давление может упасть ниже уровня P_gas, при котором в жидкости образуются пузырьки газа. Ниже по течению от самой узкой части, часть статического давления восстанавливается до уровня Р2, и когда статическое давление становится достаточно высоким, схлопывание пузырьков создает кавитацию, которая вызывает эрозионные повреждения, вибрацию и беспокоящий шум. Элемент 10 с наклонными каналами 12 делит падение давления на шаги, как показано сплошной линией.

На фиг. 11 показан принципиальный разрез поворотного клапана, имеющего два ослабляющих элемента 10 и 11 с наклонными каналами согласно изобретению, при этом один элемент установлен ниже по течению, а другой выше по течению от дроссельного диска 4. Соответствующая диаграмма на фиг. 12 показывает падение давления на клапане, изображенном на фиг. 11, с элементами 10 и 11 и без них. Без элементов 10 и 11 с каналами 12 согласно изобретению статическое давление текучей среды, которое находится на высоком уровне Р1 на входе в клапан, падает до низкого уровня в наиболее узком сечении клапана, как показано штриховой линией. Если текучая среда является жидкостью, статическое давление может упасть ниже давления P_gas, при котором в жидкости образуются пузырьки газа. Ниже по течению от наиболее узкого сечения часть статического давления восстанавливается до уровня Р2, и когда статическое давление достаточно высокое, пузырьки охлопываются, создавая кавитацию, которая вызывает эрозионные повреждения, вибрацию и беспокоящий шум. Элементы 10 и 11 с каналами 12 делят падение давления на множество шагов, как показано сплошной линией.

Изобретение не ограничивается иллюстративными примерами, описанными выше и показанными на чертежах, и может изменяться в объеме формулы изобретения. Например, если необходимо, возможно, конечно, обеспечить более одного ослабляющего элемента как ниже по течению, так и выше по течению от дроссельного диска. Если используется только один ослабляющий элемент, также возможна, если необходимо, его установка выше по течению от дроссельного диска.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Поворотные клапаны согласно изобретению применимы для жидкостей, газов и их смесей и, кроме того, также как управляющие клапаны и стопорные клапаны в промышленности, например, целлюлозно-бумажной, энергетической, нефтегазовой, морской, а также как выпускные клапаны для двигателей внутреннего сгорания и как клапаны на случай гидравлического удара в пневматических системах управления потоком.

1. Поворотный клапан, содержащий корпус (1), который имеет проход (2) для текучей среды, протекающей через него вдоль центральной оси (3) прохода (2), поворотный дроссельный диск (4), установленный в проходе (2) и имеющий шток (5) для поворота диска (4) в любое положение между открытым положением и закрытым положением, и ослабляющий поток элемент (10), который установлен в проходе (2), предназначен для закрытия части поперечного сечения прохода (2) и имеет множество идентичных каналов (12) для уменьшения динамического момента, уровня шума и вибраций, вызываемых протекающей через клапан текучей средой, отличающийся тем, что каналы (12) образуют угол (α) с центральной осью (3) для направления части текучей среды, которая выходит из ослабляющего элемента (10), в направлении, отличном от направления потока текучей среды, который протекает вне каналов (12), при этом указанные каналы направляют поток по существу к потоку, проходящему вдоль центральной оси (3).

2. Поворотный клапан по п. 1, отличающийся тем, что угол (α) составляет от 20° до 60°.

3. Поворотный клапан по п. 2, отличающийся тем, что угол (α) равен 30°.

4. Поворотный клапан по п. 1, отличающийся тем, что ослабляющий элемент (10) проходит через проход (2) параллельно дроссельному штоку (5) и имеет первую часть (13), которая имеет форму сегмента круга, расположена на одной стороне от дроссельного штока (5) и включает все указанные каналы (12).

5. Поворотный клапан по п. 4, отличающийся тем, что он имеет заданное рабочее направление протекающего через него потока, при этом ослабляющий элемент (10) расположен ниже по течению от дроссельного штока (5) и на той же стороне от штока (5), что и передняя кромка дроссельного диска (4).

6. Поворотный клапан по п. 5, отличающийся тем, что ослабляющий элемент (10) также имеет вторую часть (14), расположенную по существу на другой стороне от штока (5) и не создающую ограничений для потока текучей среды через ослабляющий элемент (10).

7. Поворотный клапан по п. 6, отличающийся тем, что ослабляющий элемент (10) по существу имеет форму диска.

8. Поворотный клапан по любому из пп. 4-7, отличающийся тем, что указанный ослабляющий элемент (10) является первым ослабляющим элементом, при этом выше по течению от дроссельного штока (5) и на диаметрально противоположной стороне от штока (5) по отношению к передней кромке дроссельного диска (4) расположен второй ослабляющий элемент (11).

9. Поворотный клапан по п. 8, отличающийся тем, что второй ослабляющий элемент (11) выполнен в форме сегмента круга, имеет множество идентичных каналов (12) и проходит через проход (2) параллельно дроссельному штоку (5), при этом каналы (12) образуют угол (α) с центральной осью (3) для направления части текучей среды, которая выходит из каналов (12), в направлении, отличном от направления потока текучей среды, который протекает вне указанных каналов (12).

10. Поворотный клапан по п. 7, отличающийся тем, что корпус (1) клапана имеет внутреннюю кольцевую выемку (6), в которой расположено уплотнительное кольцо (7) для дроссельного диска (4), причем ослабляющий элемент (11) удерживает уплотнительное кольцо (7) в кольцевой выемке (6).

11. Поворотный клапан по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что указанные каналы представляют собой отверстия диаметром между 2 и 14 мм.

12. Поворотный клапан по п. 11, отличающийся тем, что указанный диаметр составляет от 6 до 8 мм.

13. Поворотный клапан по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что толщина ослабляющего элемента (10, 11) в направлении потока через клапан составляет от 8 до 40 мм.

findpatent.ru

Клапана обратные для защиты трубопровода.

  Для надежной и безопасной работы технологической линии, системы трубопроводов необходимо, чтобы рабочая среда двигалась в одном направлении. При уменьшении давления в системе образуется обратный поток, который может вывести из строя насос, трубопроводную арматуру, трубопровод. Исключить возможность образования обратного потока можно, установив в линии клапан обратный поворотный, который устроен таким образом, что он автоматически пропускает рабочую среду только в одну сторону. Поворотный обратный клапан автоматически перекроет аварийный участок трубопровода. Клапана обратные принято устанавливать на линии, в которой работают несколько насосов.

Клапан обратный поворотный. Три главных параметра для выбора

  1. Диаметр прохода: ДУ, DN;
  2. Давление, при котором гарантируется долговечная и надежная работа: РУ, PN;
  3. При выборе не забываем, что кроме отечественных применяются международные стандарты ISO, североамериканские ANSI и немецкие DIN.

  На рынке поворотные обратные клапаны представлены во множестве видов. В чем их отличие? Какой вид выбрать для конкретной технологической линии? Об этом и пойдет дальнейший разговор.

Поворотные обратные клапаны. Какой выбрать?

  Давайте познакомимся с основными видами обратных клапанов, их функциями и характеристиками. Исходить будем из назначения клапанов и сфер их применения.

   Назначение обратного поворотного клапана: выполняет защитную функцию, предотвращает поломку трубопровода, насосов и другого оборудования.

   Сфера применения: ВОДА (техническая, питьевая, сырая), температура от -10 до +120 градусов Цельсия. Диаметр трубопровода от 40 до 1200 мм, давление рабочей среды Ру 10, 16, 25, 40.

Двустворчатый обратный клапан.

Чем он хорош:
1. минимальные гидравлические потери;
2. минимально возможные габариты, что не ограничивает выбора мест установки;
3. допускается установка на горизонтальных и вертикальных трубопроводах;
4. монтируется между фланцами;
5. не нуждается в техническом обслуживании.
Особое внимание надо уделить монтажу: когда обратный клапан поворотный устанавливается на горизонтальной трубе, надо проверить, чтобы его ось располагалась вертикально.
Когда обратный клапан поворотный устанавливается на вертикальной трубе, поток рабочей среды в которой идет снизу-вверх, лучше использовать клапана обратные со слабыми возвратными пружинами.
Если рабочая среда движется по вертикальному трубопроводу сверху-вниз, возвратная пружина должна быть сильной.
Клапан обратный устанавливают на тех участках трубопровода где рабочая среда перемещается без резкой смены скорости и давления и на большом расстоянии от тройников, углов, насосов, чтобы часто не переключать его.

Дисковый поворотный обратный клапан с противовесом.

Достоинства:
1. Минимальные гидравлические потери;
2. Открывается даже при небольших перепадах;
3. Уплотнение диска практически не истирается, уменьшен крутящий момент благодаря двойному эксцентрику.
4. Увеличено проходное отверстие;
5. Рычаг можно устанавливать, как справа, так и слева;
6. Настройка открытия и закрытия клапан осуществляется грузом противовеса;
7. Торможение закрытия можно настраивать в зависимости от необходимости гидравлическим амортизатором.
При монтаже обратного клапана поворотного надо обратить внимание на следующие моменты:
1. В целях безопасности надо оградить клапан обратный с противовесом, чтобы перемещение рычага с грузом не привело к несчастным случаям.
2. Рычаг с грузом нельзя располагать на той же стороне клапана обратного, что и редуктор.

   Назначение обратного клапана: выполняет защитную функцию, предотвращает поломку трубопровода, насосов и другого оборудования.
  Сфера применения: техническая вода и сточные воды. Диаметр от 40 до 500 мм, температура от -10 до +80 градусов Цельсия.

Клапана обратные шаровые

1. Проходное сечение не сужено;
2. Устройство разработано специально для систем водоотведения;
3. Для удобства ревизии, чтобы не производить демонтаж, предусмотрена ревизионная крышка;
4. Допускается устанавливать на горизонтальном и вертикальном трубопроводе.

Клапана обратные. Особенности монтажа

  При вертикальной установке течение среды от насоса показано стрелкой на корпусе клапана.
  При горизонтальной установке течение рабочей среды от насоса указано стрелкой на корпусе клапана.

  Назначение обратного поворотного клапана: выполняет защитную функцию, предотвращает поломку трубопровода, насосов и другого оборудования.

  Сфера применения: обратного клапана поворотного: насосные станции, системы канализации, системы водоснабжения (техническая и питьевая вода). Диаметр от 50 до 400 мм, давление 10, 16, температура от 0 до +60 градусов Цельсия.

Поворотный обратный клапан.

Чем хорош:
1. Минимальные гидравлические потери;
2. Открывается при небольшом изменении давления;
3. Ревизия уплотнения тарелки проводится без демонтажа клапана обратного, ревизионный люк;
4. Установка допускается только в горизонтальном положении.

Мы рассмотрели основные виды клапанов обратных поворотных. Наш завод также выпускает оборудование для защиты трубопроводов от обратных потоков рабочей среды, это клапаны обратные поворотные дисковые и клапана обратные дисковые с демпфером. Ознакомиться с техническими характеристиками и выгодами обратных клапанов и оформить заказ можно на этой странице. Также можно заказать расчет стоимости оборудования для конкретных условий эксплуатации. Звоните: +38(056) 7896 90 80, +38(050) 342 33 60. Пишите: [email protected].

admiralzavod.com