Клапан герметический запорно-обратный

Полезная модель относится к клапанам с поворотными запорными элементами в форме диска и предназначена для использования в системах регулирования расходов газа или жидкости в различных типах энергетического оборудования.
Клапаны герметические запорно-обратные хорошо известны и представляют собой широко используемую конструкцию (см. Каталог, «Промышленная трубопроводная арматура», М., ЦИНТИхимнефтемаш 1989г., часть вторая, страница 126). Закрывающий механизм имеет форму диска. Диск расположен в центре трубы, и через диск проходит шток, присоединенный к приводу на внешней стороне клапана. Вращение посредством актуатора поворачивает диск либо параллельно, либо перпендикулярно потоку. Обычное применение поворотных клапанов заключается в управлении потоком воды. Также поворотные клапаны используются в противопожарных устройствах и обычно используются на больших трубопроводах, таких как передние и задние всасывающие отверстия и резервуары напорной линии. Поворотный клапан также является типом устройства управления потоком, используемым для старта протекания или прекращения протекания текучей среды через сечение трубы.
Недостатком указанных клапанов является отсутствие возможности регулирования параметров потока рабочей жидкости.
Известно устройство (см. авт.св. СССР 452708, кл. F 16 К 31/44, заявл. 04.05.73, опубл. 05.12.74), содержащее корпус с седлом, размещенный внутри корпуса поворотный диск-заслонку, шарнирно-рычажный механизм поворота диска на угол π/2, связанный с диском посредством герметичного сильфонного ввода, работающего в режиме качания, и средство управления механизмом поворота в виде цилиндра с поршнем.
Недостатком указанного устройства является наличие сильфонного ввода, являющегося элементом ненадежности и делающего конструкцию нетехнологичной. Кроме того, устройство не обеспечивает надежного разделения полостей при закрытом клапане, что ведет к снижению герметичности.
Известен клапан (см. заявку Японии 48-36529, кл. 66 А 6, заявл. 02.11.70 г., опубл. 05.11.73 г.), включающий корпус с седлом, выполненным под углом к оси клапана, контактирующий с седлом поворотный диск, шарнирно-рычажный механизм поворота диска с ползуном, размещенным в стенке корпуса, перпендикулярно к его оси с возможностью радиального перемещения под действием внешнего устройства.
Недостатком устройства является наличие контакта диска с седлом в плоскости, ориентированной под углом к оси клапана, что приводит к необходимости иметь разъемный корпус с фланцевым соединением его частей под тем же углом, что усложняет конструкцию.
Известен обратный поворотный клапан, содержащий корпус, установленный на шарнирном соединении с осью подвижный затвор, разделяющий проточную часть корпуса на входную и выходную полости, в котором на затворе со стороны входной полости под углом к его уплотнительной поверхности и параллельно оси расположена пластина, связанная с затвором посредством ребер жесткости, расположенных параллельно друг другу и оси подвижного шарнира (см. патент DE 545879 A, F 16 K 15/03, 09.03.1932).
Недостатком данного технического решения является то, что отсутствует механизм выбора наименьшего количества пластин за счет оптимизации их размеров, т.к. необоснованное увеличение количества пластин приводит к росту коэффициента гидравлического сопротивления, массе и инерционности системы «затвор - пластины - ребра».
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является поворотный клапан (патент RU 2014111659A, МПК F16K 1/22, 10.12.2015, авторы Нильсон Курт Ове, аналог), содержащий корпус, который имеет проход для текучей среды, протекающей через него вдоль центральной оси прохода, поворотный дроссельный диск, установленный в проходе и имеющий шток для поворота диска в любое положение между открытым положением и закрытым положением, и ослабляющий поток элемент, который установлен в проходе, предназначен для закрытия части поперечного сечения прохода и имеет множество идентичных каналов для уменьшения динамического момента, уровня шума и вибраций, вызываемых протекающей через клапан текучей средой, отличающийся тем, что каналы образуют угол (α) с центральной осью для направления части текучей среды, которая выходит из ослабляющего элемента, в направлении, отличном от направления потока текучей среды, который протекает вне каналов, при этом указанные каналы направляют поток по существу к потоку, проходящему вдоль центральной оси.
Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности регулирования проходящего потока рабочей жидкости.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является введение механизма регулирования потока рабочей жидкости за счет управления площади поперечного сечения посредством установки диска на заданный угол поворота.
Сущность технического решения заключается в том, что в клапане герметическом запорно-обратном, состоящем из корпуса, который имеет проход для текучей среды, протекающей через него вдоль центральной оси прохода, поворотный дроссельный диск, установленный в проходе и имеющий шток для поворота диска в любое положение между открытым положением и закрытым положением, на штоке находится рычаг, фланец, расположенный на корпусе клапана, внутри которого имеется винт.
Установка дополнительного рычага на штоке с возможностью вращения внутри фланца с отверстиями и винтами, ограничивающими это вращение, обеспечивает управление клапана герметического запорно-обратного по параметрам проходящей рабочей жидкости по расходу, скорости потока, давления потока за счет управления площади поперечного сечения посредством установки диска на заданный угол поворота.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид клапана герметического запорно-обратного в разрезе; на фиг.2 - вид клапана герметического запорно-обратного сверху.
Клапан герметический запорно-обратный состоит из корпуса 1, уплотнительного кольца 3, поворотного дроссельного диска 4, установленного в проходе и имеющего шток 2 для поворота диска в любое положение между открытым положением и закрытым положением, на штоке 2 находится рычаг 6, вращающийся вдоль фланца 5 с отверстиями 8 и винтом 9, расположенным на корпусе 1 клапана.
Клапан герметический запорно-обратный работает следующим образом: поворотный дроссельный диск 4 под действием давления рабочей жидкости, поворачивается по оси штока 2, отжимаясь от уплотнительного кольца 3 корпуса 1, на угол поворота, ограниченный поворотом рычага 6 во фланце 5 вкрученным винтом 9 в отверстие 8, пропускает рабочую жидкость. При возникновении обратного потока рабочей жидкости, под действием силы давления жидкости диск 4 закрывается до упора с уплотнительным кольцом 3 корпуса 1.
Благодаря дополнительному рычагу на штоке диска с ограничением поворота винтом, вкрученным в отверстие фланца, ограничен поворот вращения дроссельного диска, что позволяет регулировать рабочую жидкость по параметрам расхода, скорости потока, давления потока за счет управления площадью поперечного сечения посредством установки диска на заданный угол поворота.
По сравнению с известными аналогами заявляемый клапан герметический запорно-обратный с дополнительным рычагом на токе диска и винтом, ограничивающим угол вращения, позволяет регулировать площадь поперечного сечения корпуса клапана, что обеспечивает заданные параметры работы по параметром расхода, скорости, давления рабочей жидкости.