КЛАПАН ОСЕВОГО ПОТОКА

Полезная модель относится к области арматуростроения, в частности к конструкции клапана осевого потока, предназначенного для установки на трубопроводах газовой, нефтяной, химической, нефтехимической и энергетической отраслей промышленности для отсечения и/или регулирования расхода и давления движущихся сред по команде управляющего устройства. Предложенный клапан может использоваться для газообразных и жидких многофазных сред, в т.ч. агрессивных и содержащих твердые включения, от питьевой воды до высокоагрессивных и загрязненных пластовых вод с температурой рабочей среды от -60 до +80°C, за исключением особо вязких и кристаллизующихся сред.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по конструкции является клапан осевого потока, содержащий жестко соединенные между собой осесимметричные наружный и внутренний корпуса, образующие проходной кольцевой канал, в котором распложена цилиндрическая гильза с проходными окнами и установленным внутри нее подвижным в осевом направлении поршнем, выполненным за одно целое с сепаратором, имеющим отверстия, а также манжетные уплотнения, установленные в кольцевых канавках гильзы (RU 158777 кл. F16K 1/12, опубликовано 20.01.2016).
Недостаток известного решения состоит в том, что в процессе эксплуатации клапана при ходе поршня расположенное со стороны выходного отверстия корпуса манжетное уплотнение подвергается сильному износу в результате того, что заходит в отверстия сепаратора и быстро истирается о их стенки. Кроме того, под действием давления рабочей среды и многократного перемещения поршня не исключено выдавливание уплотнения из посадочного гнезда.
Задача полезной модели состоит в повышении эксплуатационных характеристик клапана.
Названная задача обеспечена техническим результатом, связанным с повышением надежности работы и долговечности клапана благодаря снижению изнашиваемости уплотнительного узла.
Технический результат достигнут в полезной модели с помощью следующих признаков.
Клапан осевого потока содержит корпус и выполненный за одно целое с ним и размещенный внутри корпуса обтекатель. Между упомянутыми корпусом и обтекателем образован кольцевой канал. На выходе из указанного кольцевого канала расположена цилиндрическая гильза с проходными окнами. Внутри обтекателя установлен подвижный в осевом направлении поршень, выполненный за одно целое с сепаратором, имеющим отверстия. В соответствующих канавках гильзы установлены кольцевые уплотнения.
Основной отличительной особенностью предложенного клапана является выполнение на наружной поверхности сепаратора широкой кольцевой выемки.
Также отличительной особенностью предложенного клапана является выполнение кольцевого уплотнения, расположенного в гильзе со стороны выходного отверстия корпуса, с кольцевым выступом, выполненным на внутренней его стороне. Этот выступ предназначен для взаимодействия с сепаратором, при этом ширина упомянутого кольцевого выступа меньше ширины остальной части этого уплотнения, расположенной в образованной в гильзе канавке, имеющей ответную этой части уплотнения форму.
Упомянутое кольцевое уплотнение выполнено из фторопласта, а отверстия в сепараторе имеют круглую форму.
Для удобства выполнения в гильзе упомянутой канавки и установки в ней названного уплотнения гильза выполнена разрезной.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан осевой разрез части клапана в закрытом положении; на фиг. 2 - то же в открытом положении; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1 (укрупнено).
Изображенный на фиг. 1 и 2 запорно-регулирующий клапан осевого потока содержит корпус 1 с входным (не показан) и выходным 2 отверстиями и выполненным за одно целое с корпусом обтекателем 3 с образованием между коаксиальными корпусом и обтекателем проходного кольцевого канала 4. Внутри обтекателя с возможностью осевого перемещения расположен цилиндрический поршень 5, выполненный за одно целое с цилиндрическим сепаратором 6, имеющим множество отверстий круглой формы. На выходе из кольцевого канала 4 установлена разрезная цилиндрическая гильза, состоящая из двух частей 7.1 и 7.2, в последней из которых образованы проходные окна 8 (фиг. 2) для рабочей среды. Гильза выполнена разрезной для облегчения установки профилированного кольцевого уплотнения 9, расположенного со стороны выходного отверстия 2 корпуса клапана.
С наружной боковой стороны сепаратора на всю его ширину образована кольцевая выемка 10 (фиг. 3).
Поскольку кольцевое уплотнение 9 подвергается наибольшему воздействию рабочей среды и взаимодействует с сепаратором, оно выполнено из более прочного, чем, например, резина обычной манжеты, материала, такого как фторопласт (тефлон). Кроме того, это уплотнение имеет близкий к Т-образному профиль. Кольцевой выступ 11 этого уплотнения, образующий вертикальную полку Т-образного профиля, выполнен с возможностью контакта со стенкой кольцевой выемки 10 сепаратора, а остальная часть уплотнения 9, образующая горизонтальную полку Т-образного профиля, расположена в ответных по форме канавках, выполненных в состыкованных между собой частях 7.1 и 7.2 гильзы.
Т.о. технический результат полезной модели достигнут в предложенной конструкции клапана благодаря образованию на наружной боковой стороне сепаратора широкого пояса обнижения в виде кольцевой выемки 10, стенка которой взаимодействует с кольцевым выступом 11 профилированного уплотнения 9, остальная расширенная часть которого надежно закреплена в ответной по форме канавке гильзы, что должно уберечь это уплотнение от выдавливания из посадочного места под воздействием рабочей среды (газа). Одновременно с этим уменьшено истирание кольцевого выступа уплотнения и исключено его продавливание в круглые отверстия сепаратора благодаря выполнению на наружной стороне сепаратора кольцевой выемки 10.