ДВУХСТОРОННИЙ ОТПИРАЕМЫЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к запорной арматуре для трубопроводов. Известен обратный невозвратно-запорный клапан (RU 2187731 С1, Кл. F16K 15/03, 13.02.2001). Недостатком данного устройства является ограниченность областей использования. Данный клапан используется только при движении рабочей среды в одном направлении, а именно: при движении ее «под» запорный орган клапана, то есть когда направление движения рабочей среды и запорного органа при открытии клапана совпадают. При движении рабочей среды «на» запорный орган для открытия закрытого клапана требуются большие усилия.
Наиболее близким к заявляемому является отпираемый обратный клапан (RU 2358175 С2, Кл. F16K 15/18, 01.07.2005). Данное устройство снабжено отпирающим и разгрузочным поршнями, которые предназначены для открытия запорного органа при подаче среды «на» запорный орган. Давление рабочей среды подается на отпирающий поршень, который сначала сдвигает разгрузочный поршень и происходит некоторое снижение давления рабочей среды, воздействующей на запорный орган, а затем отпирающий поршень сдвигает запорный орган, открывая обратный клапан. Недостатком данного устройства является ограниченность областей использования, так как оно выполняет функцию обратного клапана только при одном направлении движения рабочей среды. Вследствие большого гидравлического сопротивления данное устройство не может применяться на трубопроводах, предназначенных для транспортировки больших объемов рабочей среды.
Задачей полезной модели является расширение областей использования устройства.
Для решения указанной задачи устройство выполнено из двух клапанов с приводом, установленных последовательно, причем так, что движение запорных органов клапанов при их открытии или закрытии происходит во встречном направлении.
Заявляемый двусторонний отпираемый обратный клапан может использоваться в качестве обратного клапана при обоих направлениях движения рабочей среды, а также в качестве запорного органа также при обоих направлениях движения рабочей среды. Это достигается за счет того, что открытие запорного органа клапана происходит тогда, когда давление на него с обеих сторон одинаково. Для уравнивания давления сначала закрывается другой запорный орган. Так как в этот момент клапан закрыт и движения рабочей среды нет, усилие закрытия его невелики. Затем полость между запорными органами соединяется с полостью за запорным органом, который необходимо открыть, в результате чего давление рабочей среды с обеих сторон запорного органа выравнивается. После этого этот запорный орган открывается. Далее для открытия клапана открывается закрытый запорный орган. При его открытии давление рабочей среды помогает перемещать запорный орган в открытое положение. Для закрытия клапана закрывается тот запорный орган, у которого направление движения на закрытие будет совпадать с направлением движения рабочей среды. Поток рабочей среды значительно снижает усилие, необходимое для закрытия запорного органа. Таким образом любое открытие или закрытие клапана не требует больших усилий.
Клапан может быть использован и как обратный. В этом случае один запорный орган открывается, а другой закрывается, при этом после закрытия электродвигатель привода запорного органа должен быть обесточен для того, чтобы запорный орган под давлением рабочей среды мог открываться. При этом закрывается тот запорный орган, который при открытии двигается в том же направлении, что и рабочая среда. При возникновении обратного потока рабочей среды запорный орган под действием собственного веса и давления потока рабочей среды закрывается.
На фиг.1 показан разрез клапана. (Оба запорных органа закрыты). На фиг.2 показан разрез клапана в случае, когда направление движения рабочей среды слева направо и клапан выполняет функцию обратного клапана.
Клапан состоит из корпуса 1, двух запорных органов 2, 3, каждый из которых имеет привод, состоящий из исполнительных цилиндров 4, 5, рабочих цилиндров 6, 7 и электродвигателей 8, 9. Для соединения и разъединения полости между запорными органами и полостями за ними установлены запорные устройства 10, 11. Для фиксирования запорных органов в открытом или закрытом положении установлены запорные устройства 12, 13.
Клапан работает следующим образом. На фиг.1 показано закрытое состояние клапана. Для открытия клапана при направлении движения рабочей среды слева направо сначала открывается запорный орган 3, для чего включается электродвигатель 9, который перемещает поршень рабочего цилиндра 7, вследствие чего перемещается поршень исполнительного цилиндра 5, соединенный с запорным органом 3. Затем он фиксируется в таком положении путем закрытия запорного устройства 13, который не позволяет двигаться жидкости в цилиндрах. Затем после открытия запорного устройства 12 рабочая среда открывает запорный орган 2 и далее перемещается по трубопроводу. При изменении направления движения рабочей среды запорный орган 2 закрывается. Если не требуется выполнения функции обратного клапана то в этом случае запорный орган 2 открывается и фиксируется в таком положении закрытием запорного устройства 12. Для закрытия клапана закрывается запорный орган 3. Далее для открытия клапана сначала закрывается запорный орган 2 и фиксируется в таком положении закрытием запорного устройства 12 - оба запорных органа закрыты (фиг.1). Затем полость между клапанами соединяется с полостью за запорным органом 3 открытием запорного устройства 11. Давление рабочей среды слева и справа от запорного органа 3 выравнивается, после чего он открывается электродвигателем 9. Для открытия клапана запорное устройство 12 открывается и под давлением рабочей среды запорный орган 2 открывается и начинает функционировать как обратный клапан.
При обратном направлении движения рабочей среды клапан работает аналогично.
На фиг.1 и 2 показан вариант размещения клапанов, когда движение запорных органов при их открытии происходит во встречном направлении. Клапаны могут быть установлены так, что запорные органы двигаются во встречном направлении при их закрытии. При этом принцип работы клапана остается таким же.