ЗАДВИЖКА

Задвижка.
Полезная модель относится к средствам перекрытия потока жидкости, содержащего значительное количество абразивных частиц или включений и относится преимущественно к нефтеперекачивающей технике,гидротехнике и т.д.
Известны задвижки(1,2)/включающие входной и выходной патрубки, между которыми выполнено клапанное седло,а затвор клапана укреплен на одном конце шпинделя,снабженного сальником,другой конец которого связан с маховиком.В этих устройствах перекрытие клапанного седла происходит при установке на него затвора,причем,затвор может иметь специальные выступы,которые дополнительно устанавливаются на седло и способствуют более качественному его перекрытию.
Однако,во всех этих случаях наличие абразива в перекрываемом потоке жидкости приводит к преждевременному изнашиванию рабочей поверхности клапанного седла.
Наиболее близкой к заявленной является задвижка,включающая корпус с входным и выходным патрубками,клапанное седло,размещенное в корпусе между названными патрубками,затвор клапана,с зазором насаженный на конец шпинделя,проходящего через отверстие в крышке корпуса,вспомогательный отсечной элемент,установленный внутри корпуса и выполненный в виде охватывающего конец шпинделя с затвором и перекрывающего клапанное седло перевернутого стакана, имеющего днище с центральным отверстием, через которое пропущен шпиндель с возможностью свободного перемещения стакана вдоль шпинделя,и глубину внутренней полости стакана, обеспечивающую возможность затвору полностью располагаться в этой
М.КЛ, E02B8/04
полостиСЗ).
В данном случае отсечной элемент выполнен в виде перевернутого стакана,внутри которого может помещаться затвор и при перемещении шпинделя первоначально перекрывыаемый поток с абразивными частицами воздействует на внешнюю поврехность стакана,а не на боковую поверхность затвора,что повышает износостойкость рабочей поверхности затвора.
Однако,в данном случае такая конструкция не обеспечивает отсутствия изгибных динамических воздействий на боковую поверхность затвора, поскольку стакан не является элементом,позволяющим в реальных условиях полностью производить отсечку потока жидкости с абразивными частицами, что приводит к быстрому износу устройства .
Технической результатом настоящей полезной модели является повыщение эксплуатационных характеристик устройства за счет исключения указанного выше недостатка.
Указанный технический результат достигается за счет того, что диаметр затвора составляет (1-1,3) диаметра шпинделя.
Эти оптимальные соотношения диаметров получены в результате экспериментов .
На чертеже схематично представлен разрез задвижки. Задвижка включает корпус 1,заглушку 2,втулку конусную 3,установленную в клапанном седле,затвор 4,шпиндель 5,вспомогательный отсечной элемент в виде пе ревернутого стакана б,крышку 7,прокладку 8,втулку резьбовую 9,сальник 10,буксу 11,фланец 12,кольцо 13,шпонку 14 направляющую,гайку 15,шпонку 16,гайку 17,маховик 18,винт 19,гайки 20-22,шплинт 23,шпильки 2,25,кольца резиновые 26,27,кольцо фторопластовое 28,кольцо резиновое 29,манжету 30,фторопластовый уплотнитель 31,входной 32 и выходной 33 патрубки.Днище стакана 6 имеет центральное отверстие,через которое
пропущен вертикальный шпиндель 5,причем стакан 6 свободно насажен на шпиндель 5 и может перемещаться вдоль него ,а затвор 4 насажен на конец шпинделя 5 с зазором,т.е. может перемещаться в плоскости,перпендикулярной продольной оси шпинделя 5.При этом,затвор 4 может полностью располагаться во внутренней полости стакана б и не выступать за нижнюю грань стакана 6,т.к.затвор 4 имеет толщину,не превышающую глубины внутренней полости стакана 6.По данным исследований наиболее оптимальным по эффективности работы устройства,а также по экономическим и технологическим причинам является выполнение затвора 4 толщиной,составляющей 0,3-0,9 глубины внутренней полости стакана 6. При этом,проведенные исследования показали,что наиболее оптимальным такдже является то,что диаметр затвора 4 составляет (1-1,3) диаметра шпинделя 5.Следует отметить,что при отсутствии заглушки 2 в данное отверстие также может направляться выходной поток жидкости.
Задвижка работает следующим образом.
В начальный момент/например/при открытом затворе 4 последний располагается полностью во внутренней полости стакана 6 и не выступает за нижнюю круговою грань стакана 6.Жидкость с абразивными частицами,например, песком и т.д.проходит из входного патрубка 32 через клапанное седло в выходной патрубок 33.При закрывании затвора 4 поворотом маховика 18 шпиндель 5 перемещается вниз,при этом вначале клапанное седло будет перекрыто нижней гранью стакана б,что прекратит поток абразивных частиц и последний будет прижимать стакан б к верхней поверхности конусной втулки 3,создавая устойчивую отсечку потока жидкости.Далее,по мере перемещения шпинделя 5 в конусную втулку 3 клапанного седла будет входить затвор 4,насаженный с зазором на конец шпинделя 5.При этом затвор 4 будет самоцентрироваться отнаш1тельно втулки 3 и точно перекроет втулку 3 по всей поверхности,TaKjitti образом осуществиться эффективное перекрытие потока жидкости без какого-либо износа рабочей поверхности затвора 4 и втулки З.При этом,указанное выше соотношение диаметров затвора 4 и шпинделя 5 позволяет свести к минимуму динамические нагрузки на поверхность затвора 4,
При открывании задвижки перемещаемый вверх шпиндель 5 вначале будет поднимать затвор 4,который полностью выйдет из втулки 3 клапанного седла и своей верхней поверхностью поднимет за днище стакан б,отрыв нижней грани которого от поверхности втулки 3 клапанного седла обозначит момент открывания устройства.Поток жидкости с абразивными частицами устремиться в клапанное седло,однако их действию будет подвергаться только нижняя грань стакана 6,поверхность которого надежно защитит рабочую поверхность затвора 4 от их негативного действия.Имеющиеся в данном случае воздействия на боковую поверхность затвора 4 вследствии негерметичного его прилегания к втулке 3 клапанного седла также минимальны вседствии наличия указанных выше соотношений диаметров затвора 4 и шпинделя 5.
В процессе эксплуатации задвижки достаточно снять крышку 7 для смены износившегося стакана б и открыть заглушку 2 для замены затвора 4,после чего профилактический ремонт будет закончен.
Использование данной конструкции позволяет эффективно перекрывать потоки жидкости с абразивными средами,потоки жидкости при наличии больших давлений,когда присутствуют кавитационные и другие процессы, негативно влияющие на рабочие поверхности затворных элементов,что имеет место ,преимущественно в нефтеперекачивающей технике, гидротехнике, мелиорации, химической и пищевой промышленности. Источники информации:
1,Патент Великобритании N 2281982,1995,
2.Заявка Франции N 2569812,1986.
3.Патент Российской Федерации N 2118422,1998
- 5