ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для перекрытия трубопроводов различного назначения, по которым транспортируется жидкая среда или газ.
Известна конструкция запорного клапана, в котором рабочая среда проходит через кольцевое пространство, образованное снаружи упругим резиновым кольцом, расположенным в корпусе, а внутри - гильзой обтекаемой формы, отлитой заодно с одним из патрубков и имеющей дно со стороны подвода среды. Управление клапаном производится с помощью управляющей среды (вода или воздух), подаваемой в полость снаружи резинового кольца [Конструирование и расчет трубопроводной арматуры, Гуревич Д.Ф. Изд-во «Машиностроение», 1968, рис. 112, стр. 133].
Признаком известного устройства, совпадающего с признаком заявляемого, является наличие эластичного запорного органа.
Недостатком устройства является сложность конструкции.
Известно устройство для перекрытия трубопроводов во время ремонта -пневмозаглушки кордовые или эластичные, представляющие из себя емкости, заполняемые сжатым воздухом или водой [Бестраншейные методы восстановления водопроводных и водоотводящих сетей: Учеб. Пособие для вузов / С.В. Храменков, О.Г. Примин, В.А. Орлов. - М.:ТИМР, 2000. - 179 с].
Общим признаком с заявляемым устройством является использование эластичного запорного устройства в виде емкости, заполняемой газом или водой.
Однако это устройство перекрывает полностью трубу, а не корпус запорного устройства. Такое устройство применяют только во время ремонта трубопроводов, и оно не приспособлено для стационарного использования.
Известно устройство по патенту RU 2376519 С1 МПК, F16K 7/07 F16K 27/00, содержащее проходной корпус с расширением, выполненным в виде колена трубы, установленного поперек корпуса, а в качестве запорного органа установлено заглушенное и закрепленное по концам колено эластичного упругого рукава таким образом, что проходное сечение корпуса пересекает колено трубы в средней части со стороны большего радиуса поверхности колена, а соотношение размеров корпуса и колена трубы выбираются так, что проходное сечение устройства в открытом положении больше или равно сечению соединяемых труб.
Общим признаком этих клапанов с заявляемым устройством является наличие эластичного запорного органа, заполняемого рабочей средой трубопровода.
Основным недостатком является большие габаритные размеры запорного устройства.
В качестве прототипа взято устройство по патенту SU 1813950 A1, F16K 7/07. Сущность изобретения заключается в следующем: жесткий полый корпус выполнен в виде кольца с тороидальной полостью, внутренняя часть которого, обращенная к входному и выходному патрубкам, выполнена перфорированной и с кольцеобразным водопропускным окном, расположенным со смещением в сторону выходного патрубка, а перегородка закреплена на кромке кольцеобразного окна со стороны входного патрубка, а запорный элемент выполнен в виде эластичной замкнутой тороидальной камеры с утолщенной стенкой, обращенной в сторону кольцеобразного окна, причем система управления запорного элемента выполнена в виде трехходового крана, сообщенного с помощью трубопроводов с входным и выходным патрубками, причем на торцах трубопроводов выполнены раструбы, обращенные в противоположную сторону от перфорированной части корпуса.
Общим признаком с заявляемым устройством являются наличие эластичного запорного органа и системы управления в виде трехходового крана, сообщенного с помощью трубопроводов с входом и выходом клапана.
Недостатками устройства являются сложность конструкции и большие габариты запорного органа.
Технический результат, на получение которого направлена полезная модель, заключается в упрощении конструкции клапана и повышении надежности его работы.
Получение технического результата достигается тем, что в запорном устройстве для трубопроводов, корпус клапана снабжен седлом, а запорный элемент выполнен в виде гофрированной диафрагмы, установленной в гнезде корпуса и имеющей жесткое основание, взаимодействующее с седлом при открытии и закрытии трубопровода, при этом внутри диафрагмы закреплен полый пустотелый упор с пропускными отверстиями.
Выполнение запорного органа в виде гофрированной диафрагмы, установленной в гнезде корпуса, позволяет легко открывать проходное сечение устройства путем ее удлинения и сжатия за счет давления транспортируемого по трубам продукта, а наличие полого пустотелого упора гарантированно обеспечивает устойчивое положение запорного органа.
Снабжение гофрированной диафрагмы жестким дном обеспечивает плотное перекрытие проходного отверстия седла, вследствие чего гарантируется надежная работа устройства в целом.
Таким образом, предлагаемое устройство упрощает конструкцию запорного устройства, а оригинальное размещение гофрированной диафрагмы в гнезде корпуса позволяет увеличить силу прижатия оболочки к седлу, уменьшить усилие открытия или закрытия устройства, что повышает надежность его работы и улучшает условия эксплуатации.
Отличием от прототипа является следующее: корпус устройства снабжен седлом, а запорный элемент выполнен в виде гофрированной диафрагмы, размещенной в гнезде корпуса и имеющей жесткое основание, которое взаимодействует с седлом при открытии и закрытии трубопровода, кроме того внутри диафрагмы для ее устойчивости закреплен полый пустотелый упор с пропускными отверстиями.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели, а именно: снабжение корпуса устройства седлом и выполнение запорного элемента в виде в виде гофрированной диафрагмы, размещенной в гнезде корпуса и имеющей жесткое основание, которое взаимодействует с седлом при открытии и закрытии трубопровода обеспечивает достижение нового технического результата, а именно: упрощение конструкции и повышение надежности работы.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».
Заявляемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг. изображен общий вид устройства.
Конструктивно устройство представляет следующее. В корпусе 1 выполнено расширение (гнездо) 11, ось которого перпендикулярна оси корпуса. В полости корпуса установлено седло 12, в котором выполнено проходное отверстие 13. В расширении установлена гофрированная диафрагма 6 с жестким дном 2, закрепленная в верхней части. Внутри диафрагмы для ее устойчивости на крышке 5 закреплен полый пустотелый упор 8 с пропускными отверстиями 9. Вход клапана 3 соединен с гофрированной диафрагмой 6 трубопроводом 4, через трехходовой кран 7. Также осуществляется соединение гофрированной диафрагмы 6 через трехходовой кран 7, трубопровод 10 с выходом клапана 14.
Устройство работает следующим образом. При закрытии устройства рабочая среда под давлением в трубопроводе подается в полость гофрированной диафрагмы 6, через трубопровод 4, трехходовой кран 7, пропускные отверстия 9 в пустотелом упоре 8, которая расправляясь жестким основанием 2 надежно перекрывает проходное сечение 13 в седле 12 корпуса 1. Перекрытие устройства осуществляется вследствие упругих свойств материала гофрированной диафрагмы 6 и давления среды, подаваемой из трубопровода.
При открытии трубопровода трехходовой кран 7 соединяет внутреннюю полость гофрированной диафрагмы 6 с выходом устройства 14 через пропускные отверстия 9 в пустотелом упоре 8 и трубопровод 10. Рабочая среда из полости гофрированной диафрагмы 6 сбрасывается и за счет давления среды в трубопроводе гофрированная диафрагма деформируется и отходит, освобождая проходное сечение 13 в седле 12 корпуса 1.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет использовать энергию и давление транспортируемого продукта для открытия и закрытия трубопровода, повышает надежность, уменьшает металлоемкость и габариты устройства, облегчает и упрощает его обслуживание и эксплуатацию.