КРАН ШАРОВОЙ

Полезная модель относится к запорной арматуре, предназначенным для перекрытия или открывания канала трубопровода или штуцера, соединенного с арматурой. Может использоваться в нефтяной и газовой отраслях промышленности. Известна клиновая задвижка (книга С.Л. Никишенко «Нефтепромысловое оборудование», изд. «Ин-Фолио», г. Волгоград, 2008 г. стр. 135, Рис. 4.9. Клиновая задвижка), состоящая из корпуса с крышкой, шпинделя с маховиком на одном конце и клином на другом конце, манжет для уплотнения шпинделя и клина. Недостатком указанной задвижки является то, что в открытом положении уплотняющие поверхности клина и манжет омываются потоком жидкости и изнашиваются примесями жидкости, снижая срок службы этой задвижки.
Наиболее близкой к предлагаемому является кран шаровой (ТУ 3742-001-70476827-04 (паспорт крана шарового, изготовленного по ТУ 3742-001-70476827-04, изготовитель ООО «НПП ГКС», 141700, Московская обл., г. Долгопрудный, Лихачевский проезд, д. 10), состоящий из шаровой пробки с отверстием и пазом, корпуса с двумя седлами для шаровой пробки, рукоятки с герметично установленным в корпусе шпинделем, зацепленным с пазом шаровой пробки. В открытом положении данный кран шаровой не препятствует движению жидкости при изменении ее направления. Для обеспечения этого условия к корпусу крана шарового соединяют трубой или штуцером обратный клапан.
Задачей полезной модели является расширение технических возможностей.
Поставленная задача решается тем, что в кране шаровом, состоящем из шаровой пробки с отверстием и пазом, корпуса с двумя седлами для шаровой пробки, рукоятки с герметично установленным в корпусе шпинделем, зацепленным с пазом шаровой пробки, новым является то, что с одного конца отверстия шаровой пробки на боковой стенке этого отверстия нарезана внутренняя резьба, не доходящая до другого его конца, причем на внутреннею резьбу завернут корпус обратного клапана, выполненный в виде цилиндра с наружной резьбой на боковой стенке, причем длина цилиндра выбрана меньше длины отверстия шаровой пробки, причем с торца цилиндра, находящегося на конце отверстия, где нарезана внутренняя резьба, выполнена цилиндрическая выборка, расположенная соосно цилиндру и имеющая рядом с торцом цилиндра внутреннею резьбу на боковой стенке, причем со дна цилиндрической выборки, соосно этой выборке, выполнено сквозное отверстие меньшего диаметра, чем диаметр этой выборки, причем в цилиндрическую выборку установлено гнездо пружины сжатия, выполненный из втулки с соосно расположенной двухступенчатой цилиндрической выборкой, причем с боковой стенки втулки напротив цилиндрической выборки с большим диаметром выполнены четыре одинаковые радиально расположенные сквозные пазы, причем ширина паза выбрана меньше диаметра цилиндрической выборки с большим диаметром, причем в цилиндрическую выборку с большим диаметром установлен с возможностью перемещения, подпружиненный пружиной сжатия, шарик, закрывающий сквозное отверстие цилиндра, причем на внутреннею резьбу цилиндра завернут винт, выполненный с шестигранным выступом на наружном торце и с соосным сквозным отверстием.
На фиг. 1 изображен общий вид крана шарового в разрезе; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 и 4 изображены виды крана шарового, поясняющие принцип его работы; на фиг. 5 изображен вид спереди на гнездо пружины сжатия; на фиг. 6 - вид Б фиг. 5.
Кран шаровой (в дальнейшем - кран) состоит из шаровой пробки 1 (фиг. 1), с отверстием 2 и пазом 3, корпуса 4 с двумя седлами 5 для шаровой пробки 1, рукоятки 6 с герметично установленным в корпусе 4 шпинделем 7, зацепленным с пазом 3 шаровой пробки 1. С левого (по фиг. 1) конца 8 отверстия 2 шаровой пробки 1 на боковой стенке этого отверстия нарезана внутренняя резьба 9. Она не доходит до правого конца 10 отверстия 2. На внутреннею резьбу 9 завернут корпус 11 обратного клапана 12. Корпус 11 выполнен в виде цилиндра 13 с наружной резьбой 14 на боковой стенке. Длина цилиндра 13 выбрана меньше длины отверстия 2 шаровой пробки 1. С торца 15 цилиндра 13, находящегося на конце 8 отверстия, где нарезана внутренняя резьба 9, выполнена цилиндрическая выборка 16. Она расположена соосно цилиндру 13 и имеет рядом с торцом 15 цилиндра 13 внутреннею резьбу 17 на боковой стенке. Со дна цилиндрической выборки 16, соосно этой выборке, выполнено сквозное отверстие 18 меньшего диаметра, чем диаметр этой выборки 16. В цилиндрическую выборку 16 установлено гнездо 19 пружины сжатия 20, выполненный из втулки 21 (фиг. 5) с соосно расположенной двухступенчатой цилиндрической выборкой: цилиндрической выборка 22 с малым диаметром и цилиндрическая выборка 23 с большим диаметром. С боковой стенки втулки 21 напротив цилиндрической выборки 23 с большим диаметром выполнены четыре одинаковые радиально расположенные сквозные пазы 24. Ширина паза 24 выбрана меньше диаметра d цилиндрической выборки 23 с большим диаметром. В цилиндрическую выборку 23 с большим диаметром установлен с возможностью перемещения, подпружиненный пружиной сжатия 20, шарик 25 (фиг. 3), закрывающий сквозное отверстие 18 цилиндра 13. На внутреннею резьбу 17 цилиндра 13 завернут винт 26, выполненный с шестигранным выступом 27 на наружном торце и с соосным сквозным отверстием 28.
Пользуются краном шаровым следующим образом. Поворотом рукоятки 6 устанавливают открытое положение шаровой пробки 1 (как изобр. на фиг. 1). Под действием давления жидкости, передаваемой через сквозное отверстие 18 цилиндра 13, шарик 25 отходит влево от отверстия 18 (фиг. 3). При этом пружина сжатия 20 деформируется, а жидкость движется со сквозного отверстия 18 через пазы 24 и сквозное отверстие 28 влево. При аварии на объекте, связанном трубопроводом с краном шаровым, давление жидкости перед свободным торцом шестигранного выступа 27 винта 26 повышается и становится больше давления жидкости поступающей справа в сквозное отверстие 18. При этом срабатывает обратный клапан 12. Шарик 25, под действием пружины сжатия 20 и от давления жидкости слева, двигается по продольным цилиндрическим стенкам 29 втулки 21 вправо. Продольные цилиндрические стенки 29 образованы из-за того, что ширина каждого паза 24 меньше диаметра цилиндрической выборки 23 с большим диаметром. Шарик встречается с круговой гранью дна цилиндрической выборки 16 и закрывает проход сквозного отверстия 18, препятствуя движению жидкости вправо. Далее за рукоятку 6 кран шаровой закрывают и устраняют аварию на объекте. После закрытия крана шарового отверстие 2 шаровой пробки 1 располагается поперек корпуса 4 и через открытые части седел 5 выступают наружу только сферические стенки шаровой пробки 1 (фиг. 4). После устранения аварии на объекте поворотом рукоятки 6 устанавливают открытое положение шаровой пробки 1.
Предлагаемый кран шаровой выполняет функцию запорной арматуры и функцию обратного клапана, а прототип служит только как запорная арматура. Поэтому, по сравнению с прототипом, в предложенном кране шаровом расширяются технические возможности. Это позволяет снизить количество соединений в трубопроводе и - металлоемкость оборудования трубопровода.
Перечень использованной литературы: книга С.Л. Никишенко «Нефтепромысловое оборудование», изд. «Ин-Фолио», г. Волгоград, 2008 г. стр. 135, Рис. 4.9. Клиновая задвижка;
ТУ 3742-001-70476827-04 (паспорт крана шарового, изготовленного по ТУ 3742-001-70476827-04, изготовитель ООО «НПП ГКС», 141700, Московская обл., г. Долгопрудный, Лихачевский проезд, д. 10).