ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к арматуростроснню.
Известен обратный клапан, защнщенный авторским свидетельством СССР N1767264, МПК7 ПбК 15/03. 1989.
В клапане для увеличения открытия запорного органа н снижения его гидравлического сопротивления используется кинематически связанный с запорным органом силовой цилиндр, рабочая камера которого соединена гибким трубопроводом с напорной полостью клапана. Под действием прямого потока рабочей среды запорный орган не может быть выведеи в положение, при котором его гидравлическое сопротивление минимально. Полное открытие клапана осуществляется с помощью силового цилиндра, увеличивающего силу воздействия на запорный орган.
Недостатком аналога является относительно низкая эффективность использования эиергии рабочего потока для воздействия на запорный орган клапана.
Прототипом полезной модели является обратный клапан, защищенный патентом РФ на изобретение N2116541, МПК7 F16K 15/03, приоритет от 18.11.96.
Прототип содержит корпус, установленный в корпусе запорный орган, разделяющий проточную часть корпуса на входиую и выходную полости, и кинематически связанный с запорным органом силовой цилиндр, одна рабочая камера которого сообщена трубкой с входной полостью корпуса, а вторая - с выходной полостью корпуса. Па концевых участках трубок установлены эжекторные насадки, усиливающие приводной эффект силового цилиндра при прямом и обратном рабочем потоке в трубопроводе.
1 т 1 /г -г
ОБРАТНЫЙ КЛАПАН
МПК7 F16K21/10 Полезная модель решает задачу упрощения конструкцин обратного клапана и
расширения сто функциональных возможностей.
Поставленная задача достигается в заявляемом обратном клапане, содержащем корпус с входной и выходной полостями, седло, упруго поджатый к седлу запорный орган и размещенный на запорном органе силовой цилиндр, рабочая камера которого сообщена с выходной полостью корпуса через дроожльное отверстие в цилиндре и камеру постоянного объема, размещенную между силовым цилиндром и  с эжекторным насадком. Боковая noBq)XHOCTb рабочей камеры силового цилиндра выполнена в виде юбки запорного органа с уплотнительным поясэсом, взаимодействующим при движений запорного органа с наружной поверхностью камеры постоянного объема как с направляющей. Величина зазора между уплотнительным пояском и направляющей поверхностью выполнена переменной по длине хода запорного органа и максимальна при закрытом положении обратного клапана.
Существо полезной модели поясняется чертежом, на фигЛ которого  обратный клапан в разрезе, на фиг 2 - зазор между подвижными деталями силового цилиндра в увеличенном масштабе.
Обратный клапан содержит корпус 1, седло 2, запорный орган 3. соединенный с помощью шарового шарнира 4 со ступенчатым штоком 3. Запорный орган 3 в закрытом положении поджат к седлу 2 пружиной 6, воздействующей на ступенчатый щток 5, и разделяет проточную часть корпуса на входную 7 и выходную 8 полости. На запорном органе 3 размещен силовой цилиндр 9, боковая поверхность которого выполнена в виде юбки i О запорного органа, снабженной уплотнительным пояском 11. Силовой цилиидр 9 включает рабочую камеру 2 перемеиного объема и крышку 13. Обратный клапан снабжен камерой 14 постоянного объема, сообщенной с рабочей камерой 12 силового цилиндра 9 через дроссельное отверстие 15 в крышке 13. Камера 14 сообщена с выходной полостью 8 корпуса 1 трубкой 16, на конце которой установлен эжекторный наса2док 17 с каналом 18 в форме конфузора, переходящего в диффузор 19. Конец трубкн 16
размещен в нанболее узком сечении канала насадка 17. Наружная поверхность 20 камеры 14 постоянного объема служит направляющей дли цилиндрического пояска 11 при движении запорного органа 3. Величина зазора 21 между направляющей поверхностью 20 и уплотнительным пояском 11 выполнена переменной по длине хода запорного органа 3 и максимальна при закрытом положении обратного клапана. Шток 5 установлен в подщипниках 22.
Обратный клапан работает следующим образом.
Из положения закрыто под действием прямого потока рабочей среды запорный орган 3, преодолевая усилие пружины б, начинает движение на открытие обратного клапана. После небольщого перемещения запорного органа 3 зазор 21 между уплотнительным пояском 11 запорного органа 3 и направляющей поверхностью 20 камеры 14 постоянного объема резко уменьщается. Дальнейщее открытие запорного органа 3 приводит к значительному уменьщению объема рабочей камеры 12 силового цилиндра 9 и сжатию в ней рабочей среущ, частично проникающей в проточную часть корпуса 1 через зазор 21 между уплотнительным пояском 11 и направляющей поверхностью 20, зазоры между щтоком 5 и подщипником 22 в крышке 13. а также через дроссельное отверстие 15 в силовом цилиндре 9. При этом происходит демпфирование запорного органа 3 при его открытии.
С началом открытия обратного клапана прямой поток рабочей среды преодолевает конфузор 18 эжекторного насадка 17 и, ускоряясь в нем, создает зону пониженного давления на конце трубки 16, в камере 14 постоянного объема и сообщающейся с ней через дроссельное отверстие 15 рабочей камере 12, увеличивая результирующее усилие открытия запорного органа 3. При открытом запорном органе 3 объем рабочей камеры 12 практически очень мал и небольшое понижение давления в камере 14 постоянного объема обеспечивает устойчивое, плотное прижатие запорного органа 3 к крышке 13
3
силового цилиндра 9.
При уменьшении расхода среды через клапан скорость прямого потока рабочей Яреды, в том числе и проходящего через коифузор 18 эжекторного насадка 17, уменьшается, а давление в камере 14 постоянного объема увеличивается и уравнивается с давлением в выходной полости 8 проточной части корпуса 1. При этом результирующее усилие открытия запориого органа 3 уменьшается и он под действием пружины 6 поджимается к седлу 2. Обратный клапан залфывается.
Возникновение обратного потока в клапане происходит при остановке насоса (компрессора), работающего на коллектор, или при обрыве входного трубопровода (на чертеже не показаны).
Обратный поток q)cды скользит вдоль наружной поверхности силового цилиндра 9, обтекая ее. Часть обратного потока, входя в конус 19 эжекторного насадка 17, тормозится, кинетическая энергия потока превращается в потенциальную и давление на входе в трубку 16 и в камере 14 постоянного объема повышается - происходит наддув среды. Поскольку в положении, при котором запорный орган 3 открыт, зазор 21 между уплотнительным пояском 11 и направляющей поверхностью 20 минимален, а объем рабочей камеры 12 силового цилиндра 9 незиачителен и сообщен с камерой 14 постоянного объема дроссельным отверстием 15, давление в рабочей камере 12 практически равно давлению в камере 14. Запорный орган 3 под воздействием пружииы б и рабочей среды начинает быстро закрываться, преодолевая порой значительное сопротивление со стороны инородных частиц, загрязняющих рабочую среду и накапливающихся в виде иалета на поверхностях скольжения.
С увеличением хода на закрытие объем рабочей камеры 12 резко увеличивается и давление в ней, по сравнению с давлением в камере 14 постоянного объема, уменьшает ся (из-за малой величины дроссельного отверстия 15 оно не успевает выравниваться). движение запорного оргаиа 3 при этом в большей степени зависит от пружины 6, При
быстром движении запорного органа 3 давление в рабочей камере 12 становится значительно меньшим, чем в камере 14 постоянного объема, и возникает декомпрессия среды, уменьшающая силу удара запорного органа 3 о седло 2.
При подходе запорного органа 3 к седлу 2 кольцевой канал в проточной части обратного клапана становится небольшим, величина обратного потока уменьшается. Зазор 21 между направляющей поверхностью 20 и уплотнительным пояском 11 запорного органа 3 ув шичнвается н достигает своего максимального значения. Давление в рабочей камере 12 силового цилиндра 9 выравнивается с давлением в обратном потоке и действует на всю площадь запорного органа 3. Под действием обратного потока запорный орган 3 безударно и плотно прижимается к седлу 2.
Заявляемая конструкция обратного клапана компактна и пригодна для использования на подземнытс трубопроводах.
5