УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

Полезная модель относится к устройству проверки работоспособности предохранительных клапанов прямого действия, а также импульсных предохранительных клапанов позволяющему производить подобную проверку без демонтажа оборудования.
Известен прибор для проверки работоспособности предохранительных клапанов без их демонтажа из оборудования и трубопроводов, работающих под избыточным давлением, который относится к средствам контроля работоспособности предохранительных клапанов с ручным дублером (RU №84980, кл. G01L 1/00, 2009), содержащий механическую часть в составе несущей структуры для монтажа к испытуемому предохранительному клапану (ИПК), движущую часть в составе движущего винта с червячной парой и электропривода в составе электромотора и редуктора, а также электронной части в составе схемы управления электроприводом, датчиков и измерительных преобразователей давления и силы, а также процессора. В прибор также введены и подключены к входам схемы управления электроприводом датчики крайних положений движущего винта. При этом схема управления электроприводом, измерительные преобразователи давления и силы, а также процессор и элементы управления прибором выполнены в виде выносного блока и присоединены к размещенным в механической части датчикам и электроприводу через кабель длиной до 30 м и более. При срабатывании любого из датчиков крайних положений движущего винта обеспечен автоматический возврат движущего винта в начальное (нулевое) положение, а датчики крайних положений движущего винта выполнены индуктивными.
Известное техническое решение обеспечивает возможность дистанционного размещения оператора при испытании предохранительных клапанов, находящихся под воздействием высоких давления и температуры, обеспечивает автоматический возврат движущего винта в начальное (нулевое) положение, устраняет возможность заклинивания движущей части при выходе движущего винта за допустимые пределы и обеспечивает возможность определения фактического давления срабатывания испытуемого предохранительного клапана (ИПК) при отсутствии информации о реальном значении активной площади седла ИПК и о давлении в системе.
Однако из-за наличия электропривода, устанавливаемого непосредственно на испытуемый клапан, исключается возможность применение этого устройства во взрывоопасных средах. Кроме того, механический узел перемещения штока испытуемого клапана имеет достаточно сложную конструкцию, а применение механической передачи - редуктора, червячного винта, червячного колеса - увеличивает погрешность измерения прибора. При необходимости принудительного закрытия клапана в случае аварийной ситуации невозможно сделать это достаточно быстро;
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели относится устройство тестирования предохранительных клапанов (RU №35464 кл. G21C 17/06, 2004 г.), содержащее пневмопривод перемещения штока клапана, блок управления пневмоприводом, кинематический элемент соединения штока клапана с пневмоприводом перемещения, крепежный кронштейн для установки пневмопривода и кинематического элемента на клапане, датчики положения штока клапана и средство отображения информации и измерения усилия срабатывания клапана, блок управления пневмоприводом выполнен с пневматической системой пневмораспределителей и регулируемых дросселей с дистанционным электромагнитным управлением, связанным линиями передачи управляющего сигнала с датчиками положения клапана и средством отображения информации и измерения усилия срабатывания клапана, средство отображения информации и измерения усилия срабатывания клапана выполнено с терминалом удаленного ввода-вывода информации, кинематический элемент выполнен в виде рычага, при этом крепежный кронштейн выполнен консольным и с шарнирной опорой рычага, плечо рычага, соединенное со штоком клапана имеет форму вилки.
К недостаткам указанной полезной модели относится то, что связь пневмопривода со штоком испытуемого клапана осуществляется через рычаг, что уменьшает точность измерения. Кроме того, из-за того, что крепежный элемент, выполнен в виде кронштейна с установленным на нем рычагом, устройство тестирования возможно устанавливать только на импульсные предохранительные клапаны определенной конструкции, имеющие в корпусе специальное окно настройки и тем самым исключается возможность проводить испытания предохранительных клапанов прямого действия, а также импульсных предохранительных клапанов других типов;
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание эффективного и надежного средства для проверки давления настройки, включая и обратную посадку, предохранительных и импульсных предохранительных клапанов любых типов.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в повышении точности результатов проверки и расширении функциональных возможностей устройства, позволяющего устанавливать его на клапаны любых типов и проводить их проверку.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что устройство тестирования предохранительных клапанов, содержит привод перемещения штока проверяемого клапана, элемент соединения штока клапана с приводом, крепежный элемент для установки привода на клапан, датчики, связанные с блоком управления приводом, средство отображения информации. Согласно полезной модели, крепежный элемент выполнен в виде рамки, включающей две горизонтально и параллельно расположенные между собой плиты, нижняя из которых, для фиксации устройства на проверяемом клапане, снабжена зажимом, расположенным на одной оси с осью привода, установленного на верхней плите, а между плитами смонтированы вертикальные стойки, элементом соединения привода и штока клапана является переходник, выполненный в виде двух пластин, соединенных между собой тремя вертикальными винтами, при этом нижняя пластина дополнительно снабжена тремя горизонтально расположенными винтами, ориентированными друг к другу под углом 120°.
Выполнение крепежного элемента в виде рамки, выполненной из двух горизонтально и параллельно расположенных плит с закрепленными между ними стойками и размещенным на нижней плите зажимом, расположенным на одной оси с осью привода, установленного на верхней площадке, позволяет посредством этого зажима устанавливать рамку на клапаны любых типов, а т.к. зажим охватывает настроечную втулку проверяемого клапана, расположенную по центральной оси клапана, осуществляется соосность клапана и привода. Кроме того, применение зажима позволяет производить установку рамки без применения каких-либо дополнительных инструментов, что значительно упрощает эксплуатацию устройства тестирования.
Наличие переходника обеспечивает возможность установки устройства на клапаны, имеющих разные диаметры штока за счет того, что в нижней пластине переходника имеется три горизонтально расположенных винта, ориентированных друг к другу под углом 120°. Изменяя расстояние между винтами можно подстроиться под любой диаметр штока. Верхняя и нижняя пластины переходника связаны тремя вертикальными винтами, вращая которые можно ввести горизонтальные винты в соприкосновение с гайкой, расположенной на штоке клапана, обеспечив тем самым жесткую связь между клапаном и приводом, что повышает точность измерений.
Полезная модель поясняется чертежом, где представлена конструкция рамки и показана связь между датчиками, установленными на рамке, блоком управления и средством отображения информации.
Устройство тестирования предохранительных клапанов содержит рамку 1 на верхней плите 2, которой установлен привод 3 перемещения штока 4 проверяемого клапана 5 и датчик 6 перемещения. На нижней плите 7 установлен зажим 8. Плиты 2 и 7 связаны между собой стойками 9. На штоке 4 привода 3 установлен датчик 10 усилия, с которым связан переходник 11. Датчики 6 и 10 соединены линиями связи с блоком управления 12, который в свою очередь связан со средством 13 отображения информации.
Работа устройства осуществляется следующим образом:
Рамку 1 устанавливают на фланец проверяемого клапана 5 нижней плитой 7 таким образом, чтобы настроечная втулка 14 клапана 5 находилась между прижимами зажима 8. При вращении маховика 15 прижимы сходятся и охватывают настроечную втулку 14 клапана 5. Вращая винты 16 переходника 11, расположенных под углом 120° друг к другу, вводят их до соприкосновения со штоком 4 клапана 5. Вращая вертикальные винты 17, поднимают нижнюю пластину переходника 11 до тех пор, пока горизонтальные винты 16 не войдут в контакт с гайкой 18, расположенной на штоке 4.
Блок управления 12 подает рабочую среду в привод 3. Усилие, развиваемое в приводе 3, через датчик усилия 7 и переходник 11 передается на шток 4 испытуемого клапана 5. Начало открытия клапана 5 фиксируется датчиком 6 перемещения. При дальнейшем подъеме штока 4 происходит полное открытие клапана 5. Усилие полного открытия клапана 5 с датчика 10 усилия и показания датчика 6 перемещения передаются в блок 12 управления и средство 13 отображения информации. Датчик 6 перемещения также фиксирует полный ход штока 4 проверяемого клапана 5.
За счет разработки новой конструкции крепежного элемента и переходника, обеспечивается возможность установки устройства тестирования предохранительных клапанов на клапаны любых типов без их демонтажа из оборудования и трубопроводов.
В настоящий момент заявляемая полезная модель находится в стадии испытаний.