ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАПИРАНИЯ

Полезная модель относится к технике автоматического регулирования, предназначено для автоматического прекращения подачи среды в случае понижения контролируемого давления сверх заданных пределов, например, при авариях на трубопроводах и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, тепловодоснабжении и пнево-гидросистемах.
Известны запорные устройства, которые предназначены для перекрытия трубопроводов, в том числе для аварийного перекрытия трубопроводов, патенты РФ на изобретение №№2293896, 2313714, 2101595, 2182271, 2130144, 2073154, 2342583, патент РФ на полезную модель 74435.
Наиболее близким техническим решением является отсечной клапан, который содержит корпус с входным и выходным каналами, сообщенными, соответственно, с входной и выходной полостями, седло, нормально открытый запорный орган, расположенный во входной полости, и привод его перемещения, в состав которого входят поршень с двухсторонним штоком и два плавающих кольцеобразных поршня, установленные в расточке корпуса за седлом с образованием полости между седлом и поршнем, полости управления и дополнительной полости управления. Полость управления и дополнительная полости управления сообщаются каналом управления и дополнительным каналом управления с системой управления, подключенной к каналу питания, идущему от входной полости. Один конец двухстороннего штока пропущен через отверстие седла и жестко связан с запорным органом, а второй конец штока пропущен через плавающие кольцеобразные поршни в выходную полость, причем в двухстороннем штоке выполнены осевой и радиальные каналы, сообщающие полость между седлом и поршнем с выходной полостью (патент на полезную модель №2093748, опубл. 20.10.1997 г.).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, наличие дополнительного гидравлического оборудования.
Технической задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции, обеспечение автоматического запирания устройства при аварийных ситуациях.
Техническая задача достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с входным и выходным каналами, сообщенными соответственно, с входной и выходной полостью, образующей седло, запорный орган со штоком, причем один конец штока, жестко связан с запорным органом, а второй конец проходит через выходную полость, при этом на конической части запорного органа, расположенной во входной полости установлены изогнутые лопатки, на штоке запорного органа за пределами выходного канала установлен штурвал - маховик.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- на конической части запорного органа, расположенной во входной полости установлены изогнутые лопатки;
- на штоке запорного органа за пределами выходного канала установлен штурвал-маховик.
Поэтому можно предположить, что полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
На рисунке схематично показано заявляемое устройство.
Устройство состоит из корпуса, представляющего собой входную 1 и выходную 2 полости фланцевого типа с расположенными на них соответственно входного 3 и выходного 4 каналами. Выходная полость одновременно является седлом 13 запорного устройства. Внутри корпуса 1 на его центральной оси расположен шток 5 с запорным органом 6, который своей хвостовой частью находится в отверстии опорной буксы 7. На передней части запорного органа 6, обращенной навстречу движению потока рабочей среды, расположены изогнутые лопатки 8, служащие для придания вращательного движения запорному органу вместе со штоком 5. На опорной буксе 7 установлен фиксатор 9, нижний конец которого упирается в продольный паз 14 штока 5 и удерживается пружиной 10 в поджатом к штоку положении. Верхний конец фиксатора 9 находится в направляющем отверстии скобы 11, одновременно являясь подвижным электрическим контактом обеспечивая при этом замыкание электрической цепи с сигнальной лампой 15. За пределами опорной буксы 7 на резьбовой части штока 5 установлен штурвал-маховик 12 для придания штоку с запорным органом вращательного движения.
Устройство работает следующим образом. В нормальном открытом состоянии запорный орган 6 находится в среднем положении относительно корпуса 1 и удерживается неподвижно с помощью фиксатора 9. Рабочая среда поступает во входную полость и через пространство между лопатками направляется в выходную полость 2 и выходной канал 4. При резком падении давления в выходном канале 4, например, при аварии, рабочая среда с большой скоростью и обладая значительной кинетической энергией, воздействует на изогнутые лопатки 8 запорного органа и создает крутящий момент на штоке 5, который вращаясь в резьбовом отверстии буксы 7, обеспечивает перемещение запорного органа в сторону седла 13. При этом окончательное запирание запорного устройства, когда по мере уменьшения зазора между запорным органом и седлом крутящий момент ослабевает, производится за счет сил инерции штурвала-маховика 12, полученных вначале вращения. При вращении штока 5 фиксатор 9 выходит из паза 14, при этом он совершает вертикальное перемещение и замыкает контакты сигнальной лампы. Так как этих пазов на штоке два - 14 и 16, то при запирании устройства сигнальная лампа мигает. После того как устройство закрыто фиксатор 9 полностью выходит из паза 14 и касается только поверхности штока 5, при этом сигнальная лампа горит постоянно, показывая, что запорный орган закрыт.
Устройство может работать и в ручном режиме. При необходимости, путем вращения штурвала-маховика 12 и соответственно штока 5 происходит перемещение запорного органа в осевом направлении в сторону седла и происходит запирание запорного устройства.
Таким образом, в заявляемой полезной модели достигнуто упрощение конструкции, которая также обеспечивает автоматическое запирание устройства при аварийных ситуациях.