Затвор обратный

Полезная модель относится к области арматуростроения и предназначена для предотвращения обратного потока рабочей среды в трубопроводах, в том числе для защиты насоса от воздействия обратного потока при его отключении.
Обратный затвор срабатывает при изменившихся условиях эксплуатации - снижении давления среды в одном из элементов системы.
Предлагаемая конструкция обратного затвора относится к поворотному типу защитной арматуры.
Актуальной технической задачей использования обратных затворов в транспортных установках с атомными реакторами является снижение их массо-габаритных характеристик при обеспечении герметичности внутренних полостей трубопроводов с потенциально опасной и вредной рабочей средой по отношению к внешней среде.
В клапане обратном (RU №2187731 от 13.02.01, F16K 15/03) в корпусе с входным и выходным патрубками выполнена дополнительная полость для размещения узла затвора с поворотной захлопкой, который крепится с помощью фланцевого кронштейна. Корпус имеет фланцевое соединение с крышкой, которое уплотняется с помощью прокладки.
Указанное конструктивное решение имеет большие массо-габаритные характеристики и невысокую герметичность внутренней полости по отношению к внешней среде из-за наличия разъема с прокладочным соединением.
В затворе обратном по патенту (RU №2295085 от 03.05.2005 F16K 15/03, F16K 27/02) корпус с седлом соединен с помощью резьбового соединения с установленной герметизирующей прокладкой.
Герметизация затвора для перекрытия обратного потока среда в трубопроводе обеспечивается с помощью тарелки, закрепленной на оси, расположенной выше ее наружной поверхности.
Седло выполнено из двух частей, соединенных с помощью фланцевого соединения, герметизируемого прокладкой.
К недостаткам данной конструкции также относится невысокая герметичность внутренней полости затвора по отношению к внешней среде из-за наличия резьбового соединения с прокладкой.
Наиболее близким, по большинству признаков и достигаемому техническому результату, является затвор обратный поворотный - полезная модель (Ru №160733 от 06.10.2015 г, F16K 15/03).
Данное техническое решение является прототипом для предлагаемой конструкции затвора обратного.
Затвор состоит из корпуса, состоящего из двух частей, одна из которых выполнена в виде седла, запорного устройства и противовеса, установленного со стороны выходной полости корпуса.
Седло, как составная часть корпуса, соединено с другой его частью посредством резьбового соединения и герметизировано сварным швом-усом. Седло имеет проушины, с установленными в них бобышками, в отверстиях которых установлены полуоси с закрепленной на них захлопкой.
К недостаткам указанного затвора следует отнести то, что конструкция не может обеспечить полной герметизации внутренней полости, поскольку она зависит от степени обеспечения герметичности по сварному шву-усу и от качества выполнения сварного шва, при этом механические и вибрационные нагрузки, воспринимаемые от трубопровода отрицательно влияют на механические свойства резьбового соединения одной составной части корпуса (седла) с другой его частью.
Технической задачей настоящего технического решения является создание конструкции затвора обратного, исключающей разъемные соединения в корпусе и обеспечивающей полную герметичность внутренней полости относительно внешней среды материалом корпуса.
Техническим результатом решения поставленной задачи является повышение экологической и радиационной безопасности при работе с потенциально опасной и вредной рабочей средой за счет обеспечения герметичной внутренней полости затвора относительно внешней среды и увеличения прочности его корпуса.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в обратном затворе, содержащим корпус с входной и выходной полостями, седло и запорное устройство с захлопкой и противовесом корпус выполнен в виде цельной трубы, во внутренней полости которой установлено седло, выполненное в виде цилиндрической обечайки, имеющей цилиндрическую юбку с бобышками для крепления запорного устройства, причем наружный диаметр седла соответствует внутреннему диаметру корпуса.
Седло закреплено внутри трубы сварным швом. В средней части наружной поверхности седла выполнена проточка. Герметичность внутренней полости затвора по отношению к внешней среде достигается за счет того, что корпус выполнен в виде цельной трубы и не имеет разъемных фланцевых или резьбовых соединений с уплотнительными прокладками
Прочность корпуса достигается за счет целостности и жесткости единой заготовки для корпуса. Суть технического решения поясняется фигурами: На фигуре 1 изображен общий вид затвора, положение «открыто». На фигуре 2 показан вид А на затвор, положение «открыто». Основными элементами предлагаемой конструкции затвора являются корпус 1, седло 2 и запорное устройство 3, разделяющее проточную часть затвора на входную 4 и выходную 5 полости. Корпус 1 выполнен в виде цельной трубы.
Седло 2 установлено во внутреннюю полость корпуса 1 и соединено с ним герметично сварным швом 6.
Седло 2 выполнено в виде цилиндрической обечайки, которая своим наружным диаметром центрируется по внутреннему диаметру корпуса 1. На седле 2 со стороны выходной 5 полости затвора выполнена цилиндрическая юбка 7.
Запорное устройство 3 состоит из поворотной захлопки 8 и прикрепленного к ней противовеса 9. Захлопка 8 выполнена в виде тарелки и имеет две косынки 10, к которым крепятся две полуоси 11.
На цилиндрической юбке 7 выполнена наружная проточка 12.
В цилиндрическую юбку 7 седла 2 в районе наружной проточки 12 вварены две бобышки 13 в виде цилиндров, в которых выполнены соосные отверстия для установки полуосей 11.
Затвор работает следующим образом.
В исходном состоянии затвор находится в положении «закрыто» за счет действия противовеса 9.
Открытие захлопки в затворе осуществляется потоком среды за счет перепада давления. Под воздействием потока среды возникает крутящий момент, открывающий захлопку 8. Противовес 9, прикрепленный к захлопке 8, обеспечивает при потоке среды дополнительную подъемную силу и необходимый угол атаки затвора в открытом положении.
После прекращения подачи потока среды захлопка 8 закрывается с помощью груза - противовеса 9 и садится на поверхность уплотнительного пояска седла 2. При увеличении давления среды над захлопкой 8, она прижимается давлением среды к уплотнительному пояску седла 2, обеспечивая необходимую герметизацию прохода. Величина груза-противовеса 11, одновременно служащего упором при открытом затворе, выбрана так, что после прекращения подачи потока среды захлопка 8 плавно закрывается и устанавливается в седло 2 до возникновения обратного потока.
Сборка седла 2 с поворотной захлопкой 8 проводится до установки их в корпус 1 затвора после притирки их уплотнительных поверхностей, что позволяет исключить наличие боковых патрубков, дополнительных разъемов и сварных соединений в корпусе 1 затвора в сборе при изготовлении и испытаниях.
Для этого захлопку 8 устанавливают в седло 2, надежно закрепляют от возможных перемещений и обрабатывают отверстия.
Точного выполнения отверстий под полуоси 11 в бобышках 13 седла 2 и на захлопке 8 достигают при обработке их в сборе.
Сварные швы при установке бобышек 13 выполняются в наружной проточке 12 цилиндрической юбки 7, что не мешает установке седла 2 в корпус 1.
Наружная проточка 12 на цилиндрической юбке 7 также способствует снижению возможности заклинивания или задираемости при установке седла 2 в корпус 1 с обеспечением при этом требуемого центрирования.
Непревышение наружного диаметра затвора обратного над диаметром присоединяемого трубопровода позволяет располагать его в затесненных и труднодоступных местах, а отсутствие дополнительных разъемов и сварных соединений в корпусе позволяет применять обратный затвор для наиболее опасных и вредных сред.
Таким образом, выполнение корпуса в виде цельной трубы, во внутренней полости которой установлено седло, выполненное в виде цилиндрической обечайки с цилиндрической юбкой и бобышками для крепления запорного устройства, причем наружный диаметр цилиндрической юбки с бобышками соответствует внутреннему диаметру трубы, позволяет повысить герметичность внутренней полости затвора обратного относительно внешней среды и прочность его корпуса.