ШАРОВОЙ КРАН

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в качестве запорной и регулирующей арматуры на трубопроводах.
Известен шаровой кран со сменным дросселем (РФ, Патент №2105220, опубликован 20.02.1998 г.) содержащий корпус с боковым отверстием, расположенным перпендикулярно оси поворота пробки в плоскости ее проточного канала. В канале установлен опирающийся на бурт контейнер с закрепленным внутри дросселем. Контейнер установлен с возможностью перемещения, уплотнен относительно пробки и снабжен средством для демонтажа в виде канавки, расположенной на внутренней поверхности контейнера перед дросселем по ходу среды.
Данная конструкция позволяет переустанавливать сменный дроссель, но при этом необходимо очищать канавку и использовать при демонтаже сложные приспособления.
Наиболее близким устройством того же назначения, который принят за прототип, является кран шаровой, содержащий корпус с боковым отверстием, крышку корпуса, снабженную проходным каналом, выполненным соосно с боковым отверстием корпуса и шаровую пробку. В отверстии шаровой пробки установлен сменный дроссель с возможностью перемещения, причем его внешняя торцевая поверхность выполнена выгнутой. Корпус сменного дросселя выполнен из пластмассы, штуцер-дроссель сменного дросселя - керамическим (РФ, Патент на полезную модель №73711, опубликован 27.05.2008 г.). Конструкция данного шарового крана позволяет заменить сменный дроссель без использования специальных приспособлений за счет выбивания его через боковые отверстия в крышке и корпусе крана.
К недостаткам данного изобретения можно отнести недостаточную герметичность, которая обусловлена сложностью конструкции, а именно выполнением двух соосных боковых отверстий, а так же раздельного выполнения корпуса и крышки крана. Причем выбивание сменного дросселя с помощью стержня при его демонтаже может нарушить герметичность соединений шарового крана.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является обеспечение герметичности конструкции по отношению к окружающей среде, а также повышение удобства эксплуатации за счет модернизации конструкции.
Указанная техническая задача решается общим с прототипом наличием: корпуса; шаровой пробки; седел; сменного дросселя, выполненного с возможностью перемещения в отверстии шаровой пробки, внешняя торцевая поверхность которого выполнена выгнутой; керамического штуцер-дросселя сменного дросселя.
Для достижения указанного результата, корпус шарового крана выполнен неразъемным и сопряженным посредством резьбового соединения с нажимной гайкой, уплотненной резиновым кольцом; в отверстии корпуса выполнено одно боковое отверстие, расположенное перпендикулярно оси поворота шаровой пробки; сменный дроссель снабжен средством для демонтажа, в виде резьбы, выполненной на внутренней поверхности корпуса дросселя после штуцер-дросселя по ходу среды.
Герметичность конструкции по отношению к окружающей среде достигается уменьшением площади поверхности, по которой может произойти выброс рабочей среды за счет того, что установленная в седлах шаровая пробка, располагается в расточке неразъемного корпуса, содержащего одно боковое отверстие. Герметичность соединения обеспечивается нажимной гайкой, которая крепится к корпусу посредством резьбового соединения и дополнительно уплотнена резиновым кольцом. Наличие бокового отверстия в корпусе шарового крана позволяет не только сбросить давление посредством обратного клапана, но и произвести замену дросселя. Процесс демонтажа упрощается за счет выполнения резьбы на внутреннем диаметре сменного дросселя. При этом демонтаж и монтаж нового дросселя можно производить одним специальным съемником с наружной резьбой, диаметр которой равен диаметру внутренней резьбы корпуса сменного дросселя.
На фиг.1 - общий вид шарового крана (продольный разрез);
На фиг.2 - шаровой кран вид А;
На фиг.3 - сменный дроссель шарового крана.
Шаровой кран (фиг.1) состоит из корпуса 1, в центральной расточке которого установлена шаровая пробка 2, поджатая нажимной гайкой 3 и уплотненная резиновым кольцом 4. В расточках корпуса и нажимной гайки установлены седла 5, 6 и тарельчатые пружины 7 и 8. Седла 5 и 6 снабжены уплотнительными резиновыми кольцами 9 и 10, а также уплотнительными кольцами 11 и 12, изготовленными из фторопласта. В корпусе 1 установлена цапфа 13, снабженная резиновым уплотнительным кольцом 14. На цапфе 13 установлена бронзовая втулка 15. Шаровая пробка 2 снабжена центральным проходным отверстием. В отверстии шаровой пробки 2 установлен сменный дроссель 16, внутри которого размещен керамический штуцер-дроссель 17. На цапфе шаровой пробки 2 установлена антифрикционная бронзовая втулка 18, исполняющая роль подшипника скольжения, что позволяет уменьшить усилия при закрытии-открытии крана. Шаровая пробка 2 соединена со шпинделем 19, который установлен в ходовой гайке 20. Шпиндель 19 посредством гайки 21 соединен с рукояткой 22. В боковом отверстии корпуса 1 установлена крышка 23 (фиг.2), уплотненная двумя резиновыми кольцами 24. В крышке 23 установлен обратный клапан 25. Шаровой кран установлен между фланцами 26 и 27, закреплен при помощи шпилек 28, гаек 29 и уплотнен металлическими прокладками 30 и 31.
Сменный дроссель 16 шарового крана (фиг.3), устанавливаемый в шаровую пробку 2 с бесступенчатым отверстием, включает в себя корпус с закрепленным в нем с помощью клеевого соединения штуцер-дросселем 17. Корпус сменного дросселя выполнен из стали со ступенчатой внутренней поверхностью, с выгнутыми торцевыми поверхностями, которые образуют общую сферическую поверхность с шаровой пробкой 2 и уплотнены резиновыми кольцами 32. Штуцер-дроссель 17 выполнен керамическим. На внутренней поверхности корпуса сменного дросселя 16 после штуцер-дросселя 17 по ходу среды выполнена резьба.
Работает шаровой кран следующим образом.
В рабочем режиме шаровая пробка 2, поворот которой производится рукояткой 22 посредством шпинделя 19, устанавливается таким образом, чтобы ее центральное проходное отверстие совпадало с соосными отверстиями корпуса 1 и нажимной гайки 3. При этом герметичность между шаровой пробкой 2 и седлами 5, 6 обеспечивается за счет поджатия седел к шаровой пробке давлением проводимой среды. При низких давлениях проводимой среды тарельчатые пружины 7 и 8 обеспечивают принудительное поджатие седел.
При необходимости замены сменного дросселя шаровая пробка 2 устанавливается таким образом, чтобы ее центральное проходное отверстие совпадало с боковым отверстием корпуса 1 и перекрывало центральное проходное отверстие корпуса. Для замены дросселя необходимо снять давление с шаровой полости через клапан обратный 25, снять крышку 23 и специальным съемником, с нарезанной на его наружной поверхностью резьбой, извлечь корпус сменного дросселя 16 в сборе со штуцер-дросселем 17, ввернув съемник в резьбовую часть корпуса. Затем в проточный канал шаровой пробки 2 установить с помощью съемника другой дроссель с необходимым штуцер-дросселем, вывернуть съемник из корпуса дросселя. После чего поставить на место крышку 23, установить обратный клапан 25 и повернуть шаровую пробку в режим дросселирования.
Таким образом, благодаря такой замене сохраняется точность установки сменного дросселя, повышается удобство эксплуатации и степени безопасности труда. При этом не требуется дополнительного перекрытия скважинного и нагнетательного давления.