ПЕРЕХОДНИК И ЗАДВИЖКА С ПЕРЕХОДНИКОМ

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего и регулирующего устройства на трубопроводах, транспортирующих рабочую среду, например, нефть или техническую воду под давлением, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин.
Известна задвижка (па патенту на полезную модель RU 55067), выбранная в качестве прототипа задвижки, выполненная из двух полукорпусов, с патрубком, с наружным и внутренним фланцами, между полукорпусами размещен шибер с проходным отверстием. В проходном отверстии шибера может быть установлен регулирующий элемент, выполненный в виде обратного клапана или в виде штуцера. Задвижка при помощи внешних фланцев может быть установлена, например, на трубопроводе определенного диаметра. Ее недостатком является низкая универсальность, задвижка не может быть установлена на трубопроводе большего диаметра. Чтобы установить задвижку на трубопровод большего диаметра, сохранив заданные параметры ее работы (размеры проходного канала задвижки и/или регулирующего элемента, рабочее давление), требуется менять ее конструкцию, что влечет за собой либо увеличение сложности изготовления либо повышение металлоемкости задвижки.
Известен соединительный блок (по патенту на полезную модель RU 65998), содержащий кольцевые шайбы с центральным отверстием для прохода соединяемых труб, промежуточное звено, установленное между шайбами и охватывающее концы соединяемых труб, их соединение и эластичные уплотнения, расположенные между кольцевыми шайбами и промежуточным звеном, выполненным в виде промышленной трубопроводной арматуры или элемента трубопроводной арматуры. Его недостатками является: сложность установки, низкая надежность, особенно при высоком рабочем давлении, при агрессивной рабочей среде.
Известен приварной фланец (по патенту на изобретение RU 2393373), выбранный в качестве прототипа переходника, выполненный в виде неразъемного сварного соединения, состоящего из фланца с воротником и переходной втулки. Его недостатком является сложность установки, низкая надежность сварного соединения. Замена фланца на задвижке потребует ее последующего ремонта.
Технической задачей полезной модели является повышение универсальности задвижки, повышение надежности задвижки при ее установке на трубопроводы или трубопроводную арматуру разного диаметра, а также, упрощение такой установки.
Технический результат достигается в переходнике, содержащем проходной канал, большой фланец с отверстиями для соединительных элементов и малый фланец с глухими отверстиями для соединительных элементов. Переходник выполнен цельным и имеет ступенчатую цилиндрическую поверхность, с пазами для соединительных элементов. В глухих отверстиях для соединительных элементов выполнена резьба. Отверстия для соединительных элементов и глухие отверстия для соединительных элементов выполнены с угловым смещением друг относительно друга. Проходной канал имеет переменный диаметр, часть проходного канала выполнена конусообразной. На большом и малом фланце выполнены кольцевые канавки для уплотнительных элементов.
Технический результат достигается в задвижке, содержащей корпус, выполненный из двух полукорпусов, распорное кольцо, между полукорпусами размещен шибер, полукорпус состоит из патрубка с внешним фланцем, соединенным с переходником, содержащим проходной канал, большой фланец с отверстиями для соединительных элементов и малый фланец с глухими отверстиями для соединительных элементов. Шибер снабжен регулирующим элементом, выполненным в виде обратного клапана или штуцера. Переходник выполнен цельным и имеет ступенчатую цилиндрическую поверхность, с пазами для соединительных элементов, в глухих отверстиях для соединительных элементов выполнена резьба. Отверстия для соединительных элементов и глухие отверстия для соединительных элементов выполнены с угловым смещением друг относительно друга, на внешнем фланце выполнены пазы под соединительные элементы. Проходной канал имеет переменный диаметр, часть проходного канала выполнена конусообразной. На большом и малом фланце и на внешнем фланце выполнены кольцевые канавки для уплотнительных элементов.
Полезная модель поясняется чертежами:
фиг.1 - переходник;
фиг.2 - задвижка с двумя переходниками;
фиг.3 - задвижка с переходником, установленном на ответном фланце трубопровода.
Задвижка (фиг.2) содержит корпус, выполненный из двух полукорпусов 1, распорное кольцо 2, между полукорпусами с возможностью поворота в своей плоскости вокруг оси размещен шибер (например, в виде диска, не показан). Полукорпус 1 состоит из патрубка 3 с внешним фланцем 4, соединенным с переходником 5. В проходных отверстиях шибера, совмещающихся при его повороте с проходными отверстиями в патрубках 3 могут быть установлены сменные регулирующие элементы. Привод шибера может быть выполнен в виде вала-шестерни 6, передающей усилие на зубчатый венец шибера. Регулирующий элемент может быть выполнен в виде обратного клапана или в виде штуцера. Регулирующий элемент может быть установлен в проходном отверстии шибера при сборке задвижки. Регулирующий элемент в проходном отверстии может не устанавливаться.
Переходник 5 (фиг.2) содержит проходной канал 8, совмещающийся, при установке на задвижку, с проходным отверстием в патрубке 3, большой фланец 9 с отверстиями 10 для соединительных элементов 11 и малый фланец 12 с глухими отверстиями 13 для соединительных элементов 14. Переходник 5 выполнен цельным (изготавливается из цельной металлической заготовки) и имеет ступенчатую цилиндрическую поверхность 15, образованную большим и малым фланцами 9, 12, имеющими цилиндрические боковые поверхности разного диаметра и параллельные друг другу торцевые поверхности. Диаметр малого фланца 12 совпадает с диаметром внешнего фланца 4. На малом фланце 12 выполнены пазы 17 для соединительных элементов 11. В глухих отверстиях 13 для соединительных элементов 14 выполнена резьба.
Отверстия 10 для соединительных элементов и глухие отверстия 13 для соединительных элементов выполнены с угловым смещением друг относительно друга. На внешнем фланце 4 выполнены пазы 16 под соединительные элементы 11, выполненные аналогично пазам 17 для соединительных элементов 11 на переходнике 5. Это позволяет установить одновременно соединительные элементы 11, соединяющие большой фланец 9 с ответной частью 18 трубопровода или трубопроводной арматуры (фланец 18 трубопровода или трубопроводной арматуры), и соединительные элементы 14, соединяющие внешний фланец 4 и малый фланец 12. На фиг.2, 3 показаны поперечные разрезы в разных плоскостях, на которых видны отверстия 10 для соединительных элементов 11 и глухие отверстия 13 для соединительных элементов 14.
Проходной канал 8, для снижения сопротивления при протекании рабочей среды, имеет переменный диаметр, например, часть проходного канала 8 выполнена конусообразной. На большом и малом 9, 12 фланце, на внешнем фланце 4 и на фланце 18 трубопровода выполнены кольцевые канавки 19 для уплотнительных элементов 7.
Задвижка собирается и устанавливается следующим образом.
При сборке задвижки в проходном отверстии шибера может быть установлен регулирующий элемент, например, штуцер для регулирования потока жидкости. Также, проходное отверстие может быть оставлено свободным. В качестве регулирующего элемента может быть установлен регулируемый обратный клапан. Клапан тарируется на любое давление из диапазона от 10 до 60 атм.
На задвижку устанавливается один или два переходника 5, на один внешний фланец 4, или на оба внешних фланца 4 (как показано на фиг.2). Задвижка с переходником 5 устанавливается на ответный фланец 18 трубопровода, имеющего больший диаметр, чем диаметр внешнего фланца 4 задвижки.
Таким образом, возможно использование задвижки с внешними фланцами 4 и проходными отверстиями в патрубках 3 одного типоразмера на трубопроводах, использующих задвижки другого типоразмера или разных типоразмеров. Смена переходников 5 или полукорпусов 1 задвижки производится при помощи резьбовых соединительных элементов 11, 14.
Например, задвижка с проходными отверстиями 65 мм, оснащенная штуцером с диаметром 16 мм, может быть установлена на трубопроводе НКТ с рабочим диаметром 80 мм, 100 мм и давлением до 300 атмосфер.
Кроме универсальности задвижки достигается повышение ее надежности за счет уменьшения габаритов элементов задвижки (уменьшаются площади сопрягаемых деталей и динамическое давление при протекании рабочей среды через элементы задвижки).