Односедёльные и двухседёльные
Регулирующий клапан.
Регулирующий клапан — один из конструктивных видов регулирующей трубопроводной арматуры. Это наиболее часто применяющийся тип регулирующей арматуры как для непрерывного (аналогового), так и для дискретного регулирования расхода и давления. Выполнение этой задачи регулирующие клапаны осуществляют за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются специальные приводы и управление с помощью промышленных микроконтроллеров по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используются электрические, пневматические, гидравлические и электромагнитные приводы для регулирующих клапанов. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление.
Также применяются запорно-регулирующие клапаны, с помощью этих устройств осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто».
Для присоединения регулирующих клапанов к трубопроводам применяются все известные способы (фланцевый, муфтовый, штуцерный, цапковый, приваркой), но приварка к трубопроводу используется только для клапанов, изготовленных из сталей.
Большинство из регулирующих клапанов весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.
По направлению потока рабочей среды регулирующие клапаны делятся на:
Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов.
Устройства и принцип действия.
На поясняющем рисунке справа изображен простейший проходной односедёльный регулирующий клапан в разрезе. Где:
Рис.1.Проходной односедёльный регулирующий клапан в разрезе.
Усилие от привода с помощью штока передается на затвор, состоящий из плунжера и седла. Плунжер перекрывает часть проходного сечения, что приводит к уменьшению расхода через клапан. Согласно закону Бернулли при этом увеличивается скорость потока среды, а статическое давление в трубе падает. При полном закрытии плунжер садится в седло, поток перекрывается, и, если затвор будет полностью герметичен, давление после клапана будет равно нулю.
Конструкции регулирующих органов.
Односедёльные и двухседёльные
В седёльных клапанах подвижным элементом служит плунжер, который может быть игольчатым, стержневым или тарельчатым. Плунжер перемещается вдоль оси потока среды через седло (или сёдла), изменяя проходное сечение. Наиболее часто встречаемые — двухседёльные клапаны, так как их затвор хорошо уравновешен, что позволяет их применять для непрерывного регулирования давления до 6,3 МПа в трубопроводах диаметром до 300 мм, при этом используя исполнительные механизмы меньшей мощности, чем односедёльные. Односедёльные клапаны применяются чаще всего для небольших диаметров прохода из-за своего неуравновешенного плунжера. Также преимущество двухседёльных клапанов состоит в том, что такой конструкцией гораздо легче обеспечить требуемую для запорно-регулирующей арматуры герметичность с помощью плунжера, имеющего специальный регулирующий профиль для контакта с одним седлом, а для посадки в другое седло — уплотнительную поверхность для более плотного контакта.
Клеточные
Затвор клеточных клапанов выполняется в виде полого цилиндра, который перемещается внутри клетки, являющейся направляющим устройством и, одновременно, седлом в корпусе. В клетке имеются радиальные отверстия (перфорация), позволяющие регулировать расход среды. Ранее такие клапаны назывались поршневыми перфорированными. Клеточные клапаны за счёт своей конструкции позволяют снизить шум, вибрацию и кавитацию при работе арматуры.
Мембранные
В клапанах этого типа используются встроенные или вынесенные мембранные пневмо- или гидроприводы. В случае встроенного привода расход рабочей среды напрямую изменяется за счёт перекрытия прохода в седле гибкой мембраной из резины, фторопласта или полиэтилена, на которую воздействует давление управляющей среды. Если привод вынесен, то перестановочное усилие передаётся через мембрану на опору штока клапана, а через него на регулирующий орган; когда давление управляющей среды сбрасывается, пружина возвращает мембрану в начальное положение. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, в такой арматуре часто используются дополнительные устройства — позиционеры, контролирующие положение штока. Мембранные клапаны могут быть как одно-, так и двухседёльные. Основным достоинством таких клапанов является высокая герметичность подвижного соединения и коррозионная стойкость материалов, из которых изготавливаются мембраны, что позволяет обеспечить хорошую защиту внутренних поверхностей арматуры от воздействия рабочих сред, которые могут быть агрессивными.
Рис.2. Мембранный регулирующий клапан.
Золотниковые
В этих устройствах регулирование расхода среды происходит при повороте золотника на необходимый угол, в отличие от других клапанов с поступательным движением штока или мембраны. Такие клапаны применяются, как правило, в энергетике и имеют альтернативное название «регулирующий кран», так как по принципу действия принадлежат к кранам.
Крановый золотник по существу представляет собой коробчатый золотник 1, согнутый вокруг оси, перпендикулярной направлению его движения, и вставленный в цилиндрическую втулку 2 с двумя окнами 3 и 4. Качаясь вокруг неподвижной оси 5, золотник сообщает или разобщает окна с камерами 6 и 7.
Различные виды регулирующего клапана
Регулирующий клеточный клапан – это усовершенствованный вид плунжерного, у него нет недостатков вроде односедельной и двухседельной конструкции. Регулирующий клапан клеточный используют при более высоком перепаде давления, чем допускается для двухседельных таких же типоразмеров. Конструкция этого клапана имеет дополнительные свойства: отсутствие или уменьшение разрушающихся действий кавитации в регулирующих органах при прохождениях потоков жидкостей и снижение уровня шумов при регулированиях сжимаемой среды. Кроме того, конструкция регулирующего клеточного клапана позволяет снизить шумы, вибрации, кавитацию в работе с арматурой.
Клеточный регулирующий клапан имеет затвор, выполняющийся как полый цилиндр, который может перемещаться внутри клеток. Клетки являются направляющими устройствами и седлами в корпусе одновременно, а также имеют радиальное отверстие (перфонацию) для регулирования расхода среды. Другое название клеточного регулирующего клапана – поршневой перфорированный.
Промышленные клапаны
Компания «Кронштадт» предлагает промышленные клапаны давления различного типа и назначения. Все арматурные клапаны соответствуют техническим требованиям, имеют необходимые сертификаты и проходят перед отгрузкой заказчику тщательную проверку нашими техническими специалистами.
Промышленная трубопроводная арматура
Компания «Кронштадт» предлагает промышленную трубопроводную арматуру российских и зарубежных производителей для магистральных и технологических трубопроводов. Наши специалисты готовы предоставить вам подробную информацию по всей поставляемой нами промышленной арматуре и помочь с ее выбором.
Регулирующий клапан бывает трехходвым. Он предназначен для смешений двух потоков воедино и для того, чтобы разделить один поток на два. Условную пропускную способность менее 0,1 м3/ч имеют клапаны для малого расхода и микрорасхода.
Мембранный регулирующий клапан имеет мембранный исполнительный механизм и могут быть снабжены дополнительным устройством, которое расширяет области применения клапанов. Они способствуют повышению рабочей точности. Дополнительные устройства делятся на ручной дублер, позиционер, датчик положений и фиксатор. Регулирующий клапан мембранный отличается высокой герметичностью подвижных соединений и коррозионной стойкостью материала, из которого производят мембраны. Это позволяет гарантировать обеспечение хорошей защиты внутренней поверхности арматуры от воздействий рабочей среды, которая может быть агрессивной.
В конструкции мембранного клапана распространено использование встроенных или вынесенных пневмо- и гидроприводов. Встроенный привод позволяет расходу рабочих сред изменяться за счет перекрывания проходов в седлах гибких резиновых, фторопластовых и полиэтиленовых мембран, на которые оказывает воздействие давление управляющих сред. В случае вынесения привода перестановочные усилия передаются через мембраны на опоры штока регулирующего клапана, а через них на регулирующие органы. Пружины возвращают мембраны в исходное положение, когда сбрасывается давление управляющих сред. Для предотвращения снижения точности работы регулирующего клапана из-за усилий среды и силы трения в направляющих и уплотнения, используется дополнительное устройство. Например, позиционеры контролируют положение штоков.
Золотниковый регулирующий клапан применяют в основном в энергетике. Он отличается регулированием расхода среды при помощи поворота золотников на нужный угол.
Седельный регулирующий клапан имеет следующую конструкцию: плунжеры служат подвижными элементами и могут быть игольчатыми, стержневыми, тарельчатыми. Плунжер способен перемещаться вдоль оси потоков через седла и при этом изменять проходные сечения. Регулирующий клапан бывает двух видов: двухседельный и односедельный.
Односедельный регулирующий клапан находит повсеместное применение, имея высокую пропускную способность, малую энергоемкость и высокую надежность. Недостатком этого клапана является сложная конструкция, значительная металлоемкость и большие габаритные размеры. Односедельный регулирующий клапан обладает гидростатическим уравновешенным плунжером, что позволяет затрачивать меньшие перестановочные усилия приводов. Применение эти клапаны находят в таких случаях, когда есть необходимость надежной герметичности клапанов в закрытых положениях и когда плунжер имеет небольшую площадь.
Двухседельный регулирующий клапан отличается хорошо уравновешенным затвором. Его применение возможно при непрерывном регулировании давления до 6,3 МПа в трубопроводе диаметра до 300 мм. В двухседельном регулирующем клапане возможно использование исполнительных механизмов меньше по мощности, чем у односедельного. Основным преимуществом двухседельного клапана является легкость в обеспечении герметичности запорно-регулирующей арматуры. Это возможно благодаря тому, что плунжер имеет специальные регулирующие профили для контактов с седлом, а для посадок в другие седла плунжер обладает уплотнительной поверхностью для плотности контакта.
ДВУХСЕДЕЛЬНЫЙ КЛАПАН (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2012 года по МПК F16K1/44
Описание патента на изобретение RU2467234C2
Изобретение относится, в общем, к трубопроводной арматуре, в частности к регулирующим устройствам, и предназначено, в основном, для спрямления потоков истекающей рабочей среды, снижения статического давления и устранения турбулентности в двухседельных клапанах во время регулирования потоков жидких и газообразных сред.
Известен двухседельный клапан (Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Машиностроение. 1981, с.128, 133), который имеет корпус, входные и выходные патрубки, расположенные соосно два седла, которые объединены перемычкой, профилированный затвор, надседельные и межседельную камеры.
Также известен двухседельный клапан, в котором реализован способ разгрузки затвора (патент UA №87025, МПК7, F16K 1/44, F16K 1/32, опубл. 10.06.2009 г.), который имеет корпус, входной и выходной патрубки, два соосно расположенных седла, взаимодействующий с ними затвор, две надседельные камеры и две межседельные камеры.
Первая межседельная камера «внутренняя» образована двумя перегородками, первая из которых закреплена на стенках корпуса по ходу движения рабочей среды до затвора таким образом, что ее плоскость перпендикулярна оси входного патрубка, а вторая установлена после затвора между седлами таким образом, что ее плоскость перпендикулярна оси выходного патрубка.
Вторая межседельная камера «внешняя» образована проточной частью корпуса клапана между внутренней межсесельной камерой и выходным патрубком.
Недостатком известных двухседельных клапанов является то, что при движении рабочей среды возникает гидравлическое сопротивление проточной части корпуса клапана, обусловленное тем, что потоки рабочей среды, минуя отверстия в седлах, поступают во внутреннюю межседельную камеру, встречаются друг с другом и обоюдно гасят свою скорость.
Одновременно со снижением скорости потоков возрастает статическое давление в потоке, также препятствующее протеканию рабочей среды.
При этом возникает турбулентность в потоках истекающей рабочей среды, что приводит к повышению шума, пульсации давления на затворе и повышению износа проточной части двухседельных клапанов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является двухседельный клапан (А.с. СССР №953332, МПК7, F16K 27/02, F16K 1/44, опубл. 23.08.1982), который содержит корпус, входной и выходной патрубки, два расположенных соосно седла, взаимодействующий с ним шток (затвор), надседельные и межседельную камеры и ребро, разделяющее межседельную камеру на две части, причем в ребре выполнено сквозное отверстие, соосное отверстиям в седлах, при этом плоскость ребра параллельна плоскостям седел. Ребро разделяет поток рабочей среды на два потока, которые объединяются в выходном патрубке клапана.
При такой конструкции двухседельного клапана потоки рабочей среды, выходящие из седел, имеют ограниченную свободу перемещения между камерами в межседельной камере, обусловленную зазором между отверстием в ребре и затвором, но эти ограничения действуют только при условии полного открытия затвора (см. фиг.1, А.с. СССР №953332), т.к. отверстие в ребре равно, или более, наибольшему диаметру затвора.
Вследствие чего, в промежуточных положениях затвора, ребро не выполняет своих функций разделения потоков входящей рабочей среды, т.к. поток рабочей среды, выходящий через нижнее седло, обтекает затвор и, попадая в отверстие ребра, встречается с потоком рабочей среды, выходящей из верхнего седла, что вызывает гидравлическое сопротивление клапана, статическое давление в потоке и турбулентность.
— обеспечение спрямления потоков истекающей рабочей среды,
— снижение турбулентности в потоках истекающей рабочей среды,
— снижение гидравлического сопротивления клапана,
— уменьшение статического давления в потоке во всех положениях затвора,
— повышение пропускной способности двухседельного клапана,
— уменьшение износа опор и элементов сопряжении затвора, в т.ч. за счет снижения кавитационного износа,
— снижение чувствительности затвора к гидроударам и резким скачкам давления при регулировании потока рабочей среды,
— снижение чувствительности к перепаду давлений на затворе,
— повышение надежности регулирования потока рабочей среды,
— повышение технологичности изготовления,
— повышение ремонтоспособности и увеличение межремонтного периода, особенно для двухседельных клапанов большого проходного сечения,
— расширение сферы применения двухседельных клапанов.
Поставленная задача решается тем, что в двухседельном клапане, содержащем корпус, надседельную и межседельную камеры, входной и выходной патрубки, два расположенных соосно седла и взаимодействующий с ними затвор, состоящий из штока и двух профилированных тарелок, в соответствии с предлагаемым изобретением в межседельной камере выполнено ребро, параллельное плоскости седел, разделяющее межседельную камеру на две части, причем в ребре выполнены направляющие штока затвора.
Кроме того, в выходном патрубке дополнительно выполнено ребро в плоскости, параллельной ребру, разделяющему межседельную камеру.
Кроме того, ребро, разделяющее межседельную камеру, выполнено из двух частей; при этом одна часть ребра является частью межседельной камеры, а вторая часть является частью дополнительно выполненной конструкции, образующей единый съемный узел, включающий в себя, как минимум, верхнее и нижнее седла, затвор с его направляющими штока.
Кроме того, между направляющими штока затвора дополнительно выполнен исполнительный механизм, например поршневой.
Кроме того, приводящий элемент, например поршень, исполнительного механизма выполнен единым со штоком затвора.
Кроме того, направляющие исполнительного механизма являются направляющими штока затвора.
Кроме того, между приводящим элементом, например поршнем, исполнительного механизма и одной из опор штока затвора выполнена пружина.
Кроме того, между штоком, выходящим из исполнительного механизма в межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнена, как минимум, одна перегородка.
Кроме того, между направляющими штока затвора дополнительно выполнен механический привод штока затвора, например, в виде червячной или шарико-винтовой передачи.
Кроме того, между штоком, выходящим из механического привода в межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнен разделитель сред.
Кроме того, корпус клапана выполнен, как минимум, из двух частей.
Также поставленная задача решается тем, что в двухседельном клапане, содержащем корпус, входной и выходной патрубки, две надседельные камеры и две межседельные камеры, где первая межседельная камера «внутренняя» образована двумя перегородками, первая из которых закреплена на стенках корпуса по ходу движения рабочей среды до затвора таким образом, что ее плоскость перпендикулярна оси входного патрубка, а вторая установлена после затвора между седлами таким образом, что ее плоскость перпендикулярна оси выходного патрубка, вследствие чего вторая «внешняя» межседельная камера образована проточной частью корпуса клапана между внутренней межсесельной камерой и выходным патрубком, два соосно расположенных седла и взаимодействующий с ними затвор, состоящий из штока и двух профилированных тарелок, в соответствии с предлагаемым изобретением во внутренней межседельной камере выполнено ребро, параллельное плоскости седел, разделяющее внутреннюю межседельную камеру на две части, причем в ребре выполнены направляющие штока затвора.
Кроме того, во внешней межседельной камере дополнительно выполнено ребро в плоскости, параллельной ребру, разделяющему внутреннюю межседельную камеру.
Кроме того, в выходном патрубке дополнительно выполнено ребро в плоскости, параллельной ребру, разделяющему внутреннюю межседельную камеру.
Кроме того, во внутренних межседельных камерах дополнительно выполнены ребра в плоскости, образованной осью направляющих штока затвора и осью входного патрубка.
Кроме того, во внешней межседельной камере дополнительно выполнено ребро в плоскости, образованной осью направляющих штока затвора и осью выходного патрубка.
Кроме того, в выходном патрубке дополнительно выполнено ребро в плоскости, образованной осью направляющих штока затвора и осью выходного патрубка.
Кроме того, ребро, разделяющее внутреннюю межседельную камеру, выполнено из двух частей; при этом одна часть ребра является частью межседельной камеры, а вторая часть является частью дополнительно выполненной конструкции, образующей единый съемный узел, включающий в себя, как минимум, верхнее и нижнее седла, затвор с его направляющими штока.
Кроме того, между направляющими штока затвора дополнительно выполнен исполнительный механизм, например поршневой.
Кроме того, приводящий элемент, например поршень, исполнительного механизма выполнен единым со штоком затвора.
Кроме того, направляющие исполнительного механизма являются направляющими штока затвора.
Кроме того, между приводящим элементом, например поршнем, исполнительного механизма и одной из опор штока затвора выполнена пружина.
Кроме того, между штоком, выходящим из исполнительного механизма во внутреннюю межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнена, как минимум, одна перегородка.
Кроме того, между направляющими штока затвора дополнительно выполнен механический привод штока затвора, например, червячной или шарико-винтовой передачи.
Кроме того, между штоком, выходящим из механического привода во внутреннюю межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнен разделитель сред.
Кроме того, корпус клапана выполнен, как минимум, из двух частей.
— обеспечение спрямления потоков истекающей рабочей среды,
— снижение турбулентности в потоках истекающей рабочей среды,
— снижение гидравлического сопротивления клапана,
— уменьшение статического давления в потоке во всех положениях затвора,
— повышение пропускной способности двухседельного клапана,
— уменьшение износа опор и элементов сопряжении затвора, в т.ч. за счет снижения кавитационного износа,
— снижение чувствительности затвора к гидроударам и резким скачкам давления при регулировании потока рабочей среды,
— снижение чувствительности к перепаду давлений на затворе,
— повышение надежности регулирования потока рабочей среды,
— повышение технологичности изготовления,
— повышение ремонтоспособности и увеличение межремонтного периода, особенно для двухседельных клапанов большого проходного сечения,
— расширение сферы применения двухседельных клапанов.
На фиг.1 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора в межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.2 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора в межседельной камере и выходном патрубке проходного двухседельного клапана.
На фиг.3 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора в межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра разделяющего межседельную камеру.
На фиг.4 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.3.
На фиг.5 и 6 показан пример съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего межседельную камеру.
На фиг.7 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора и поршневым исполнительным механизмом в межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.8 показан пример расположения в межседельной камере проходного двухседельного клапана: ребра с опорами штока затвора и поршневым исполнительным механизмом с расположенной внутри него пружиной.
На фиг.9 показан пример расположения в межседельной камере проходного двухседельного клапана: ребра с опорами штока затвора и поршневым исполнительным механизмом с перегородкой, расположенной между штоком и рабочей средой.
На фиг.10 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора и механическим приводом штока затвора в межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.11 и сечении А-А показан пример расположения в межседельной камере проходного двухседельного клапана: ребра с опорами штока затвора и механическим приводом штока затвора с перегородкой, расположенной между штоком и рабочей средой.
На фиг.12 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора в межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего межседельную камеру, где корпус клапана состоит из двух частей.
На фиг.13 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.12.
На фиг.14 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора в межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего межседельную камеру, где корпус клапана состоит из двух частей.
На фиг.15 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.14.
На фиг.16 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора в межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего межседельную камеру, где корпус клапана состоит из двух частей.
На фиг.17 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.16.
На фиг.18 и сечении Б-Б показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.19 и сечении В-В показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней и внешней межседельных камерах проходного двухседельного клапана.
На фиг.20 и сечении Г-Г показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней и внешней межседельных камерах, а также в выходном фланце проходного двухседельного клапана.
На фиг.21 и сечении Д-Д показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, и ребра, перпендикулярного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.22 и сечении Е-Е показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней и внешней межседельных камерах и ребра, перпендикулярного плоскости седел, во внешней межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.23 и сечении Ж-Ж показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, и ребра, перпендикулярного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней и внешней межседельных камерах проходного двухседельного клапана.
На фиг.24 и сечении 3-3 показан пример расположения ребра, параллельного плоскости седел, и ребра, перпендикулярного плоскости седел, с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере, а также ребра, параллельного плоскости седел, и ребра, перпендикулярного плоскости седел во внешней межседельной камере и выходном патрубке проходного двухседельного клапана.
На фиг.25 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего внутреннюю межседельную камеру.
На фиг.26 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.25.
На фиг.27 и 28 показан пример съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего межседельную камеру.
На фиг.29 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора и поршневым исполнительным механизмом во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.30 показан пример расположения во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана: ребра с опорами штока затвора и поршневым исполнительным механизмом с расположенной внутри него пружиной.
На фиг.31 показан пример расположения во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана: ребра с опорами штока затвора и поршневым исполнительным механизмом с перегородкой, расположенной между штоком и рабочей средой.
На фиг.32 и сечении И-И показан пример расположения ребра с опорами штока затвора и механическим приводом штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана.
На фиг.33 показан пример расположения во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана: ребра с опорами штока затвора и механическим приводом штока затвора с перегородкой, расположенной между штоком и рабочей средой.
На фиг.34 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего внутреннюю межседельную камеру, где корпус клапана состоит из двух частей.
На фиг.35 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.34.
На фиг.36 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего внутреннюю межседельную камеру, где корпус клапана состоит из двух частей.
На фиг.37 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.36.
На фиг.38 показан пример расположения ребра с опорами штока затвора во внутренней межседельной камере проходного двухседельного клапана, а также пример расположения съемного узла, включающего в себя верхнее и нижнее седла, затвор с его опорами штока и часть ребра, разделяющего внутреннюю межседельную камеру, где корпус клапана состоит из двух частей.
На фиг.39 показан пример разборки проходного двухседельного клапана, представленного на фиг.38.
Двухседельный клапан (см. фиг.1) содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, расположенные соосно седла 4 и 5, надседельную камеру 6, затвор 7, межседельную камеру, которая разделена на две межседельные камеры 8 и 9 ребром 10, которое установлено в плоскости седел 4 и 5 и располагается в оси выходного патрубка 3. На ребре 10 располагаются опоры штока 11 затвора 7.
При перемещении на открытие затвора 7, по своим опорам штока 11, поток рабочей среды поступает во входной патрубок 2 и, пройдя надседельную камеру 6, поступает через седло 4 в межседельную камеру 8, а через седло 5 в межседельную камеру 9.
В межседельных камерах 8 и 9 потоки рабочей среды направляются ребром 10 в выходной патрубок 3, где объединяются и поступают в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.2) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.1, кроме того, что ребро 10, разделяющее межседельную камеру, выполнено, поз.12, и в выходном патрубке 3, разделяя его на две части.
Таким образом, потоки рабочей среды, при выходе из проточной части клапана, поступают в технологическую линию, не объединяясь в выходном патрубке 3.
Двухседельный клапан (см. фиг.3) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.1, кроме того, что ребро 10, разделяющее межседельную камеру, состоит из внутренней 10.1 и наружной 10.2 частей, при этом внутренняя часть 10.1, на которой расположены опоры штока 11 затвора 7, конструктивно выполнена единым, съемным узлом 13, включающим в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, а также объединяющий узел 14.
При разборке клапана (см. фиг.4) сначала снимается крышка 15, после чего снимается съемный узел 13 (см. фиг.5 и ее проекционный вид на фиг.6).
Двухседельный клапан (см. фиг.7) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.1, кроме того, что между опорами штока 11 затвора 7, на ребре 10, выполнен поршневой исполнительный механизм 16 (подвод импульсных линий не показан), приводящий затвор 7.
При этом поршень 17 исполнительного механизма выполнен единым с затвором 7.
При возникновении перепада давлений на поршне 17 затвор 7 начнет перемещаться, вследствие чего изменяется проходное сечение затвора клапана.
Двухседельный клапан (см. фиг.8) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.7, кроме того, что между поршнем 17 и опорой штока 11 затвора 7 выполнена пружина 18.
Двухседельный клапан (см. фиг.9) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.7, кроме того, что между штоком затвора 7, выходящим из исполнительного механизма 16 через опору штока 11 в межседельную камеру 9, и рабочей средой клапана выполнена перегородка 19.
При перемещении затвора 7 перегородка 19 перемещается вдоль опоры штока 11 и препятствует непосредственному воздействию рабочей среды клапана на шток затвора 7.
Двухседельный клапан (см. фиг.10 и сечение А-А) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.1, кроме того, что между опорами штока 11 затвора 7 выполнен механический привод 20, например червячная или шарико-винтовая передача, имеющий кинематическую связь 20.1 с штоком затвора 7.
Крутящий момент механического привода 20 через кинематическую связь 20.1 преобразуется в линейное перемещение затвора 7, вследствие чего изменяется проходное сечение затвора клапана.
Двухседельный клапан (см. фиг.11) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.10, за исключением того, что между штоком затвора 7, выходящим из механического привода 20 через опору штока 11 в межседельную камеру 9, и рабочей средой клапана выполнена перегородка 19.
При перемещении затвора 7 перегородка 19 перемещается вдоль опоры штока 11 и препятствует непосредственному воздействию рабочей среды клапана на шток затвора 7.
Двухседельный клапан (см. фиг.12) содержит корпус, состоящий из двух частей 1.1 и 1.2, где части корпуса 1.1 и 1.2 образуют входной патрубок 2, выходной патрубок 3, надседельную камеру 6, межседельные камеры 8 и 9, ребро 10.2, а также посадочные места для съемного узла 13, включающего в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, ребро 10.1 и объединяющий узел 14.
Двухседельный клапан (см. фиг.14) содержит корпус, состоящий из трех частей 1.1, 1.2 и 1.3, где части корпуса 1.1, 1.2 и 1.3 образуют входной патрубок 2, выходной патрубок 3, надседельную камеру 6, межседельные камеры 8 и 9, ребро 10.2, а также посадочные места для съемного узла 13, включающего в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, ребро 10.1, поршневой исполнительный механизм 16 (подвод импульсных линий не показан) и объединяющий узел 14.
Двухседельный клапан (см. фиг.16) содержит корпус, состоящий из двух частей 1.4 и 1.5, где части корпуса 1.4 и 1.5 образуют входной патрубок 2, выходной патрубок 3, надседельную камеру 6, межседельные камеры 8 и 9, ребро 10.2, а также посадочные места для съемного узла 13, включающего в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, ребро 10.1, поршневой исполнительный механизм 16 (подвод импульсных линий не показан) и объединяющий узел 14.
Двухседельный клапан (см. фиг.18 и сечение Б-Б) имеет корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, два соосно расположенных седла 4 и 5, взаимодействующий с ними затвор 7, надседельную камеру 6.
Между седлами 4 и 5 находятся две «внутренние» межседельные камеры 8 и 9, разделенные ребром 10, которое установлено в плоскости седел 4 и 5 и расположено в оси выходного патрубка 3, при этом на ребре 10 располагаются опоры штока 11 затвора 7.
Между межседельными камерами 8 и 9 и выходным патрубком 3 расположено ребро 21, вследствие чего пространство между ребром 21, проточной частью корпуса 1 и выходным патрубком 3 образует «внешнюю» межседельную камеру 22.
При перемещении на открытие затвора 7, по своим опорам штока 11, поток рабочей среды поступает во входной патрубок 2 и, пройдя надседельную камеру 6, поступает через седло 4 в межседельную камеру 8, а через седло 5 в межседельную камеру 9.
Во внутренних межседельных камерах 8 и 9 потоки рабочей среды направляются ребром 10 и ребром 21 во внешнюю межседельную камеру 22, где объединяются и поступают в выходной патрубок 3, а затем в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.19 и сечение В-В) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.18, кроме того, что ребро 10, разделяющее внутренние межседельные камеры, выполнено, поз.23, и во внешней межседельной камере 22, разделяя ее на две части.
Таким образом, потоки рабочей среды, при входе через седла 4 и 5 во внутренние межседельные камеры 8 и 9, разделяются на две части, каждая из которых направляется во внешнюю межседельную камеру 22, после чего поступают в выходной патрубок 3, где объединяются и поступают в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.20 и сечение Г-Г) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.19, кроме того, что ребро 23, разделяющее внешнюю межседельную камеру, выполнено, поз.24, и в выходном патрубке 3, разделяя его на две части.
Таким образом, потоки рабочей среды, при входе через седла 4 и 5 во внутренние межседельные камеры 8 и 9, разделяются на две части, каждая из которых направляется во внешнюю межседельную камеру 22, затем, через выходной патрубок 3, поступают в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.21 и сечение Д-Д) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.18, кроме того, что во внутренних межседельных камерах 8 и 9 выполнено ребро 25 в плоскости, образованной осью направляющих затвора штока 11 и осью входного патрубка 2.
Таким образом, потоки рабочей среды, при входе через седла 4 и 5 во внутренние межседельные камеры 8 и 9, каждый разделяются на две части и направляются во внешнюю межседельную камеру 22, где объединяются и поступают в выходной патрубок 3, а затем в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.22 и сечение Е-Е) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.19, кроме того, что во внешней межседельной камере 22 выполнено ребро 25.1 в плоскости, образованной осью направляющих штока 11 затвора 7 и осью выходного патрубка 3.
Таким образом, потоки рабочей среды, при входе через седла 4 и 5 во внутренние межседельные камеры 8 и 9, каждый разделяются на две части и направляются во внешнюю межседельную камеру 22, где объединяются и поступают в выходной патрубок 3, а затем в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.23 и сечение Ж-Ж) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.19, кроме того, что во внутренних межседельных камерах 8 и 9 выполнено ребро 25 в плоскости, образованной осью направляющих штока 11 затвора 7 и осью входного патрубка 2, а также во внешней межседельной камере 22 выполнено ребро 25.1 в плоскости, образованной осью направляющих штока 11 затвора 7 и осью выходного патрубка 3.
Таким образом, потоки рабочей среды, при входе через седла 4 и 5 во внутренние межседельные камеры 8 и 9, разделяются на две части, каждая из которых направляется во внешнюю межседельную камеру 22, а затем направляются в выходной патрубок 3, где объединяются и поступают в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.24 и сечение З-З) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.23, кроме того, что в выходном патрубке выполнено ребро 25.2 в плоскости, параллельной ребру 25.1 в оси выходного патрубка.
Таким образом, потоки рабочей среды, при входе через седла 4 и 5 во внутренние межседельные камеры 8 и 9, разделяются на две части, каждая из которых направляется во внешнюю межседельную камеру 22, а затем через выходной патрубок 3 и в технологическую линию.
Двухседельный клапан (см. фиг.25) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.18, кроме того, что ребро 10, разделяющее межседельную камеру, состоит из внутренней 10.1 и наружной 10.2 частей, при этом внутренняя часть 10.1, на которой расположены опоры штока 11 затвора 7, конструктивно выполнена единым, съемным узлом 13, включающим в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, а также объединяющий узел 14.
При разборке двухседельного клапана фиг.25 (см. фиг.26) сначала снимается крышка 15, после чего снимается съемный узел 13 (см. фиг.27 и ее проекционный вид на фиг.28).
Двухседельный клапан (см. фиг.29) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.18, кроме того, что между опорами штока 11 затвора 7, на ребре 10, выполнен поршневой исполнительный механизм 16 (подвод импульсных линий не показан), приводящий затвор 7.
При этом поршень 17 исполнительного механизма выполнен совместно с затвором 7.
При возникновении перепада давлений на поршне 17 затвор 7 начнет перемещаться, вследствие чего изменяется проходное сечение затвора клапана.
Двухседельный клапан (см. фиг.30) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.29, кроме того, что между поршнем 17 и опорой затвора штока 11 выполнена пружина 18.
Двухседельный клапан (см. фиг.31) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.29, кроме того, что между штоком затвора 7, выходящим из исполнительного механизма 16 через опору штока 11 в межседельную камеру 9, и рабочей средой клапана выполнена перегородка 19.
При перемещении затвора 7 перегородка 19 перемещается вдоль опоры штока 11 и препятствует непосредственному воздействию рабочей среды клапана на шток затвора 7.
Двухседельный клапан (см. фиг.32 и сечение И-И) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.18, кроме того, что между опорами штока 11 затвора 7 выполнен механический привод 20, например червячная или шарико-винтовая передача, имеющий кинематическую связь 20.1 со штоком затвора 7.
Крутящий момент механического привода 20 через кинематическую связь 20.1 преобразуется в линейное перемещение затвора 7, вследствие чего изменяется проходное сечение клапана.
Двухседельный клапан (см. фиг.33) конструктивно выполнен аналогично отображенному на фиг.32, за исключением того, что между штоком затвора 7, выходящим из механического привода 20 через опору штока 11 в межседельную камеру 9, и рабочей средой клапана выполнена перегородка 19.
При перемещении затвора 7 перегородка 19 перемещается вдоль опоры штока 11 и препятствует непосредственному воздействию рабочей среды клапана на шток затвора 7.
Двухседельный клапан (см. фиг.34) содержит корпус, состоящий из двух частей 1.1 и 1.2, где части корпуса 1.1 и 1.2 образуют входной патрубок 2, выходной патрубок 3, надседельную камеру 6, внутренние межседельные камеры 8 и 9, внешнюю межседельную камеру 22, ребро 10.2, а также посадочные места для съемного узла 13, включающего в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, ребро 10.1 и объединяющий узел 14.
Двухседельный клапан (см. фиг.36) содержит корпус, состоящий из трех частей 1.1, 1.2 и 1.3, где части корпуса 1.1, 1.2 и 1.3 образуют входной патрубок 2, выходной патрубок 3, надседельную камеру 6, внутренние межседельные камеры 8 и 9, внешнюю межседельную камеру 22, ребро 10.2, а также посадочные места для съемного узла 13, включающего в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, ребро 10.1, поршневой исполнительный механизм 16 (подвод импульсных линий не показан) и объединяющий узел 14.
Двухседельный клапан (см. фиг.38) содержит корпус, состоящий из двух частей 1.4 и 1.5, где части корпуса 1.4 и 1.5 образуют входной патрубок 2, выходной патрубок 3, надседельную камеру 6, внутренние межседельные камеры 8 и 9, внешнюю межседельную камеру 22, ребро 10.2, а также посадочные места для съемного узла 13, включающего в себя седла 4 и 5, затвор 7 с его опорами штока 11, ребро 10.1, поршневой исполнительный механизм 16 (подвод импульсных линий не показан) и объединяющий узел 14.
Похожие патенты RU2467234C2
Иллюстрации к изобретению RU 2 467 234 C2
Реферат патента 2012 года ДВУХСЕДЕЛЬНЫЙ КЛАПАН (ВАРИАНТЫ)
Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре, в частности к регулирующим устройствам, и предназначено для использования в различных отраслях народного хозяйства. Двухседельный клапан содержит корпус, надседельную и межседельную камеры, входной и выходной патрубки, два расположенных соосно седла и взаимодействующий с ними затвор. Затвор состоит из штока и двух профилированных тарелок. В межседельной камере выполнено ребро. Ребро расположено параллельно плоскости седел и разделяет межседельную камеру на две части. В ребре выполнены направляющие штока затвора. Имеются варианты выполнения двухседельного клапана. Группа изобретений направлена на спрямление потоков истекающей рабочей среды, на снижение статического давления и устранение турбулентности в двухседельных клапанах во время регулировании потоков жидких и газообразных сред. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 39 ил. 
Формула изобретения RU 2 467 234 C2
1. Двухседельный клапан, содержащий корпус, надседельную и межседельную камеры, входной и выходной патрубки, два расположенных соосно седла и взаимодействующий с ними затвор, состоящий из штока и двух профилированных тарелок, отличающийся тем, что в межседельной камере выполнено ребро, параллельное плоскости седел, разделяющее межседельную камеру на две части, причем в ребре выполнены направляющие штока затвора.
2. Двухседельный клапан по п.1, отличающийся тем, что в выходном патрубке дополнительно выполнено ребро в плоскости, параллельной ребру, разделяющему межседельную камеру.
3. Двухседельный клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что ребро, разделяющее межседельную камеру, выполнено из двух частей; при этом одна часть ребра является частью межседельной камеры, а вторая часть является частью дополнительно выполненной конструкции, образующей единый съемный узел, включающий в себя, как минимум, верхнее и нижнее седла, затвор с его направляющими штока.
4. Двухседельный клапан по п.1, отличающийся тем, что между направляющими штока затвора дополнительно выполнен исполнительный механизм, например поршневой.
5. Двухседельный клапан по п.4, отличающийся тем, что приводящий элемент, например поршень, исполнительного механизма выполнен единым со штоком затвора.
6. Двухседельный клапан по п.4, отличающийся тем, что направляющие исполнительного механизма являются направляющими штока затвора.
7. Двухседельный клапан по п.4, отличающийся тем, что между приводящим элементом, например поршнем, исполнительного механизма и одной из опор штока затвора выполнена пружина.
8. Двухседельный клапан по п.4, отличающийся тем, что между штоком, выходящим из исполнительного механизма в межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнена, как минимум, одна перегородка.
9. Двухседельный клапан по п.1, отличающийся тем, что между направляющими штока затвора дополнительно выполнен механический привод штока затвора, например в виде червячной или шарико-винтовой передачи.
10. Двухседельный клапан по п.9, отличающийся тем, что между штоком, выходящим из механического привода в межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнен разделитель сред.
11. Двухседельный клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус клапана выполнен, как минимум, из двух частей.
12. Двухседельный клапан, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, две надседельные камеры и две межседельные камеры, где первая межседельная камера «внутренняя» образована двумя перегородками, первая из которых закреплена на стенках корпуса по ходу движения рабочей среды до затвора таким образом, что ее плоскость перпендикулярна оси входного патрубка, а вторая установлена после затвора между седлами таким образом, что ее плоскость перпендикулярна оси выходного патрубка, вследствие чего вторая «внешняя» межседельная камера образована проточной частью корпуса клапана между внутренней межседельной камерой и выходным патрубком, два соосно расположенных седла и взаимодействующий с ними затвор, состоящий из штока и двух профилированных тарелок, отличающийся тем, что во внутренней межседельной камере выполнено ребро, параллельное плоскости седел, разделяющее внутреннюю межседельную камеру на две части, причем в ребре выполнены направляющие штока затвора.
13. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что во внешней межседельной камере дополнительно выполнено ребро в плоскости, параллельной ребру, разделяющему внутреннюю межседельную камеру.
14. Двухседельный клапан по п.12 или 13, отличающийся тем, что в выходном патрубке дополнительно выполнено ребро в плоскости, параллельной ребру, разделяющему внутреннюю межседельную камеру.
15. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что во внутренних межседельных камерах дополнительно выполнены ребра в плоскости, образованной осью направляющих штока затвора и осью входного патрубка.
16. Двухседельный клапан по п.12 или 13, отличающийся тем, что во внешней межседельной камере дополнительно выполнено ребро в плоскости, образованной осью направляющих штока затвора и осью выходного патрубка.
17. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что в выходном патрубке дополнительно выполнено ребро в плоскости, образованной осью направляющих штока затвора и осью выходного патрубка.
18. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что ребро, разделяющее внутреннюю межседельную камеру, выполнено из двух частей; при этом одна часть ребра является частью межседельной камеры, а вторая часть является частью дополнительно выполненной конструкции, образующей единый съемный узел, включающий в себя, как минимум, верхнее и нижнее седла, затвор с его направляющими штока.
19. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что между направляющими штока затвора дополнительно выполнен исполнительный механизм, например поршневой.
20. Двухседельный клапан по п.19, отличающийся тем, что приводящий элемент, например поршень, исполнительного механизма выполнен единым со штоком затвора.
21. Двухседельный клапан по п.19, отличающийся тем, что направляющие исполнительного механизма являются направляющими штока затвора.
22. Двухседельный клапан по п.19, отличающийся тем, что между приводящим элементом, например поршнем, исполнительного механизма и одной из опор штока затвора выполнена пружина.
23. Двухседельный клапан по п.19, отличающийся тем, что между штоком, выходящим из исполнительного механизма во внутреннюю межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнена, как минимум, одна перегородка.
24. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что между направляющими штока затвора дополнительно выполнен механический привод штока затвора, например червячной или шарико-винтовой передачи.
25. Двухседельный клапан по п.24, отличающийся тем, что между штоком, выходящим из механического привода во внутреннюю межседельную камеру, и рабочей средой клапана выполнен разделитель сред.
26. Двухседельный клапан по п.12, отличающийся тем, что корпус клапана выполнен, как минимум, из двух частей.
