УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНАМИ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в химической, энергетической и других отраслях промышленности для одновременного управления двумя запорными клапанами, предназначенными для установки на цистернах для перевозки неохлажденных сжиженных газов класса 2 по ООН.
Обычно для слива и налива перевозимого продукта в цистернах для транспортировки опасных грузов устанавливают несколько устройств слива/налива, к рукояткам каждого из которых подсоединены тросики, обрывающиеся при несанкционированном передвижении цистерны или при пожаре и охвате цистерны пламенем. Информации об управлении одновременно несколькими запорно-скоростными клапанами устройств слива/налива ограничено.
Из уровня техники известно техническое решение «Схема расположения запорно-предохранительной арматуры для цистерн транспортирующих преимущественно сжиженные газы» (Патент РФ №146039 опуб. 27.09.2014 г.), задачей которого является создание запорно-предохранительной арматуры, обеспечивающей высокую степень безопасности при транспортировке и хранении продукта в цистерне. Сущность известного решения заключается в том, что запорно-предохранительная арматура для цистерн, транспортирующих сжиженные газы, имеет три последовательно расположенных герметичных затвора, роль третей степени герметичности относительно внешней среды при транспортировке и хранении продукта выполняют запорно-скоростные клапаны пружинного типа. Рукоятки которых соединены между собой жесткой планкой, пружинами растяжения. Фиксация которых осуществляется гибким тросиком управления с устройством натяжения, закрепленного одним концом к рукоятке одного из клапанов, вторым - к сливо-наливной эстакаде. Гибкий тросик управления изготовлен из легкоплавкого материала или негорючего материала с легкоплавкой вставкой.
Также известно техническое решение «Устройство управления дистанционное» (Патент РФ №152741 опуб. 20.06.2014 г.), задачей которого является дистанционное управление одновременно тремя запорно-скоростными клапанами устройств слива и налива. По совокупности признаков является наиболее близким к заявленной полезной модели. Известное устройство содержит кронштейн, соединенный осями с рукоятками запорно-скоростных клапанов слива и налива двух жидкостных и одного газового клапана, расположенного напротив и на одинаковом расстоянии от жидкостных клапанов. Открытия клапанов осуществляется рукояткой газового клапана. Ось для соединения кронштейна с рукояткой газового клапана выполнена на конце регулирующего болта, ввинченного во втулку кронштейна и закрепленного контргайкой. К нижнему отверстию рукоятки газового клапана подсоединена тяга и прикрепленный к неподвижной эстакаде шнур, обмотанный вокруг цилиндрической стойки, расположенной с противоположной стороны стойки с отверстием и удерживающий клапаны в открытом положении.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится большая трудоемкость проведения операций слива/налива продукта, а именно процесс намотки и натяжения шнура для фиксации открытого положения клапанов требует затрат времени и усилий, а также отсутствует возможность быстро прервать операцию слива/налива вручную. Работа со шнуром требует определенных затрат времени на размотку, развязывание либо необходимо использовать инструмент. Кроме того, данный вариант является менее надежным т.к. со временем шнур изнашивается и требует периодической замены. Немаловажным фактором является эстетический вид конечного изделия, что в данной случае не эргономично и не эстетично.
Задачей настоящей полезной модели является создание эффективного устройства безопасности, отвечающего требованиям международных правил перевозки опасных грузов.
Заявляемый технический результат, в первую очередь, - обеспечение безопасной эксплуатации изделия, оптимизация процесса управления слива/налива. А также эргономичность и эстетичность выполнения конструктива.
Для достижения указанного технического результата в устройстве управления клапанами жидкой и газовой фазы, содержится пружина, один конец которой выполнен с возможностью закрепления на рукоятке одного из клапанов, а другой на корпусе цистерны. Рукоятки клапанов шарнирно соединены между собой тягой. При этом к одной из рукояток крепится ручка с фиксатором для удержания в открытом положении клапанов посредством накидывания кольца цепи, второй конец которой закреплен на корпусе цистерны или арматурного отсека, кроме того, к кольцу присоединен трос, второй конец последнего фиксируется на станции перелива.
Один конец тяги выполнен с резьбой для компенсации погрешности установки клапанов посредством перемещения вилки. Вилка фиксируется контргайкой. Тяга может быть выполнена прямой или изогнутой формы в зависимости от компоновки арматурного отсека цистерны. Между кольцом и цепью имеется легкоплавкая вставка.
Признаки, отличающие предлагаемое устройство управления клапанами от наиболее близкого к нему известного по патенту РФ №146039, характеризуются тем, что рукоятки клапанов шарнирно соединены между собой тягой, что позволяет одновременное открытие двух запорных клапанов, а также уменьшить усилие при повороте рукояток. К одной из рукояток крепится ручка с фиксатором для закрепления в открытом положении клапанов посредством накидывания кольца цепи, при этом к кольцу присоединен трос, второй конец которого фиксируется на станции перелива, что дает возможность при аварийной ситуации мгновенного перекрытия клапанов и остановки процесса слива/налива продукта как автоматически, так и вручную. Кроме этого, увеличивается надежность и срок службы, т.к. не требует периодической замены в отличие от шнура. Также немаловажным фактором является эстетический вид изделия. Выполнение с резьбой одного конца тяги позволяет компенсировать погрешности установки клапанов при помощи перемещения вилки. Выполнение тяги прямой или изогнутой позволяет учитывать компоновку арматурного отсека цистерны, т.к. устройство можно установить в ограниченном пространстве.
При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, позволяющих осуществить, при аварийной ситуации, мгновенное одновременное перекрытие двух клапанов и остановки процесса слива/налива продукта как автоматически в случае не штатной ситуации, так и вручную при необходимости.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показано устройство управления клапанами;
на фиг. 2 вид А - цепь в сборе.
Устройство управления клапанами жидкой 1 и газовой 2 фазы, содержащее пружину 3, один конец которой закреплен на рукоятке 4 одного из клапанов, а другой на корпусе цистерны или арматурного отсека. Рукоятки клапанов шарнирно 5 соединены между собой тягой 6. К одной из рукояток крепится ручка с фиксатором 7 для установки клапанов в открытом положении посредством накидывания кольца 8 цепи 9 в сборе с легкоплавкой вставкой 10, второй конец которой закреплен на корпусе цистерны или арматурного отсека. К кольцу 8 присоединен трос 11, второй конец фиксируется на станции перелива.
Принцип работы устройства управления клапанами.
При загрузке/выгрузке продукта из цистерны рукоятки 4 клапанов необходимо перевести в положение «открыто». Это достигается путем перевода ручки 7 с фиксатором в требуемое положение. Ручка с фиксатором 7 позволяет уменьшить усилие, необходимое для одновременного открытия двух запорных клапанов. Ручка с фиксатором 7 удерживается в открытом положении путем накидывания на ось фиксатора кольца 8 цепи 9. При этом усилие, возникающее на пружине 3, стремится вернуть рукоятки клапанов 4 в закрытое положение и приводит цепь 9 в сборе с легкоплавкой вставкой в состояние натяжения.
При возникновении пожара и охвата цистерны пламенем происходит расплавление легкоплавкой вставки 10 в сборе с цепью 9, удерживающей клапаны в открытом состоянии. Благодаря усилию на пружине 3 и шарнирному соединению 5, рукоятки 4 одновременно переходят в положение «закрыто». Таким образом, дистанционно блокируется процесс загрузки/выгрузки.
В случае непредусмотренного перемещения цистерны процесс загрузки/выгрузки продукта будет заблокирован. Для этого к кольцу 8 присоединяется трос 11, другой конец которого фиксируется на станции перелива. При непредусмотренном перемещении цистерны трос 11 переходит в состояние натяжения. Блокировка выполняется одним из трех вариантов:
кольцо 8, удерживаемое тросом 11, смещается по оси фиксатора ручки 7 до полного размыкания;
происходит разрушение цепи 9 в сборе с легкоплавкой вставкой 10;
происходит срыв фиксатора ручки 7;
после чего пружина 3 одновременно переводит разблокированные рукоятки 4 клапанов 1, 2, соединенные тягой 6 в закрытое положение.
В настоящее время заявляемое техническое решение изготовлено и установлено на экспериментальной цистерне. Проведены эксплуатационные испытания, которые показали эффективную работу устройства.