ШАРОВОЙ КРАН МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к оборудованию линейных участков магистральных газопроводов, а именно, шаровым кранам, совмещенным с энергетической установкой, генерирующей электроэнергию для обеспечения катодной защиты и электропитания.
Из уровня техники известна энергетическая установка магистрального трубопровода, содержащая герметичный корпус с гермовыводами и патрубком, устанавливаемым на трубопроводе, электрогенератор, связанное с ним лопастное колесо, выполненное с возможностью размещения внутри патрубка, и систему перемещения колеса из трубопровода в патрубок и обратно (см. а.с. SU 102920, кл. C23F 13/06, опубл. 01.01.1956). Недостатками известного устройства являются громоздкость и недолговечность.
Из уровня техники также известен шаровой кран магистрального трубопровода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, сферическую поворотную пробку с центральным проходным каналом и управляющий поворотный элемент (см. патент RU 2267048, кл. F16K 5/20, опубл. 27.12.2005).
Технической проблемой является создание шарового крана, совмещающего в себе функции запорного и электрогенерирующего устройства.
В предлагаемом шаровом кране магистрального трубопровода, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, сферическую поворотную пробку с центральным проходным каналом и управляющий поворотный элемент, корпус снабжен дополнительным патрубком, напротив которого в пробке в открытом положении выполнено отверстие, соединяющее полости патрубка и проходного канала, причем в дополнительном патрубке установлены электрогенератор, связанное с ним лопастное колесо, выполненное с возможностью прохождения через указанное отверстие, и система перемещения колеса из патрубка в канал и обратно.
Совокупность изложенных признаков позволяет решить вышеуказанную техническую проблему и получить технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей крана.
На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого крана;
на фиг. 2 - вид А-А по фиг. 1 с лопастным колесом в рабочем положении;
на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2 в убранном положении;
на фиг. 4 - вид Б-Б по фиг. 1 с лопастным колесом в рабочем положении;
на фиг. 5 - то же, что на фиг. 4 в убранном положении.
Предлагаемый шаровой кран устанавливают на линейном участке магистрального трубопровода 1. Кран содержит корпус 2 с входным 3 и выходным 4 патрубками, сферическую поворотную пробку 5 с центральным проходным каналом 6 и управляющий поворотный элемент в виде рукоятки 7.
Для обеспечения дополнительных функций корпус 2 снабжен дополнительным патрубком 8, напротив которого в пробке 5 в открытом положении выполнено отверстие 9, соединяющее полости патрубка 8 и проходного канала 6. В дополнительном патрубке 8 установлены электрогенератор 10 и связанное с ним единым валом лопастное колесо 11 и система перемещения 12. Габариты лопастного колеса 11 выполнены с учетом возможности его размещения внутри патрубка 8 и прохода через отверстие 9. Ось лопастного колеса 11 совпадает с осью патрубка 8, что позволяет минимизировать диаметр последнего и размеры устройства в целом, а также обеспечивает надежность крепления. Система перемещения 12 выполнена в виде телескопического кронштейна с гидроприводом, ручной или электроприводной лебедкой и обеспечивает возможность перемещения лопастного колеса 11 из патрубка 8 через в канал 6 и обратно. Для вывода полученной электроэнергии от электрогенератора 10 в патрубке 8 выполнены гермовыводы (позицией не обозначены).
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В рабочем положении пробка 5 находится в открытом положении, а лопастное колесо 11 размещено в канале 6, где оно под воздействием потенциальной и кинетической энергии газа вращается, создавая минимальный перепад давления в газопроводе. Вращение лопастного колеса 11 передается на электрогенератор 10, вырабатывающий электрический ток. Далее ток из корпуса 2, находящегося под давлением до 8,0 МПа, выводится наружу через гермовыводы, состоящие из силовых и управляющих проводников, и передается для электроснабжения катодной защиты, электроприводов запорной арматуры, телеметрии и телемеханики и др.
В нерабочем положении лопастное колесо 11 убирают внутрь патрубка 8 с помощью системы перемещения. После этого пробка 5 может быть перемещена в закрытое положение, перекрывая при этом не только входной 3 и выходной 4 патрубки, но и дополнительный патрубок 8, обеспечивая возможность ремонта электрооборудования.
Мощность предлагаемого устройства составляет от 0,5 до 5,0 кВт; напряжение - 24 В и 48 В для постоянного тока или 220 В и 380 В переменного тока. Монтаж устройства осуществляют аналогично обычной установке запорного оборудования.