ОБРАТНЫЙ КЛАПАН
CHECK VALVE

Изобретение относится к конструкции энергетической трубопроводной арматуры, используемой в качестве запорного предохранительного органа в трубопроводах с жидкими средами, и может быть применено для повышения безопасности эксплуатации действующих атомных электростанций с жидким теплоносителем.
Известен обратный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор и съемный шпиндель, взаимодействующий с затвором (RU №2168095, F16К 15/03, 27.05.2001).
Недостатками конструкции являются:
- при подаче давления и начале движения среды, в момент открытия клапана, возможен удар затвора о шпиндель и корпус, что может повредить клапан;
- существует пропуск твердых частиц, продуктов отложения, сварочного града и др.;
- при аварийном падении давления на входе и закрытии затвора возможен механический удар затвора о седло, способный деформировать и разрушить клапан, а кроме того, способный вызвать гидравлический удар, повреждающий трубопроводы, в которых обратный клапан устанавливается.
Известен обратный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор, съемный шпиндель, взаимодействующий с затвором, и демпфирующее устройство (RU №2247887, F16К 15/03, 10.03.2005) (прототип).
Демпфирующее устройство выполнено в виде барабана с окнами, экранированными фильтрующей вставкой, и снабжено механизмом крепления во входном патрубке клапана.
Недостатком конструкции является то, что в процессе эксплуатации фильтрующие вставки демпфирующего устройства забиваются водными отложениями, при этом отложения образуют игловидные кристаллы, расположенные с внутренней стороны фильтрующих вставок. Фрагменты водных отложений попадают на уплотнительную поверхность седла клапана, что может препятствовать нормальной работе обратного клапана в случае аварийной разгерметизации трубопроводов реактора. Засорение фильтрующих вставок водными отложениями приводит к снижению гидравлических характеристик по коллектору реактора, что может привести к аварийным ситуациям.
Задачей изобретения является конструктивное решение обратного клапана, свободное от указанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в обратном клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и седлом, затвор, шпиндель и демпфирующее устройство, экранированное фильтрующей вставкой и снабженное механизмом крепления во входном патрубке, демпфирующее устройство выполнено из дугообразных ребер с отверстиями и кольцевидных элементов, размещенных в отверстиях ребер.
Размер отверстий в дугообразных ребрах выбирают из условия обеспечения подвижности кольцевидных элементов.
Кольцевидные элементы выполнены из проволоки, пропущенной через расположенные по винтовой образующей отверстия ребер.
На фиг.1 представлен обратный клапан в закрытом положении, продольный разрез; на фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1 - демпфирующее устройство.
Стрелками показано направление потока рабочей среды, поступающей в демпфирующее устройство.
Обратный клапан (см. фиг.1) содержит демпфирующее устройство 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, корпус 4, затвор 5, упор 6, седло 7, съемный шпиндель 8 и привод 9. Демпфирующее устройство (см. фиг.2) выполнено из дугообразных ребер 10 с отверстиями 11, проволочных кольцевидных элементов 12, экранирующей фильтрующей вставки 13 и направляющего элемента 14. Направляющий элемент выполнен в виде цанги с распорным стержнем 15.
Отверстия 11 в дугообразных ребрах 10 расположены по винтовой образующей. Размер отверстий 11 позволяет проволочным кольцевидным элементам 12 сохранять подвижность.
Обратный клапан работает следующим образом. При движении рабочей среды по стрелке (фиг.1) в нормальных условиях эксплуатации шпиндель 8 находится в максимальном верхнем положении (вывернут), поток среды, проходя через демпфирующее устройство 1, фильтруется и открывает затвор 5. При этом в момент начала движения среды часть гидравлического напора теряется на демпфирующем устройстве 1, что снижает начальный импульс открытия затвора 5 потоком среды и обеспечивает его плавное открытие. Поток рабочей среды, проходя через фильтрующую вставку 13, воздействует на проволочные кольцевидные элементы 12, вызывая их колебания в отверстиях 11 дугообразных ребер 10, при этом фильтрующая вставка самоочищается.
Предложенная конструкция за счет подвижных вибрирующих в потоке рабочей среды кольцевидных элементов позволяет фильтрующей вставке самоочищаться, препятствуя образованию водных отложений на вставке. При сопоставимых геометрических размерах площадь фильтрации предлагаемого демпфирующего устройства значительно больше, чем у прототипа. Таким образом, предлагаемый обратный клапан обеспечивает качественную фильтрацию рабочей среды без снижения гидравлических характеристик трубопроводов.