КЛАПАН ОБРАТНЫЙ

Полезная модель относится к области арматуростроения и предназначено для герметичного перекрытия потоков рабочих сред в оборудовании газовой, нефтяной, химической, энергетической, металлургической и угольной промышленности в условиях с умеренными и низкими температурами. Рабочей средой при эксплуатации клапана обратного может быть: вода, пар, нефть, жидкие и газообразные нефтепродукты.
Известен клапан с электромагнитным приводом содержащий корпус, внутри которого размещены седло, затвор, состоящий из клапана затвора, мембраны и диска, причем в клапане затвора выполнено разгрузочное отверстие, мембрана размещена между фланцем корпуса и его крышкой и имеет перепускное отверстие, под крышкой клапана установлен золотник с возможностью перекрывания отверстия клапана затвора, жестко соединенный с якорем электромагнита и посредством первой пружины с клапаном затвора, при этом вторая пружина размещена между якорем электромагнита и неподвижным стаканом, жестко соединенным с крышкой, внутри которого якорь установлен с возможностью перемещения, причем соотношение усилий, развиваемых первой и второй пружинами при расчетной величине сжатия, составляет от 0,1 до 1,0 (Пат. №103160 RU. Опубл. 27.03.2011 г.).
Однако известный клапан имеет сложную конструкцию связанную с электромагнитным приводом, что не позволяет его использовать в условиях низких температур.
Известен предохранительный клапан, содержащий составной корпус, разделенный мембраной, запорное устройство и ограничитель хода затвора запорного устройства, кроме того дополнительно содержащий регулировочную пружину и регулировочную гайку с расположенным в ней ограничителем хода, который установлен в упор с затвором запорного устройства, причем в гайке выполнены каналы для сброса избыточного давления рабочей среды, а регулировочная пружина расположена между мембраной и регулировочной гайкой (Патент №29356 RU. Опубл. 10.05.2003).
Известен запорно-регулирующий дисковый клапан, включающий корпус с напорной и сливной полостями, дисковый затвор с дросселирующими окнами, образованный седлом и золотником, при этом снабженный втулкой, выполненной с профилированными окнами, равными по площади окнам седла, при этом седло и золотник расположены внутри втулки, установленной на стакане с возможностью одновременного взаимодействия с профилированными окнами седла и втулки (Патент №120176 RU. Опубл. 10. 09.2012).
Известен клапан скоростной, содержащий цилиндрический корпус с опорным кольцом, перемещающийся внутри корпуса ползун с направляющими перьями и золотником с двумя проточками на уплотнительной поверхности, верхнюю муфту с седлом, «мягкую» прокладку, поджимаемую к ним корпусом, и, в отдельных исполнениях, нижнюю муфту, в котором уплотнительная поверхность в седле выполнена конусной, а уплотнительная поверхность золотника выполнена тороидальной, в частном случае сферической, проточки в золотнике выполнены под углом параллельно уплотнительной конической поверхности седла, уменьшенного сечения, в частном случае прямоугольного, а в седле выполнена кольцевая проточка с возможностью установки в ней прокладки (Патент №26096 RU. Опубл. 10.11.2002).
Известна муфта 3 с улучшенной смазкой, в которой соединения и разъединения с ниппелем 4 для смазки осуществляется посредством ручного запуска механизма 30, при этом в муфту 3 входят сменные печать 13 и представляет собой удлиненное тело 10 с проходом 11 для смазки по длине тела, плавающий ствол плунжерных элементов 42 выступает как обратный клапан для предотвращения утечки смазки из полости в конце удлиненного тела 10 после отсоединения (МХ 2012006160 (А) - 2012-11-29).
Известен обратный клапан изготовленный из эластичного материала включающий в себя трубчатые полости - как клапан и клапан core расположенные в корпусе, где стержень клапана имеет полую коническую конструкцию, паз формирован в конической верхней части корпуса клапана, а коническое днище на стержне клапана связано с внутренней стенкой корпуса клапана для формирования интегрированной структуры (CN202327259 (U) - 2012-07-11).
Однако известный клапан предназначен для использования в области автомобилестрония и не предназначен для использования в качестве арматуры нефтегазового комплекса при эксплуатации в условиях резкого изменения температур.
Известен штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин, содержащий сквозной корпус с устройствами фиксации на фонтанной арматуре, размещенные в нем регулирующие элементы, выполненные в виде золотников, имеющих форму полых цилиндров, снабженных сквозными радиальными отверстиями с заданным шагом и диаметрами, каждый из которых связан с возможностью вращения со своим установочным валом, выведенным наружу через корпус и снабженным указателем со шкалой, в котором золотники установлены на вертикальной оси корпуса один над другим, причем нижний золотник имеет отверстия диаметром от 2 мм до 14 мм, а верхний золотник имеет два калибровочных отверстия диаметром 14 мм и 34 мм, при этом установочный вал верхнего золотника снабжен фиксатором, выполненным в виде втулки, который соединен с валом штифтом, прижат к корпусу пружиной и имеет выступы, входящие в прорези крышки корпуса (Патент №118449 RU. Опубл. 20.07.2012).
Известен клапан обратный с осевым направлением потока, содержащий наружный корпус с входным и выходным каналами, при этом во внутренней полости корпуса размещены с образованием кольцевого канала жестко закрепленный обтекатель, кольцевое седло и контактирующий с ним подпружиненный запорный орган с неразрывно закрепленным в нем штоком, имеющим возможность перемещения в подшипниках скольжения вдоль оси потока. Уплотнительная поверхность запорного органа выполнена в виде части сферы. Центр этой сферы расположен в середине расстояния между наружными торцами опорных подшипников штока запорного органа в закрытом положении клапана. Уплотнительная поверхность седла выполнена конической, касательной к указанной сфере (Пат №2378552 Опубл. 10.01.2010).
Известен клапан обратный содержащий жестко связанные через уплотнительное кольцо полый корпус и втулку. Последние сообщаются посредством кольцевой камеры. Внутри этой камеры смонтирован запорный элемент. Запорный элемент прижат к седлу корпуса тарированной пружиной. Пружина опирается во втулку. Уплотнительное кольцо примыкает к седлу корпуса и имеет адекватное проходное сечение. Запорный элемент выполнен в форме штока. Последний кинематически замкнут пружиной через продольно подвижную относительно втулки коаксиальную обойму. Обойма несет равно распределенные шарики. Шарики расположены в кольцевой камере и ограничены глухими пазами штока. Изобретение направлено на повышение функциональной надежности обратного клапана простой и технологичной конструкции, а также на обеспечение ремонтопригодности и взаимозаменяемости его рабочих элементов (Патент №2272950 RU. Опубл. 27.03.2006).
Известен клапан содержащий наружный корпус с входным и выходным каналами. Во внутренней полости корпуса жестко закреплен с образованием кольцевого канала с профилем в виде сопла Вентури внутренний конусообразный корпус. В последнем посредством механизма перемещения установлен запорный орган с рабочей поверхностью в виде части сферы, контактирующей с седлом. Седло выполнено в виде кольца с контактной конусной поверхностью, вписывающей седло в профиль кольцевого канала. Механизм перемещения снабжен пружиной сжатия, установленной на штоке. Шток перемещается в подшипниках скольжения, установленных в направляющей втулке. Последняя жестко закреплена во внутреннем корпусе. Седло и внутренний корпус установлены в кольцевых пазах, выполненных соответственно на внутренних поверхностях входного и выходного каналов наружного корпуса. Седло и внутренний корпус зафиксированы на поверхностях пазов, перпендикулярных продольной оси клапана. Фиксация произведена резьбовыми крепежными элементами. Между седлом и поверхностью его фиксации размещено уплотнение, выполненное из материала, обладающего упругой деформацией, например, из графит содержащего материала. Направляющая втулка снабжена накидной гайкой, в кольцевой проточке которой, выполненной в торцевой части, установлен скребок в виде кольца из эластичного материала. Скребок контактирует с поверхностью штока (Патент №2230965 RU. Опубл. 20.06.2004).
Однако известный клапан не предназначен для обеспечения стабильности работы при изменении направления рабочей среды.
Известно устройство содержит цельный корпус 1, в котором выполнены входное и выходное отверстия, полость, запорный орган 3, причем в корпусе выполнено поперечное сквозное отверстие, в поперечном сквозном отверстии, соединенным с перепускной выходной полостью закреплена крышка 5, имеющая возможность контакта, посредством упругого элемента, с одним из концов запорного органа 3, а входное и выходное отверстия корпуса соединены между собой посредством технологических, входного и выходного перепускных отерстий, а его внутренняя ходная полость соединена с перепускной выходной полостью (Патент № CN 102606773 А. Опубл. 25.07.2012).
Однако заявители считают, что в решении, описанном в указанном патенте №CN102606773 А, конструктивное выполнение запорного органа отличается от выполнения запорного органа, описанного в заявленном решении. Конструктивное выполнение запорного органа, в известном решении, не предупреждает его перекос в седле, снижает герметичность в условиях низких температур, и не обеспечивает стабильности его работы.
Задачей полезной модели является создание простой конструкции клапана, результатом эксплуатации которого является обеспечения стабильности ею работы при изменении направления рабочей среды с сохранением герметичности в условиях, в том числе, низких температур.
Поставленная задача решается тем, что в клапане обратном, содержащем цельный корпус, в котором выполнены входное и выходное отверстия, полость, запорный орган, упругий элемент и крышку, цельный корпус выполнен в виде цилиндра, при этом в корпусе выполнены поперечные соосные сквозные отверстия, второй конец запорного органа размещен в сквозном отверстии, соединенным с внутренней входной полостью и внутреннем отверстии бобышки, закрепленной на наружной стороне корпуса соосно с отверстием соединенным с внутренней входной полостью, при этом на бобышке установлена с возможностью отвинчивания дополнительная крышка.
Целесообразно, для более точной расположения запорного органа, упругий элемент выполнить в виде пружины, запорный орган выполнить в виде золотника, бобышку закрепить на наружной поверхности корпуса посредством сварки.
В варианте выполнения клапана обратного, для центрации упругого элемента, целесообразно крышку по наружной поверхности выполнить ступенчатой, при этом одну из ступеней оснастить резьбой, кроме того в крышке выполнить ступенчатой внутреннюю полость.
Целесообразно, для плотного перекрытия внутренней входной полости, золотник выполнить в виде цилиндра, оснащенного на одном из концов цилиндрическим фигурным выступом.
Настоящую полезную модель поясняют подробным описанием, чертежом на котором изображен клапан обратный в разрезе.
Клапан обратный содержит цельный корпус 1. выполненный в виде цилиндра. В корпусе 1 выполнены входное отверстие 2 и выходное отверстия 3. Каждое из отверстий 2 и 3 оснащено технологическими отверстиями 4 и 5. Технологическое отверстие 4 соединено с входным перепускным отверстием 6. Технологическое отверстие 5 соединено с выходным перепускным отверстием 7. Входное перепускное отверстие 2 соединено с внутренней входной полостью 8, соединенной с перепускной сквозной выходной полостью 9. При этом в корпусе 1 выполнено поперечное соосное сквозное отверстие 10. В поперечном сквозном отверстии 10 соединенным соосно с перепускной выходной полостью 9 закреплена крышка 11. Последняя имеет возможность контакта, посредством упругого элемента 12, с одним из концов запорного органа 13. Второй конец последнего размещен в поперечном соосном отверстии 14 корпуса 1, соединенным с внутренней входной полостью 8. Соосно последней размещено внутреннее отверстие 15 бобышки 16, размещенной и закрепленной, с помощью сварки, на наружной поверхности корпуса 1. На бобышке 16 установлена, с возможностью отвинчивания, дополнительная крышка 17.
Упругий элемент 12 может быть выполнен в виде пружины, запорный орган 13 - в виде золотника. Бобышка 16 закреплена на наружной поверхности корпуса 1 посредством сварки. Такое исполнение позволяет более точно расположить запорный орган.
Крышка 11 по наружной поверхности выполнена ступенчатой, при этом одна из ступеней оснащена резьбой. Кроме того в крышке выполнена ступенчатой внутренняя полость. Это позволяет центрировать упругий элемент 12.
При выполнении запорного органа 13 в виде золотника, последний может быть выполнен в виде цилиндра, оснащенного на одном из концов цилиндрическим фигурным выступом. Такое выполнение позволяет плотно перекрывать внутреннюю входную полость.
Клапан обратный используют следующим образом.
Рабочее положение клапана обратного в качестве предохранительного устройства на трубопроводе может быть любое. Направление (не показано) подачи рабочей среды осуществляется по стрелке на корпусе 1.
Перед монтажом тщательно очищают все элементы клапана обратного, а уплотнительные поверхности промывают бензином, уайт спиртом и насухо протирают. Монтаже клапана обратного выполняют к фланцам трубопровода, которые должны быть установлены без перекосов.
Полную сборку клапана обратного осуществляют в следующей последовательности. После монтажа корпуса 1 клапана обратного к фланцам трубопровода, размещают один конец запорного органа 13, который изготавливают в виде ступенчатого золотника, в поперечном соосном отверстии 14 корпуса 1, внутренней выходной полости 8 перепускной сквозной выходной полости 9. Затем навинчивают на цилиндрический конец, который имеет резьбу, бобышки 16 дополнительную крышку 17. На втором конце запорного органа 13 размещают упругий элемент 12. Один конец последнего опирается на цилиндрический выступ запорного органа 13, а второй размещается в глухом отверстии крышки 17. Последнюю ввинчивают в перепускную выходную сквозную полость. Разборку клапана обратного производят в обратной последовательности.
Рабочая среда, поступает во входное отверстие 2, протекает через технологические отверстия 4, внутреннюю входную полость 8 и сообщает поступательное движение запорному органу 13 в виде золотника. Последний продольно перемещаясь, открывает перепускную выходную сквозную полость 9. Рабочая среда вытекает через выходное перепускное отверстие 7, технологические отверстия 5 и выходное отверстие 3.
При обратном потоке рабочей среды запорный орган 13 в виде золотника входит в контакт с уплотнением корпуса и перекрывает движение среды.
Предложенный клапан обратный имеет простую конструкцию, которая обеспечивает стабильности его работы при изменении направления рабочей среды с сохранением герметичности в условиях, в том числе, низких температур.
Предложенный клапан обратный прост в эксплуатации имеет низкую себестоимость.