ШИБЕРНАЯ ЗАДВИЖКА

Полезная модель относится к области нефтегазового и химического машиностроения и может быть использована в качестве регулирующего и запорного устройства на трубопроводах, транспортирующих нефть, газ или жидкость с рабочим давлением до 35 МПа с условным проходом от 50 до 100 мм.
Известна конструкция задвижки, содержащей корпус, выполненный из двух полукорпусов, в которой в качестве прижимных элементов на седла установлены упругие элементы в виде резиновых колец или тарельчатых пружин.
(См. патент РФ на изобретение №2313024 по классу МПК F16K 3/08, заявл. 15.09.2005 г., опубл. 20.12.2007 г. «Задвижка».)
Недостатком известной конструкции задвижки является отсутствие фиксации упругих элементов на седле, что приводит к вытеснению их потоком жидкости с посадочного места и нарушению требований и условий герметизации всей конструкции.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой шиберной задвижке и выбранной в качестве наиболее близкого аналога является шиберная задвижка, содержащая корпус, выполненный из трех соединенных между собой частей в виде двух полукорпусов и промежуточного кольца, в каждом из полукорпусов установлены седла с пружинами и уплотнительными элементами, между которыми с возможностью перемещения в своей плоскости размещен шибер с проходным отверстием, в котором установлен сменный регулирующий элемент, в виде клапанной камеры, а уплотнительные элементы установлены с натягом на торце седел в канавках, имеющих рифленую поверхность.
(См. патент РФ на изобретение №2246653 по классу МПК F16K 3/06, F16K 47/08, заявл. 23.03.2004 г., опубл. 20.02.2005 г. «Задвижка»). Недостатком известной конструкции шиберной задвижки является сложность конструкции, высокая вероятность потери упругих свойств пружин и упругих элементов, т.к. полость, где они расположены, не герметизирована, что приводит к нарушению целостности пружин механическими примесями и коррозионными химическими соединениями, содержащимися в рабочей жидкости, и как следствие к нарушению герметичности задвижки.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, имеющего простую конструкцию, удобного в использовании, с высокими эксплуатационными качествами.
Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является устранение воздействия вредных примесей и коррозионных химических соединений, содержащихся в рабочей жидкости, на пружины за счет обеспечения герметизации внутренней полости задвижки и установки пружин между седлами и дополнительными защитными втулками, снабженными уплотнительными элементами, выполненными в виде уплотнительных колец.
Кроме того, задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, обеспечивающих герметизацию и регулирование потока при транспортировке по трубопроводам нефти, газа или жидкости, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.
Поставленная задача достигается тем, что в шиберной задвижке, содержащей корпус, выполненный из трех соединенных между собой частей в виде двух полукорпусов и промежуточного кольца, в каждом из полукорпусов установлены седла с пружинами и уплотнительными элементами, между которыми с возможностью перемещения в своей плоскости размещен шибер с проходным отверстием. Согласно полезной модели пружины установлены между седлами и дополнительными защитными втулками, снабженными уплотнительными элементами, выполненными в виде уплотнительных колец.
Между седлами и дополнительными защитными втулками могут быть установлены волновые пружины.
Между седлами и дополнительными защитными втулками могут быть установлены тарельчатые пружины.
Рабочая торцевая поверхность седел в месте контакта с шибером может быть выполнена с выступом высотой 0,5-2,0 мм, шириной 2,0-5,0 мм.
Зазор между корпусом и шибером может быть больше, чем зазор между опорной поверхностью корпуса и седла.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая шиберная задвижка неизвестна, т.е. соответствует критерию «новизна».
Предлагаемая шиберная задвижка может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Таким образом, заявляемая шиберная задвижка соответствует критерию «промышленная применимость».
Установка пружин между седлами и дополнительными защитными втулками, снабженными уплотнительными элементами, выполненными в виде уплотнительных колец, т.е. в месте локализации от агрессивной рабочей среды, изолированном защитными втулками с уплотнительными кольцами, позволяет обеспечить герметизацию внутренней полости задвижки, защитить пружины от вредных воздействий. При этом конструкция втулки проста в изготовлении и подразумевает использование стандартных уплотнительных колец по ГОСТ 9833, что обеспечивает возможность создать устройство простой конструкции, удобного в использовании и обладающего высокими эксплуатационными качествами.
Установка между седлами и дополнительными защитными втулками волновых пружин расширяет ассортимент выбора пружин и расширяет арсенал технических средств, обеспечивающих герметизацию и регулирование потока при транспортировке по трубопроводам нефти, газа или жидкости.
Установка между седлами и дополнительными защитными втулками тарельчатых пружин также расширяет ассортимент выбора пружин и расширяет арсенал технических средств, обеспечивающих герметизацию и регулирование потока при транспортировке по трубопроводам нефти, газа или жидкости.
Выполнение рабочей торцевой поверхности седел в месте контакта с шибером с выступом высотой 0,5-2,0 мм, шириной 2,0-5,0 мм еще в большей степени обеспечивает герметизацию внутренней полости задвижки, защищает пружины от вредных воздействий, повышает срок службы всей задвижки и ее эксплуатационные качества.
Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемой шиберной задвижки позволяет достичь заявленного технического результата, а именно устранение воздействия вредных примесей и коррозионных химических соединений, содержащихся в рабочей жидкости, на пружины за счет обеспечения герметизации внутренней полости задвижки и установки пружин между седлами и дополнительными защитными втулками, снабженными уплотнительными кольцами.
И, следовательно, решить поставленную задачу - создание устройства, имеющего простую конструкцию, удобного в использовании, с высокими эксплуатационными качествами.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами:
На фиг. 1 - общий вид шиберной задвижки в разрезе.
На фиг. 2 - выносной элемент А фиг.1.
Шиберная задвижка содержит корпус, выполненный из трех соединенных между собой частей в виде двух полукорпусов 1, 2 и промежуточного кольца 3, в каждом из полукорпусов установлены седла 4 с пружинами 5 и уплотнительными элементами в виде дополнительных защитных втулок 6, между которыми с возможностью перемещения в своей плоскости размещен шибер 7 с проходным отверстием, пружины 5 установлены между седлами 4 и дополнительными защитными втулками 6, снабженными уплотнительными элементами, выполненными в виде уплотнительных колец 8.
Между седлами 4 и дополнительными защитными втулками 6 могут быть установлены волновые пружины 5.
Между седлами 4 и дополнительными защитными втулками 6 могут быть установлены тарельчатые пружины 5.
Рабочая торцевая поверхность седел 4 в месте контакта с шибером 7 может быть выполнена с выступом высотой 0,5-2,0 мм, шириной 2,0-5,0 мм.
Заявляемая конструкция шиберной задвижки типа ЗД (задвижка дисковая) и ЗДШ (задвижка дисковая штуцерная) может быть использована и для задвижек полнопроходных маслонаполненных с выдвижным и невыдвижным шпинделем типа ЗПМ (задвижка прямоточная маслонаполненная) и ЗМС (задвижка маслонаполненная с уплотнением сталь по стали).
Шиберная задвижка работает следующим образом.
В рабочем положении шибер 7 находится в положении «открыто», при вращении приводного вала 9, шибер 7 через зубчатую передачу начинает вращаться вокруг оси 7 из положения «открыто» в положение «закрыто» или наоборот. В момент нахождения шибера 7 в положении «открыто» транспортируемая среда проходит через задвижку без всяких препятствий, при этом за счет предлагаемой конструкции задвижки транспортируемая среда не соприкасается с местом, где установлены пружины 5, которые фактически фиксируют положение шибера 7, обеспечивают условия, исключающие преждевременный износ пружин 5 и обеспечивают надежную работу задвижки в целом, пружины 5 не подвергаются вредному воздействую примесей и коррозионных химических соединений, содержащихся в транспортируемой среде, обеспечивают надежную фиксацию шибера 7 и повышают эксплуатационные качества шиберной задвижки при достаточно простой ее конструкции.
1
Шибер 7 в задвижке зажат между подпружиненными седлами 4 и жестко центрирован в корпусе задвижки на оси 10, под воздействием высокого давления рабочей среды в промежуточном положении шибера 7 ось 10 предотвращает его перекос и позволяет перемещаться ему в осевом направлении в пределах зазора h (см. фиг. 2) между корпусом и седлом 4. Под воздействием высокого давления шибер 7 в закрытом положении перемещается вместе с седлами до упора седел в опорную поверхность Б корпуса, при этом остается зазор h между плоскостью шибера и торцевой поверхностью полукорпусов 1, 2, что исключает трение поверхностей шибера 7 и корпуса, тем самым снижает усилия на механизм привода. Таким образом, чистовая механическая обработка значительной площади торцевой поверхности полукорпусов не требуется. В процессе эксплуатации шибер не подвергается неравномерному износу, т.к. исключена возможность трения его о корпусные детали задвижек.