ДРОССЕЛЬНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для изменения расхода рабочей среды в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно в качестве дроссельно-регулирующих клапанов для изменения расхода газообразной среды, в частности кислорода.
Известна задвижка, содержащая корпус с размещенными в нем и связанными со шпинделем клиновидными дисками с наружными уплотнительными поверхностями (см. SU 1513279, кл. F 16 К 3/14, опубл. 07.10.1989).
Указанная задвижка не обеспечивает достаточную герметичность уплотнения.
Известна также запорная задвижка, содержащая корпус с приваренными седлами, установленный в корпусе клиновой затвор в виде двух самоустанавливающихся тарелок с наружными уплотнительными поверхностями, соединенных с поступательно перемещаемым шпинделем посредством байонетного замка, причем между тарелками во взаимно расположенных канавках установлено распорное кольцо (см. SU 1222206, кл. F 16 К 3/14, опубл. 30.03.1986).
Недостатком ее является возможное появление ситуаций в процессе эксплуатации изделия, заключающихся в неравномерном усилии прижатия тарелок к седлам, а, следовательно, она не обеспечивает достаточной герметичности при работе и это не позволяет использовать ее в системах, требующих обеспечения особой безопасности при эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности, увеличение срока службы и расширение технических возможностей путем сочетания преимуществ шиберного затвора с возможностями сильфона, обеспечивающего герметичность подвижного соединения, особенно в трубопроводных системах безопасности АЭС.
Технический результат изобретения заключается в повышении степени герметизации соединения за счет применения сильфона и обеспечения, тем самым, возможности увеличения длины возвратно-поступательного перемещения штока клапана.
Для достижения указанного технического результата в дроссельно-регулирующем клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, разделенными
шиберным затвором с возможностью сообщения входного и выходного отверстий между собой, средство для управления шиберным затвором, имеющее шток, связанный с шиберной заслонкой и с управляющей системой, при этом шток установлен в корпусе посредством уплотнительного узла, выполненного в виде сильфона, связанного с одной стороны со штоком в зоне шиберного затвора, а с другой стороны - с корпусом с возможностью обеспечения линейных перемещений штока при открытии и закрытии шиберного затвора.
Целесообразно, чтобы узел крепления штока к сильфону был бы выполнен в виде составного поршня, одна часть которого шарнирно связана с шиберной заслонкой и соединена со штоком, а другая соединена с сильфоном и посредством разъемного герметизирующего соединения с другой частью поршня, установленного вместе с сильфоном в корпусе с возможностью перемещения.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых для повышения степени герметизации соединения за счет применения сильфона и обеспечения, тем самым, возможности увеличения длины возвратно-поступательного перемещения штока клапана.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где
На фиг.1 изображен регулирующий клапан.
На фиг.2 - разрез А-А по фиг.1.
Согласно полезной модели регулирующий клапан содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с входным 2 и выходным 3 патрубками, разделенными шиберным затвором 4 с возможностью сообщения входного 5 и выходного 6 отверстий между собой.
Клапан содержит средство для управления шиберным затвором, имеющее шток 7, связанный с шиберной заслонкой 8 и с управляющей системой 9. С целью обеспечения герметизации шток 7 установлен в корпусе 1 посредством уплотнительного узла, выполненного в виде сильфона 10, обеспечивающего повышенные линейные перемещения штока 7, обусловленные применением в клапане шиберного затвора, которому присуще такие достоинства, как постоянство коэффициента расхода, малые величины гидравлического сопротивления, а также возможность работы с разными видами рабочей среды будь-то парогазовая смесь, пар, дистиллят, вода, а также кислота, щелочь, газовые сдувки, воздух, азот, инертные газы и т.п.
Сильфон 10 расположен в цилиндрической части корпуса 1, в частности в трубе 11, и связан с одной стороны со штоком 7 со стороны шиберного затвора 4, а с другой стороны - с трубой 11 корпуса 1 с возможностью осуществления линейного перемещения штока 7 при открытии и закрытии шиберного затвора 4.
В одном из вариантов узел крепления штока 7 к сильфону 10 выполнен в виде составного поршня, одна часть 12 которого шарнирно связана с шиберной заслонкой 8 и соединена со штоком 7, а другая соединена - с сильфоном 10 и посредством разъемного герметизирующего соединения - с другой частью 13 поршня, установленного вместе с сильфоном 10 в трубе 11 корпуса 1 с возможностью перемещения.
Устройство работает следующим образом.
Система управления задает величину перемещения штока 7, который шарнирно связанный с заслонкой 8, перемещая ее, открывает клапан на требуемую величину расхода рабочей среды. Принцип работ шиберного затвора 4 прост и надежен независимо от вида рабочей среды, однако требует обеспечение значительных перемещений заслонки 8, а, следовательно, и штока 7. Применение в качестве узла уплотнения сильфона 10 позволило решить задачу, связанную с обеспечением больших величин перемещения штока 7. Совмещение в одном клапанном механизме достоинств шиберного затвора 4 в качестве регулирующего средства с преимуществами сильфона 10, обеспечивающего гарантированное герметичное уплотнение штока 7 относительно корпуса 1, позволило в итоге получить сверх суммарные достоинства клапана, позволяющего надежное и стабильное его использование в трубопроводной арматуре различных ТЭЦ.
Особенно эти преимущества проявились при использовании регулирующего клапана в трубопроводных системах АЭС, а также и в химической и нефтегазовой промышленности. Изготовление заслонки 8 из коррозионностойкой или углеродистой стали позволяет надежно функционировать клапану с разными рабочими средами, представляющими собой: теплоноситель первого контура, парогазовую смесь, пар, дистиллят, воду контура многократной принудительной циркуляции, воду охлаждения контура системы управления защиты, кислоту, щелочи, газовые сдувки, воздух или азот, инертные газы, растворы дезактивации и промывки, масла или конденсат, техническую воду (содержание хлоридов до 300 мг/л, кислорода до 20 мг/л) и т.п.
Регулирующий клапан шиберного типа позволяет сохранять работоспособность при скорости разогрева и охлаждения рабочей среды до 150°С/час, а также при
скоростях потока рабочей среды в трубопроводах до 5 м/с - для воды, или 60 м/с - для газа и пара.
Регулирующий клапан шиберного типа предложенной конструкции относится к классу ремонтируемых, восстанавливаемых изделий с регламентированной дисциплиной восстановления, назначенной продолжительностью эксплуатации.
Дроссельно-регулирующий клапан устанавливается в технологических линиях электростанций, в частности в линиях непрерывной продувки котла (парогенератора), а также, как уже говорилось, в трубопроводных системах атомных станций и для химической и нефтегазовой промышленности.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку ее реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.