БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ЗАПОРНО-ОТСЕЧНОЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к области арматуростроения и может быть использована для аварийного отсечения трубопроводов при возникновении нештатных ситуаций.
Известны управляемые клапаны, содержащие корпус с подводящими и отводящими каналами, подпружиненный затвор и систему регулирования усилия, перемещающего затвор (см., например, патент РФ №2314449 по кл. F16К 15/18 за 2005 год).
К недостаткам известных клапанов следует отнести наличие пружинного механизма перемещения затвора, что позволяет использовать клапаны только на трубопроводах небольшого диаметра.
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является клапан, содержащий корпус с входным и выходным каналами, седло, затвор, связанный с поршнем силового цилиндра, и систему управления давлением в силовом цилиндре (см., например, патент РФ №2142595 по кл. F16К 17/00 за 1998 г.).
К недостаткам описанной конструкции следует отнести недостаточное быстродействие, обусловленное инерционностью системы управления давлением в силовом цилиндре.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка и повышение быстродействия клапана.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном клапане, содержащем корпус с входным и выходным каналами, седло, затвор, связанный с поршнем силового цилиндра, и систему управления давлением в силовом цилиндре, по предложенной полезной модели система управления давлением в силовом цилиндре содержит установленные на коллекторах сбросные клапаны, расположенные на одном штоке с золотниками и имеющие общие электромагнитные приводы и пружины, при этом коллекторы сообщены каналами с надпоршневой и подпоршневой полостями силового цилиндра и образуют две разнорежимные системы управления, одна из которых связана через обратный клапан с посторонним источником давления, а другая - через обратные клапаны с входным и выходным каналами.
Указанное выполнение клапана обеспечивает время его срабатывания в аварийном режиме порядка 1-2,5 с, что при скорости соприкосновения затвора с седлом 0,3 м/с позволяет надежно герметизировать клапан.
На чертеже схематично изображен предлагаемый клапан.
Клапан содержит корпус 1, седло 2, затвор 3, связанный с поршнем 4 силового цилиндра 5, содержащего надпоршневую 6 и подпоршневую 7 полости, с которыми коллекторами 8, 9 и 10, 11 связаны система 12 технологического (медленного) закрытия и система 13 аварийного закрытия. В каждой из упомянутых систем установлены сбросные клапаны 14, расположенные на одном штоке с золотниками 15 и имеющие общий электромагнитный привод 16 и пружину 17. Система 12 сообщена каналом, содержащим обратный клапан 18, с посторонним источником рабочей среды 19, а система 13 сообщена каналами, содержащими обратные клапаны 20 с полостями быстродействующего клапана до и после затвора 3.
Работу клапана можно проиллюстрировать в режиме технологического (медленного) и аварийного закрытия.
При технологическом закрытии рабочая среда от постороннего источника 19 через обратный клапан 18 и кольцевой зазор в закрытом золотнике 15 по каналу 9 подается в надпоршневую 6 полость силового цилиндра 5, благодаря чему затвор 3 перемещается вниз до соприкосновения с седлом 2.
При аварийном закрытии (например, при разрыве трубопровода) рабочая среда быстродействующего клапана под действием перепада давлений через обратные клапаны 20 поступает в сбросные клапаны 14 системы 13, благодаря чему давление в надпоршневой полости 6 повышается и затвор 3 перекрывает седло 2.