КЛАПАН ЗАПОРНЫЙ

Полезная модель относится к арматуростроению. Клапан может использоваться в качестве запорного устройства в трубопроводах, транспортирующих в т.ч. агрессивные и коррозионно-активные среды.
Известен запорный клапан, чертеж У26362 (Арматура-2004. Номенклатурный каталог-справочник по трубопроводной арматуре, выпускаемой в СНГ. В 2-х частях. М.: ООО «Текскомп-Китема», 2005, с.355), имеющий сильфонное уплотнение по штоку.
Недостатком такой арматуры является невозможность установки ее на открытых площадках в районах с умеренным климатом, так как вследствие попадания влаги внутрь сильфона и замерзания, арматура становится не работоспособной.
Известен клапан, чертеж У26549 (Арматура-2004. Номенклатурный каталог-справочник по трубопроводной арматуре, выпускаемой в СНГ. В 2-х частях. М.: ООО «Текскомп-Китема», 2005, с.355), имеющий сильфонное уплотнение по штоку, а также дублирующий сальник, уплотняющий шток и препятствующий попаданию влаги внутрь сильфона.
Недостатком такой конструкции являются:
- сложность и трудоемкость;
- незащищенность механизма преобразования движения от внешнего воздействия;
- невозможность определения состояния сильфона без разборки клапана;
- необходимость использования дорогостоящих коррозионностойких по отношению к рабочей среде материалов для конструктивных элементов, расположенных за сильфонным уплотнением.
Известен клапан, содержащий корпус с седлом, запорный орган, соединенный со шпинделем, связанным со штоком привода и сильфоном, систему сигнализации положения запорного органа и контроля состояния сильфона, включающую толкатель, взаимодействующий с электрическим контактным сигнализатором, и узел герметизации сильфона от внешней среды, отличающийся тем, что узел герметизации сильфона от внешней среды выполнен в виде мембраны, закрепленной на шпинделе и в корпусе, при этом система контроля состояния сильфона снабжена дополнительным электрическим сигнализатором (патент СССР №1665148 А1, F16k 37/00).
Достоинством данного клапана является возможность определения (диагностика) разрушения сильфонного уплотнения и передача этой информации на расстояние.
Недостатками данного клапана являются:
- диагностирование сильфонного уплотнения в арматуре, укомплектованной пневмоприводом (требование наличия воздуха над поршнем);
- диагностирование клапана, только при условии снятия с трубопровода (требование подачи специального давления воздуха в сам клапан и привод).
Общим недостатком известных технических решений, включая рассмотренные выше конструкции, является их недостаточная надежность и безопасность работы в течение длительного периода эксплуатации.
Задача, достигаемая полезной моделью, состоит в создании такого технического решения, при использовании которого упрощалась бы конструкция клапана, существенно снижались затраты на изготовление клапана, и повышалась надежность и безопасность работы клапана в процессе эксплуатации, т.е. увеличивалась вероятность безотказной работы, благодаря наличию защиты резьбовой пары от атмосферного воздействия и наличию сигнализации о состоянии сильфона.
Указанные задачи решаются посредством размещения резьбовой пары в полости между сильфоном и сальником и установки механизма, регистрирующего избыточное давление в данной полости.
Клапан состоит из корпуса 1, проставки 2, крышки 3, сильфонного уплотнения 4, сальникового уплотнения 5, механизма преобразования движения, состоящего из резьбовой втулки 6 и резьбового штока 7, полости 8, штуцера 9 с герметично установленным в нем поршнем 10, мембраны 11, крышки штуцера 12, сигнализатора 13.
Запорный клапан работает следующим образом.
Сальник 5 уплотняет гладкую часть штока 7 и препятствует попаданию внешней среды (осадков) в резьбовую пару (втулка 6 и резьбовая часть штока 7), исключая, таким образом, вероятность заклинивания при замерзании. Крышка 3 одновременно выполняет две функции: собственно крышки, удерживая сильфон и сальник, и опоры для размещения резьбовой втулки. Агрессивная рабочая среда находится во внутренней полости корпуса 1 и в полости между сильфоном 4 и проставкой 2. При разрушении сильфона 4 рабочая среда попадает внутрь сильфона 4 и далее во внутреннюю полость 8 крышки 3.
Давление повышается, поршень 10 перемещается в штуцере 9 и разрывает мембрану 11. Поршень, появляясь снаружи клапана, визуально сигнализирует о разрушении сильфона 4, а также, воздействуя на сигнализатор 13, информирует о разрушении сильфона дистанционно.
Это позволяет своевременно обнаружить протечки агрессивной среды через сильфон и провести ремонт клапана, либо закрыть его (при подаче среды под золотник), перекрыв тем самым поступление рабочей среды во внутреннюю полость 8 крышки 3. Таким
образом, исключается длительное воздействие агрессивной рабочей среды на крышку 3, резьбовой шток 7 и резьбовую втулку 6.
Это позволяет применять при изготовлении запорного клапана обычные некоррозионностойкие материалы, а также исключить пропуск агрессивной среды через сальник, который не является гарантированным уплотнением.