КЛАПАН ОБРАТНЫЙ

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре, а именно к обратным клапанам с направляемыми жесткими запорными элементами.
Известна конструкция клапана обратного с уплотнением металл по металлу состоящая из корпуса с входным, выходным патрубками, содержащего седло с уплотнительной поверхностью, крышки установленной на корпус, втулки имеющей направляющую поверхность, установленной в корпус, пружины, установленной во втулку, затвора в виде золотника имеющего уплотнительную поверхность, установленного в корпус и базирующегося на направляющей поверхности втулки (АО «Аралит». Каталог продукции. Клапан обратный проходной (ТУ 3742-012-52200205-2012). - Стр. 1-4. Режим доступа на официальном сайте в информационно - телекоммуникационной сети «Интернет» http://armalit1.ru/cataloglist/ARKOX20.pdf. Проверено 14.05.2018 г.).
Однако данная конструкция клапана обратного имеет техническую проблему. Данная конструкция клапана обратного не обеспечивает начало открытия клапана обратного при перепаде давления равном 0,03 МПа в силу сложности обеспечения требуемой массы золотника и неконтролируемого трения возникающего на направляющей поверхности. При открытии затвора клапана обратного возникают колебательные движения - «пульсации» золотника в силу непостоянного перепада давления в выходном и входном патрубках, что приводит к повышенному износу направляющей поверхности, а следовательно - к понижению срока службы клапана обратного. Кроме того, конструкция клапана обратного с уплотнением металл по металлу обеспечивает низкую степень герметичности затвора клапана обратного - класс С по ГОСТ 9544-2015. Таким образом, не представляется возможным использовать данный клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.
Решение вышеназванной технической проблемы обеспечивается в конструкции клапана обратного, состоящей из корпуса с входным, выходным патрубками, имеющего седло с уплотнительной поверхностью, золотника с уплотнительной поверхностью, установленного в корпус, затвора «металл по металлу» образованного седлом корпуса и золотником, крышки, установленной на корпус, пружины, кинематически связывающей крышку и золотник, при этом золотник имеет в нижней части стабилизатор пульсации золотника, в верхней части направляющую поверхность, центрирующую золотник относительно корпуса, на которой выполнена канавка, в которую установлено уплотнительное кольцо, образующее в закрытом положении клапана обратного две полости - полость между крышкой и золотником, соединенную с выходным патрубком осевым отверстием в золотнике, проходящим через стабилизатор пульсации золотника, и полость, расположенную над затвором объединенную с входным патрубком, при этом диаметр уплотнения по вышеуказанной направляющей поверхности больше среднего диаметра уплотнительной поверхности седла корпуса.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является гарантированное начало открытия клапана обратного при перепаде давления равном 0,03 МПа и высокая степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015 при увеличении срока службы клапана обратного, что в свою очередь позволяет использовать клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.
Конструкция устройства клапана обратного представлена на фиг. 1 и фиг. 2,
где:
фиг. 1 - общий вид клапана обратного;
фиг. 2 - вид А клапана обратного,
где:
1 - корпус, 2 - входной патрубок, 3 - выходной патрубок, 4 - седло, 5 - уплотнительная поверхность, 6 - золотник, 7 - уплотнительная поверхность, 8 - затвор «металл по металлу», 9 - крышка, 10 - пружина, 11 - стабилизатор пульсации, 12 - направляющая поверхность, 13 - канавка, 14 - уплотнительное кольцо, 15 - полость между крышкой и золотником, 16 - осевое отверстие, 17 - полость над затвором.
Общая конструкция клапана обратного состоит из корпуса 1, имеющего входной 2, выходной 3 патрубки и седло 4 с уплотнительной поверхностью 5, золотника 6 с уплотнительной поверхностью 7, затвора 8 «металл по металлу», образованного седлом 4 корпуса 1 и золотником 6, крышки 9, установленной на корпус 1, пружины 10, кинематически связывающей крышку 9 и золотник 6. Золотник 6 имеет в нижней части стабилизатор пульсации 11, в нижней части направляющую поверхность 12, центрирующую золотник 6 относительно корпуса 1, на которой выполнена канавка 13, в которую установлено уплотнительное кольцо 14, образующее в закрытом положении клапана обратного полость 15 между крышкой и золотником, соединенную с выходным патрубком 3 осевым отверстием 16, и полость 17, расположенную над затвором 8, объединенную с входным патрубком 2. Диаметр уплотнения по направляющей поверхности 12 больше среднего диаметра уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1.
Клапан обратный работает следующим образом.
В закрытом положении клапана обратного золотник 6 поджат к седлу 4 корпуса 1 пружиной 10, уплотнительная поверхность 7 золотника 6 прилегает к уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1. При подаче рабочей среды во входной патрубок 2 рабочая среда попадает в полость 17 и на золотнике 6, за счет уплотнительного кольца 14, создается усилие от давления рабочей среды, которое, при достижении перепада давления в 0,03 МПа, в выходном 3 и входном 2 патрубках, гарантированно превышает усилия создаваемые требуемой массой золотника 6, силой упругости пружины 10 и силой трения, возникающей на направляющей поверхности 12 золотника 6, за счет чего, золотник 6 начинает движение вверх. Перепад давления во входном 2 и выходном 3 патрубках остается постоянным благодаря стабилизатору пульсации 11, нижний торец которого гарантировано находится в выходном патрубке 3 ниже уровня уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1 в выходном патрубке 3. Клапан обратный открывается, среда беспрепятственно перетекает в выходной патрубок 3.
При изменении направления движения потока рабочей среды золотник 6 под воздействием усилий создаваемых силой упругости пружины 10 и требуемой массой золотника 6 начинает движение вниз до соприкосновения уплотнительной поверхности 7 золотника 6 с уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1. Рабочая среда через осевое отверстие 16 в золотнике 6 перетекает в полость 15, и за счет уплотнительного кольца 14 давлением рабочей среды создается усилие необходимое для герметизации клапана обратного. Так как диаметр уплотнения по направляющей поверхности 12 больше среднего диаметра уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1, то возникает дополнительное усилие от давления рабочей среды, действующее в направлении закрытия клапана, которое обеспечивает высокую степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015.
Предложенная конструкция клапана обратного обеспечивает гарантированное начало открытия клапана обратного при перепаде давления равном 0,03 МПа и высокую степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015 при увеличении срока службы клапана обратного, что в свою очередь позволяет использовать клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.