Устройство регулирующее

Полезная модель предназначена для ручного регулирования параметров рабочей среды путем изменения проходного сечения затвора за счет изменения положения заслонки, а также перекрытия потока рабочей среды.
Устройство может быть использовано для регулирования расхода сред, свойства которых удовлетворяют требованиям технических характеристик устройства.
Устройство устанавливается на технологических трубопроводах, предназначенных для транспортировки жидкой или газообразной рабочей среды, в том числе горючей и воспламеняющейся, используемой в процессах нефтехимии и нефтепереработки, добычи, транспорта, хранения и подготовки газа.
Известен патент России №57409 от 10.10.2006, в котором раскрыто шиберное регулирующее устройство, имеющее корпус с перепускным каналом для прохода текучей среды, снабженный подходящими средствами для монтажа на трубопроводе и направляющими в виде пластин из стойкого к коррозии и/или абразивному износу материала, которые закреплены в корпусе практически под прямым углом к геометрической оси указанного канала и имеют окна, соответствующие этому каналу по форме и площади проходного сечения, шиберную пластину из стойкого к коррозии и/или абразивному износу материала, которая размещена между направляющими пластинами по скользящей посадке, и подходящий привод возвратно-поступательного перемещения шиберной пластины вдоль направляющих пластин между позициями «закрыто» и «открыто». При этом перепускной канал корпуса футерован гильзами, которые, по меньшей мере, частично изготовлены из стойкого к коррозии и/или абразивному износу материала, плотно установлены внутри корпуса, служат упорами для направляющих пластин и зафиксированы от осевого смещения упорными резьбовыми втулками, а шиберная пластина имеет в верхней части окно для прохода текучей среды. Недостатком данного устройства является низкий срок эксплуатации устройства, ввиду износа рабочих поверхностей.
Наиболее близким техническим решением является патент на полезную модель №194097, от 28.11.2019. В данном патенте раскрыт клапан регулирующий, выполненный в виде корпуса, состоящего из двух скрепленных половин, внутри которого установлены плоские пластины и шиберная пластина-заслонка, размещенная между направляющими плоскими пластинами, и привода, осуществляющего перемещение заслонки. При этом плоские пластины выполнены в виде фланца и неподвижного вкладыша и размещены в основной части корпуса, закрываемой крышкой корпуса. Внутри крышки корпуса, фланца, заслонки, неподвижного вкладыша и в выходном канале корпуса установлены втулки, при этом втулка крышки корпуса выполнена с плавно уменьшающимся сечением отверстия, переходящим в отверстие втулки фланца, а втулка заслонки выполнена в виде цилиндрической детали с равномерно расположенными по периметру сечения осевыми отверстиями. Недостатком данного устройства является недостаточно долгий срок эксплуатации и невысокая герметичность.
Технический результат предлагаемого устройства - повышение герметичности и срока службы устройства.
Технический результат достигается тем, что устройство регулирующее состоит из двух скрепленных половин - крышки и корпуса, внутри корпуса установлены неподвижный вкладыш, направляющие плоские пластины и заслонка, размещенная между направляющими плоскими пластинами, а также привода, осуществляющего перемещение заслонки. Внутри неподвижного вкладыша и в выходном канале корпуса установлены втулки, выполненные из материала с высокой твердостью. При этом с торцевой части заслонки установлен вкладыш заслонки, и осуществлена притирка сопрягаемых поверхностей неподвижного вкладыша и вкладыша заслонки, а в проходном отверстии заслонки и вкладыша заслонки установлена втулка, выполненная из материала с высокой твердостью.
Втулку, расположенную в выходном канале корпуса, желательно выполнять из материала стойкого к коррозии.
Привод, осуществляющий перемещение заслонки, может быть выполнен в виде рукоятки, осуществляющей перемещение винта-штока, и заслонки, прикрепленной к нему. При этом винт-шток содержит указатель, показывающий величину пропускной способности клапана на шкале привода.
Конструкция устройства приведена на фиг. 1-4, где:
на фиг. 1 показан главный вид устройства в открытом положении в разрезе;
на фиг. 2 показан вид устройства сбоку (со снятой крышкой 20);
на фиг. 3 показан главный вид устройства в закрытом положении в разрезе;
на фиг. 4 показана выноска А - основные элементы затвора в сечении.
На фигурах изображены:
1 - корпус;
2 - защитная втулка;
3 - неподвижный вкладыш;
4 - направляющие;
5 - заслонка;
6 - защитная втулка;
7 - вкладыш заслонки;
8 - винт-шток;
9 - втулка;
10 - рым-болт;
11 - привод;
12 - гайка ходовая;
13 - упорный подшипник;
14 - рукоятка;
15 - втулка;
16 - указатель;
17 - шкала;
18 - гайка;
19 - шпилька;
20 - крышка;
21 - болт;
22 - гайка;
23 - кольцо резиновое уплотнительное;
24 - кольцо защитное;
25 - винт.
Устройство, показанное на фиг. 1-4 состоит из механизма регулирующего и привода.
Механизм регулирующий включает в себя корпус 1, в котором установлена защитная втулка 2 с неподвижным вкладышем 3. На вкладыше 3 между направляющими 4 находятся регулирующая заслонка 5 с защитной втулкой 6 и вкладышем заслонки 7. В пазе заслонки 5 установлен винт-шток 8.
Фиксированное вертикальное перемещение заслонки 5 обеспечивается направляющими 4, закрепленными неподвижно к торцу корпуса болтами 21.
Для защиты корпуса 1 и монтажного фланца на выходе устройства от эрозионного иабразивного износа, в нем расположена втулка 9 из сплава с высокой твердостью.
Для защиты проходных отверстий от эрозионного и абразивного износа в заслонке 5 и вкладыше 7 установлена защитная втулка 6 из сплава с высокой твердостью, для защиты проходного отверстия от эрозионного и абразивного износа в неподвижно установленном вкладыше 3 и проходного отверстии корпуса 1 установлена защитная втулка 2 из сплава с высокой твердостью.
Со стороны входа рабочей среды в корпус 1 установлена крышка 20, которая крепится к корпусу посредством гаек 18 и шпилек 19.
Для строповки при монтаже и демонтаже на трубопровод устройство оснащено рым-болтами 10.
Привод 11 (фиг. 2) устанавливается в боковое отверстие корпуса 1 и крепится гайками 22.
Привод 11 выполнен в виде винта-штока 8 и ходовой гайки 12 с двумя упорными подшипниками 13. Возвратно-поступательное перемещение винта-штока 8 осуществляется вращением рукоятки 14, соединенной с ходовой гайкой 12 через втулку 15.
Величину пропускной способности определяют по положению указателя 16 относительно шкалы 17. Указатель 16 неподвижно закреплен на винте-штоке 8 винтом 25.
Работа устройства
Принцип работы заключается в изменении площади проходного сечения устройства за счет изменения положения регулирующей заслонки 5 с защитной втулкой 6 и вкладышем 7 относительно неподвижной защитной втулки 2 и вкладыша 3.
Необходимую величину пропускной способности устанавливают путем перемещения указателя 16 на соответствующую отметку шкалы 17.
Регулирование расхода рабочей среды от положения «ЗАКР.» до положения «100» % Kvy по шкале 17 осуществляется вращением рукоятки 14 против часовой стрелки. Винт-шток 8 перемещает поступательно вверх заслонку 5 с защитной втулкой 6 и вкладышем 7 относительно неподвижной защитной втулки 2 и вкладыша 3. В результате проходное сечение в защитной втулке 2 увеличится, а указатель 16 переместится от отметки «ЗАКР.» до отметки «100» % Kvy по шкале 17 (фиг. 1).
Регулирование расхода рабочей среды от положения «100» % Kvy до положения «ЗАКР.» по шкале 17 осуществляется вращением рукоятки 14 по часовой стрелке. Винт-шток 8 перемещает поступательно вниз заслонку 5 с защитной втулкой 6 и вкладышем 7 относительно неподвижной защитной втулки 2 и вкладыша 3. В результате проходное сечение в защитной втулке 2 уменьшится, а указатель 16 переместится от отметки «100» % Kvy до отметки «ЗАКР.» по шкале 17 (фиг. 2).
Новизна конструкции заключается в том, что предлагаемое шиберное устройство регулирующее способно выполнять функции регулирования расхода (давления) рабочей среды и обеспечивать в закрытом положении VI класс герметичности по ГОСТ 9544-2015 в начальный период эксплуатации и не ниже IV класса герметичности по ГОСТ 9544-2015 на протяжении всего оставшегося срока эксплуатации.
Достигнут высокий класс герметичности за счет притирки сопрягаемых поверхностей вкладышей 3 и 7, выполненных из твердого сплава ВК8, а также включением в конструкцию сменных защитных втулок 2 и 6, выполненных из твердого сплава ВК8, которые посредством уплотнительных резиновых колец 23 и защитных колец 24 обеспечивают высокий класс герметичности регулирующих элементов затвора.
Исключается эрозионный и абразивный износ поверхностей Б и В (фиг. 3) дорогостоящих вкладышей 3 и 7, функционально участвующих в сохранении герметичности устройства в закрытом положении, т.к. функции регулирования потока рабочей среды в предлагаемой конструкции возложены на сменные защитные втулки 2 и 6, выполненных из твердого сплава ВК8, тем самым обеспечивается длительный срок эксплуатации устройства без нарушения технических характеристик (класса герметичности и пропускной характеристики).
В предлагаемом устройстве регулирующем шиберного типа за счет полнопроходной конструкции защитных втулок 2 и 6 (внутренний диаметр втулок соответствует условному проходу устройства) достигнута максимальная пропускная характеристика рабочей среды.
В предлагаемом устройстве имеется возможность изменять пропускную характеристику по требованию заказчиков данного типа продукции за счет изменения конфигурации проходного отверстия во втулках 2 и 6 (овальное отверстие, отверстие в виде паза, ряд цилиндрических отверстий и иных геометрических форм и их комбинаций) без замены дорогостоящих твердосплавных вкладышей 3 и 7.
В конструкции предлагаемого устройства регулирующего предусмотрена возможность замены быстро изнашиваемых деталей привода 11 без демонтажа устройства с трубопровода, т. е. без перекрытия технологической линии и прекращения подачи транспортируемой среды.