КЛАПАН ОБРАТНЫЙ

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего устройства на трубопроводах, транспортирующих рабочую среду.
Эффективность промышленной добычи нефти определяется надежностью, простотой эксплуатации и безопасностью используемых при этом технических средств.
Известен обратный клапан (Котенков В.В. и др. Патент РФ на полезную модель №88414, МПК F16K 15/03, 2009 г.) [2], содержащий корпус с крышкой, в котором размещены седло, затвор, шарнирно соединенный с опорой, подвеска и упор затвора, при этом подвеска выполнена в виде серьги, которая служит для увеличения рабочего угла клапана. Недостатки шарнирного соединения крышки с корпусом - подверженность загрязнению и сложность конструкции.
Известен клапан обратный газовый (Бутаков А.В. и др. Патент РФ на полезную модель №105391, МПК F16K 15/03, 2011 г.) [3], содержащий корпус, седло, затвор, шарнирно соединенный с осью, и упор, который жестко закреплен в корпусе. Упор выполнен из проволоки, ограничивает наклон затвора, что достаточно для передачи газа, но не для жидкостей.
В качестве прототипа выбрано решение клапана обратного (Парамонов Ю.Н. и др. Патент РФ на полезную модель №141548, МПК F16K 15/00, 2013 г.) [1], содержащий корпус, в центральной части которого выполнено проходное отверстие с седлом, затвор с плоской рабочей поверхностью, жестко соединенный с осью, шарнирно установленной в корпус, и упор затвора. Седло клапана выполнено в виде паза с установленным в него уплотняющим упругим кольцом, конструкция которого умещается в паз при больших усилиях со стороны затвора. Данный вариант зависит от диаметра трубопровода, когда крышка клапана упирается в фланец либо амортизатором, либо гранью поверхности, которая выполнена в виде усеченного конуса. Не полное открытие клапана подвергает его крышку ударам и деформации, если рабочая среда жидкая, особенно нефть и нефтепродукты.
Техническая задача, стоящая перед авторами, - повышение надежности и безопасности.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом клапане обратном крышка клапана - затвор выполнен в виде усеченного конуса со скругленными гранями. Все грани, исключая кромку рабочей поверхности скруглены, максимально возможными, радиусами. Поверхность затвора, близкая к полусфере, при касании с элементами трубопровода, фланцами, обеспечивает максимально возможный рабочий угол. Это позволяет использовать заявляемый клапан в трубопроводах с широким диапазоном по диаметру.
В корпусе выполнен паз параллельно оси направления потока. Паз является опорой для эксцентрика на оси затвора. Длина паза - не более двух диаметров эксцентрика. Перемещение затвора в пазу, смещение оси поворота гарантирует зазор даже при минимальном давлении прямого потока.
Ось затвора выполнена в виде эксцентрика, для которого характерно смещение центра тяжести. Вектор силы тяжести относительно центра оси затвора еще более смещается в сторону от рабочей плоскости, чем при симметричной форме оси. Таким образом, улучшаются рабочие характеристики клапана.
На фигуре 1 показан клапан обратный в разрезе и принцип его работы. Цилиндрический корпус 1 с проходными отверстием по центру и седлом со стороны прямого потока. Затвор 2 в виде крышки шарнирно соединяется с корпусом с помощью эксцентрика 3, который перемещается в пазу 4, выполненном в корпусе. Под давлением обратного потока затвор прижимается рабочей поверхностью к седлу корпуса, через уплотнитель 5. Затвор 2 показан при минимальном давлении прямого потока, когда имеет место гарантированный зазор Z. Стопорное кольцо 6 удерживает затвор в пазу 4. Положение затвора при максимальном прямом давлении указано позицией 7. Удары затвора о корпус демпфирует амортизатор 8. Касание затвора с элементами трубопровода происходит по точке касания радиуса R с поверхностями трубы или фланца 9 либо при меньшем диаметре амортизатором 8.