ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к трубопроводной арматуре, и может быть использована для газовых и жидкостных рабочих сред с целью предотвращения обратного потока рабочей среды.
В настоящее время развитие жилищно-коммунального хозяйства и нефтегазовой промышленности способствует появлению новых технологий в области трубопроводов, а именно трубопроводной арматуры, с целью качественной доставки различных ресурсов до конечного пользователя. Особенно актуальной является технология защитной трубопроводной арматуры, а именно различные конструкции обратных клапанов, предназначенных для предотвращения изменения направления потока среды в технологической системе.
Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе. Например, известен самоуплотняющийся клапан (SU 1838702 A3, F16K 15/02, опубл. 30.08.1993), содержащий расположенный с возможностью перемещения в трубчатом корпусе запорный орган, нагруженный пружиной сжатия с усилием против направления потока и поджимаемый к сформированному во входном канале седлу.
К основным недостаткам данного клапана можно отнести наличие податливой зоны на поверхности запорного органа, большую вероятность снижения герметичности клапана и невозможность его ремонта. Вследствие формирования седла во входном канале корпуса при повреждениях его поверхности частицами примесей (поверхностная эрозия), снижающих герметичность клапана, потребуется замена всего клапана из-за невозможности замены седла.
Так же известен запорный клапан (DE 3610965 Al, F16K 15/06, F16K 47/00, опубл. 06.01.1988), содержащий наружный корпус и обтекатель в виде внутреннего корпуса, которые образуют кольцевой проход для регулируемой среды. В полости внутреннего корпуса, с возможностью перемещения вдоль продольной оси клапана, установлен запорный орган с конусной и цилиндрической частями поверхности, поджимаемый конусной частью к седлу, установленному в наружном корпусе, во внутренней зоне входного канала. Седло выполнено с конической поверхностью, вписывающейся в профиль входного канала и являющейся контактной поверхностью с поверхностью запорного органа, снабженного механизмом перемещения, выводящим последний из внутреннего корпуса усилием пружины, установленной на штоке, соединенном с поршнем.
Основными недостатками данного клапана являются недостаточная жесткость крепления седла в наружном корпусе, обусловливающая возможность использования клапана только в диапазоне низких давлений, и вероятная возможность снижения герметичности вследствие нарушения ориентации запорного органа, имеющего односторонний механизм перемещения, содержащий шток, соединенный с поршнем.
Из уровня техники так же известен клапан обратный с осевым направлением потока (RU 2417335 С2, F16K 15/06, опубл. 27.04.2011), содержащий наружный корпус с входным и выходным каналами. Во внутренней полости корпуса размещены с образованием кольцевого канала с профилем в виде сопла Вентури жестко закрепленный обтекатель, кольцевое седло и контактирующий с седлом подпружиненный запорный орган с двухсторонним штоком.
К основному недостатку данного клапана можно отнести вероятную возможность заклинивания запорного механизма вследствие незащищенности подвижной поверхности штока со стороны выходного канала из-за конструктивной особенности штока, установленного на центрирующих втулках: посредством подшипника - во втулке, зафиксированной в обтекателе, и втулке, установленной в дополнительном обтекателе. Наиболее близким аналогом является обратный межфланцевый клапан (http://www.tct-msk.ru/catalog/descr.php?ID=3704&PID=363&SID=5), состоящий из наружного и внутреннего корпусов, диска и пружины. Клапан предназначен для трубопроводов, транспортирующих воду, пар, спирт, слабоагрессивные среды, и выполнен с возможностью установки, как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. К основному недостатку данного клапана можно отнести соответствие критерию уплотнения классом - металл по металлу, что не может соответствовать герметичности в случае обратного потока рабочей среды продолжительное время.
Технический результат данной полезной модели заключается в простоте конструкции при повышении герметичности для обратного потока рабочей среды с одновременным обеспечением герметизации корпусных деталей.
Заявленный технический результат достигается тем, что обратный клапан, содержащий корпус, образуемый входным патрубком рабочей среды с фланцем и выходным патрубком рабочей среды со ступенчатым фланцем, которые скреплены между собой винтами через крепежные отверстия фланца входного патрубка и крепежные отверстия с резьбой ступенчатого фланца выходного патрубка, и межу которыми установлен цилиндрический резиновый клапан, отличающийся тем, что ступенчатый фланец выходного патрубка выполнен с внутренним, сквозным по отношению к выходному патрубку и соосным к обоим патрубкам ступенчатым отверстием, образующим внутренний цилиндрический выступ и внутреннюю цилиндрическую полость, а фланец входного патрубка выполнен с наружным цилиндрическим выступом диаметрально равным резиновому клапану и внутреннему цилиндрическому выступу ступенчатого фланца, причем резиновый клапан выполнен со сквозным разрезом, функцией которого является образование выходного канала в результате деформации резинового клапана во внутренней цилиндрической полости под давлением рабочей среды из входного патрубка.
При этом наружный, внутренний выступы, соединенные в систему фиксации резинного клапана между фланцами, и резиновый клапан могут быть выполнены с возможностью герметизации крепежных контактирующих между собой поверхностей фланцев корпуса от рабочей среды в целом.
Все контактирующие с рабочей средой детали обратного клапана могут быть выполнены из химически стойких к агрессивности рабочей среды материалов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 изображен чертеж обратного клапана в разрезе; на фиг.2 - клапан резиновый на виде сверху.
Обратный клапан содержит корпус 1, образуемый входным патрубком 2 рабочей среды с фланцем 3 и выходным патрубком 4 рабочей среды со ступенчатым фланцем 5, которые скреплены между собой винтами 6 через крепежные отверстия 7 фланца 3 входного патрубка 2 и крепежные отверстия 8 с резьбой ступенчатого фланца 5 выходного патрубка 4, и межу которыми установлен цилиндрический резиновый клапан 9. Ступенчатый фланец 5 выходного патрубка 4 выполнен с внутренним, сквозным по отношению к выходному патрубку и соосным к обоим патрубкам ступенчатым отверстием 10, образующим внутренний цилиндрический выступ 11 и внутреннюю цилиндрическую полость 12, а фланец 3 входного патрубка 2 выполнен с наружным цилиндрическим выступом 13 диаметрально равным резиновому клапану 9 и внутреннему цилиндрическому выступу 11 ступенчатого фланца 5. Причем резиновый клапан 9 выполнен со сквозным разрезом 14, функцией которого является образование выходного канала в результате деформации резинового клапана 9 во внутренней цилиндрической полости 12 под давлением рабочей среды из входного патрубка 2, и центр которого выполнен на расстоянии от осевой линии входного патрубка 2 с выступом 13, выполненным с возможностью выпрямления резинового клапана 9 и плотного прижатия его разреза 14 в случае действия противодавления рабочей среды для предотвращения обратного потока рабочей среды во входной патрубок 2. При этом наружный 13, внутренний 11 выступы, соединенные в систему фиксации резинного клапана 9 между фланцами 3, 5, и резиновый клапан 9 выполнены с возможностью герметизации крепежных контактирующих между собой поверхностей фланцев 3,5 корпуса 1 от рабочей среды в целом, а все контактирующие с рабочей средой детали обратного клапана выполнены из химически стойких к агрессивности рабочей среды материалов. Обратный клапан работает следующим образом: вначале обратный клапан монтируют в системе трубопроводов, где требуется защита различного оборудования: трубопроводов, насосов, сосудов под давлением и т.п., для недопущения изменения потока среды в технологической системе в целом, входным патрубком 2 по входу рабочей среды, выходным патрубком 4- по выходу. При подаче рабочей среды через входной патрубок 2 резиновый клапан 5, выполненный со сквозным разрезом 14, под действием давления начинает деформироваться. При этом сквозной разрез 14 раскрывается, образуя выходной канал рабочей среды, которая через внутреннюю цилиндрическую полость 12 выходит из выходного патрубка 4.
При обратном потоке среды под действием противодавления резиновый клапан 9 выпрямляется, плотно прижимаясь к выступу 13 входного патрубка 2, закрывая выходной канал сквозного разреза 14, и тем самым препятствует обратному потоку рабочей среды во входной патрубок 2.
При этом наружный 13, внутренний 11 выступы и резиновый клапан 9 образуют систему герметизации крепежных контактирующих между собой поверхностей фланцев 3, 5 корпуса 1 от рабочей среды в целом, а агрессивность рабочей среды не превышает химическую стойкость всех контактирующих с рабочей средой деталей обратного клапана в целом.
В целом обратный клапан обеспечивает реализацию герметичности для обратного потока рабочей среды с одновременным обеспечением герметизации корпусных деталей и реализацией простоты изготовления. Объясняется это, с одной стороны, достаточно продуманной с технической точки зрения системой, которая обеспечивает герметизацию от проникновения рабочей среды под действием противодавления при ее обратном потоке во входной патрубок, выступы - резиновый клапан со сквозным разрезом, а с другой - данная система одновременно обеспечивает герметизацию крепежных контактирующих между собой поверхностей фланцев корпуса обратного клапана от рабочей среды. При этом резиновый клапан прост в изготовлении.