ПРОБКОВЫЙ КРАН
PLUG VALVE

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в устройствах для перекрытия и регулирования потоков газов и жидкостей в многоканальных трубопроводах
Общеизвестен пробковый кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и установленную в нем коническую поворотную пробку с проходным отверстием. Такая конструкция ограничивает область применения крана одноканальными трубопроводами, а его функции - регулированием и перекрытием потока текучей среды. Задача изобретения состоит в расширении области применения крана и его функциональных возможностей.
Этот технический результат достигается тем, что проходные отверстия патрубков и пробки выполнены многоканальными, при этом окна каналов на уплотнительной поверхности корпуса и пробки сгруппированы в ряд, ограниченный по бокам образующими конуса, и разделены межканальными перемычками. Исходные формы сечений каналов на фланцах патрубков, сопрягающиеся с присоединяемыми многоканальными трубопроводами, плавно переходят по длине патрубка в трапециевидные окна на уплотнительной поверхности корпуса.
Набор функциональных возможностей такого многоканального крана ограничен регулированием проходных сечений каналов (расходов текучей среды и/или перепадов давления) вплоть до их полного перекрытия и не отличается от известных конструкций. Размещение на уплотнительной поверхности пробки дополнительного ряда окон с сообщающимися между собой каналами позволит реализовать идею перепуска среды между каналами одного патрубка крана при полном перекрытии каналов противоположного патрубка. Подобные задачи возникают, например, при совмещении в одном трубопроводе каналов подачи и возврата отработанного теплоносителя.
В отличие от известного пускового клапана по патенту РФ 2136997, F16K 5/02, опубл. 10.09.1999, наиболее близкого к предлагаемому усовершенствованию крана по числу формально совпадающих признаков - наличию дополнительных каналов в пробке с выходами на ее поверхность, - в предложенной конструкции дополнительные каналы не связаны с каналами проходного отверстия пробки, а их выходные окна сгруппированы в ряд, ограниченный по сторонам образующими конуса.
При повороте пробки до совмещения ее окон дополнительного ряда с окнами каналов, например, входного патрубка, эти каналы кольцуются (сообщаются) между собой, при этом каналы выходного патрубка полностью перекрываются. Это позволяет реверсировать поток текучей среды по одному из свободных каналов многоканального трубопровода.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где показаны:
на фиг. 1 - продольный разрез крана в открытом положении и вид А;
на фиг. 2 - поперечный разрез Б-Б.
Кран 1 содержит корпус 2 с симметричными входным и выходным патрубками 3 с соединительными фланцами 4, стыкуемыми к многоканальному трубопроводу типа «труба в трубе» (на фиг. не показан), притертую к уплотнительной поверхности 5 и поджатую к ней кольцевой пружиной 6 коническую пробку 7 с валами 8 и 9 и закрепленными на них поворотными рычагами 10. Исходные сечения центрального 11 и периферийного 12 каналов, показанные на виде А, плавно перестраиваются и группируются на уплотнительной поверхности 5 в ряд, состоящий из центрального 13 и двух крайних 14 окон трапециевидной формы, разделенных перемычками 15.
Пробка 7 крана 1 с расширенными функциональными возможностями (фиг. 2) в средней части уплотнительной поверхности 5 выполнена с продольной выемкой 16, площадь которой совпадает с общей площадью окон 13 и 14 и перемычек 15.
Работа крана. Теплоноситель поступает в центральный канал 11 входного патрубка 3 крана 1 и через совмещенные окна 13 корпуса 2 и пробки 7 проходит в центральный канал выходного патрубка и далее к потребителю. Отработанный теплоноситель, движущийся в обратном направлении, поступает в кольцевое пространство выходного патрубка 3, разделяется на два потока, проходит пробку 7 и через и окна 14 попадает в периферийную часть входного патрубка 3, где объединяется в общий поток и по кольцевому каналу 12 подается в межтрубное пространство многоканального трубопровода.
Регулирование расхода теплоносителя осуществляется путем частичного перекрытия окон 13 и 14 каналов корпуса 2 при повороте пробки 7 рычагом 10 на небольшой угол.
Для крана с пробкой 7, не имеющей проточки 16, полное перекрытие каналов обеспечивается поворотом рычага 10 на четверть оборота в любую сторону.
Для крана с пробкой 7, имеющей проточку 16 (фиг. 2), перекрытие каналов одного (входного или выходного) патрубка 3 обуславливает создание гидравлической связи между центральной 11 и кольцевой 12 полостями другого (выходного или входного) патрубка. В частности, это позволяет реверсировать поток поступающего теплоносителя по свободному каналу многоканального трубопровода, регулировать его расход и/или перепад давления и, т.о., имитировать гидравлические характеристики отключенного потребителя.
Т.о., предложенная конструкция пробкового крана обеспечивает решение поставленной технической задачи по его использованию для перекрытия, регулирования и перепуска потоков текучих сред в многоканальных трубопроводах.