Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов

(51) 16 31/383 (2006.01) 16 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ поверхностями при запирании и соединении входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса 1 через проходное поперечное отверстие 8 поршня при отпирании. Отличие устройства заключается в том,что поршень 7 установлен с возможностью поворота относительно продольной оси посредством штока 9. Поршень 7 может быть выполнен в виде сплошного тела с одним проходным поперечным отверстием или в виде трубы с закрытыми наружными концами и с двумя соосными отверстиями в боковых стенках, а проходное поперечное отверстие поршня образовано трубой,закрепленной в соосных отверстиях в боковых стенках поршня. Поршень установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпусе двух полостей 15 и 16, связанных с источниками управляющего давления. В частности источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и/ или давление атмосферного воздуха. Шток 9 снабжен рукояткой 10 и установлен в стакане 11,закрепленном на корпусе 1 и выполненном с продольным 12 и поперечным направляющими 14 отверстиями, причм около поперечного отверстия 14 стакана ненесена шкала для регулирования поворота поршня.(57) Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в различных областях промышленности, в частности в энергетике, водоснабжении, газовой и нефтяной промышленности. Техническим результатом является возможность более лгкого регулирования потока транспортируемой среды, быстрого закрытия при аварийной ситуации, визуализация положения поршня и удобство обслуживания. Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов содержит цилиндрический корпус 1,в боковых стенках 2 которого выполнены входное 4 и выходное отверстия 5, поршень 7 цилиндрической формы, в котором выполнено проходное поперечное отверстие 8 и который установлен в корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпусе двух полостей 15 и 16 полости и перекрытия поперечных сечений входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса своими боковыми Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в различных областях промышленности, в частности в энергетике, водоснабжении, газовой и нефтяной промышленности. Известен клеточный клапан (А.с. СССР 1629662, МПК 16 1/00, публ. 23.02.91). Он содержит корпус с крышкой и с перпендикулярными друг другу входным и выходным патрубками, установленную в корпусе цилиндрическую клетку с профилированными окнами с наружной ступенчатой поверхностью в верхней части и седловой поверхностью, затвор в виде поршня со штоком, связанным с приводом,установленный в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения и перекрытия профилированных окон клетки и закрытия при установке на седловую поверхность клетки. Недостатками известного клапана является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление, сложность очистки клапана от загрязнений. Известен клапан (Патент Российской Федерации 2112903, МПК 16 31/122, публ. 10.06.98). Он содержит корпус с крышкой с расположенными поперк корпуса входным и выходным патрубками,первое седло в виде цилиндрической втулки,размещенное поперек корпуса, подпружиненный поршень, установленный в крышке и в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и выполненный в виде полого цилиндра с перепускными отверстиями, и надпоршневая полость, сообщенная разгрузочным каналом, выполненным в крышке, с источниками управляющего давления через управляющий клапан с атмосферой и с входным патрубком. Клапан имеет также второе седло, выполненное в выходном патрубке. Клапан снабжен второй крышкой, размещенной в нижней части корпуса. В ней находится разгрузочная полость, сообщенная с выходным патрубком и снабженная предохранительным клапаном. Недостатками известного клапана является сложность конструкции, сложность изготовления и очистки, нелинейная расходная характеристика Известно запорно-регулирующее устройство для трубопровода, приведенное в патенте Республики Казахстан 1441 (МПК 16 31/12, публ. 15.12.1994 г.). Оно содержит корпус, в котором установлен с возможностью возвратнопоступательного перемещения поршень со штоком,разделяющий корпус на две полостинадпоршневую и подпоршневую, причем поршень соединен с запорным органом, установленным в трубопроводе поперек него, а полости корпуса соединены трубопроводами с источниками управляющего давления. Недостатками известного устройства является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление,нелинейная расходная характеристика, сложность очистки, сложность регулирования потока транспортируемой среды. 2 В качестве наиболее близкого аналога выбрано запорно-регулирующее устройство для трубопроводов (Инновационный патент Республики Казахстан 21344, МПК 16 31/122, публ. 15.06.2009 г.). Оно содержит цилиндрический корпус, в боковых стенках которого выполнены входное и выходное отверстия,поршень цилиндрической формы, в котором выполнено проходное поперечное отверстие и который установлен в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпус, по меньшей мере,одной полости с возможностью перекрытия сечений входного и выходного отверстий корпуса своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через проходное поперечное отверстие при отпирании. Известное решение имеет относительно несложную конструкцию,маленькое гидравлическое сопротивление,линейную расходную характеристику, является простым в обслуживании, легко очищаемым. Но его невозможно закрыть вручную при отказе гидравлической схемы или при отсутствии среды,положение рабочего органа не визуализировано, что неудобно при обслуживании устройства. В основу полезной модели положена задача создания запорно-регулирующего устройства для трубопровода, с одной стороны имеющего несложную конструкцию,маленькое гидравлическое сопротивление,линейную расходную характеристику, легко очищаемого, с другой стороны,обеспечивающего быстрое закрытие устройства вручную при аварийной ситуации, визуализацию положения поршня и удобство обслуживания. Техническим результатом является возможность быстрого закрытия вручную при аварийной ситуации, визуализация положения поршня и удобство обслуживания. Для достижения указанного технического результата в запорно-регулирующем устройстве для трубопроводов,содержащем цилиндрический корпус, в боковых стенках которого выполнены входное и выходное отверстия,поршень цилиндрической формы, в котором выполнено проходное поперечное отверстие и который установлен в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпусе двух полостей и перекрытия поперечных сечений входного и выходного отверстий корпуса своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса своими боковыми поверхностями при запирании и соединении входного и выходного отверстий корпуса через проходное поперечное отверстие при отпирании, согласно полезной модели, поршень установлен с возможностью поворота относительно продольной оси посредством штока. Кроме того, поршень может быть выполнен в виде сплошного тела с одним проходным поперечным отверстием. В предпочтительном варианте осуществления поршень выполнен в виде трубы с закрытыми наружными концами и с двумя соосными отверстиями в боковых стенках, а проходное поперечное отверстие поршня образовано трубой,закрепленной в соосных отверстиях в боковых стенках поршня. В предпочтительном варианте осуществления поршень установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпусе двух полостей, связанных с источниками управляющего давления. Преимущественно источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и/ или давление атмосферного воздуха. В предпочтительном варианте осуществления шток снабжен рукояткой и установлен в стакане,закрепленном на корпусе и выполненном с продольным и поперечным направляющими отверстиями, причм вдоль поперечного отверстия стакана выполнена шкала для регулирования поворота поршня. Полезная модель поясняется чертежами,открытом положении На фиг.1 изображено запорно- регулирующее устройство в закрытом положении, продольный разрез на фиг.2- запорно- регулирующее устройство на фиг 1 в закрытом положении путм поворота поршня, продольный разрез на фиг.3- запорно- регулирующее устройство в закрытом положении, продольный разрез на фиг.4 -разрез А-А на фиг.3 на фиг.-5 изображено запорно- регулирующее устройство в открытом положении, продольный разрез на фиг.6-разрез Б-Б на фиг. 5 на фиг.7 изображено запорно- регулирующее устройство в закрытом положении путм поворота поршня, продольный разрез на фиг.8- разрез В-В на фиг.7 на фиг.9 схематично изображено заявляемое запорно- регулирующее устройство с приводом. Запорно-регулирующее устройство содержит корпус 1, имеющий боковые стенки 2 и крышки 3. Корпус выполнен цилиндрическим. В боковых стенках корпуса 1 выполнены соосные входное отверстие 4 и выходное отверстие 5. Устройство установлено на магистральном трубопроводе 6. В корпусе 1 установлен с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль продольной оси поршень 7. Поршень 7 имеет цилиндрическую форму в нм выполнено проходное отверстие 8. Он может быть выполнен в виде сплошного тела (фиг.1 и 2) или полым (фиг.3-7 ) На фиг.3-7 поршень 7 выполнен в виде трубы с закрытыми наружными концами и с двумя соосными отверстиями в боковых стенках, а проходное поперечное отверстие 8 поршня образовано трубой, закрепленной в соосных отверстиях в боковых стенках поршня. Поршень 7 соединн со штоком 9, на котором закреплена рукоятка 10. Шток 9 размещен в стакане 11, закрепленном на торце корпуса 1 и имеющем направляющее отверстие 12,параллельное продольной оси, и отверстие 13, перпендикулярное продольной оси. На стакане 10 вдоль отверстия 13 нанесен указатель углового положения поршня шкала 13. С обеих сторон от поршня 7 в корпусе 1 образованы полость 15 и полость 16. Полости корпуса 15 и 16 соединены трубопроводами с источниками управляющего давления. В варианте исполнения, приведенном на фиг. 9, источниками управляющего давления является давление транспортируемой среды и давление воздуха в баке 17. Бак 17 соединн трубопроводом 18 через распределитель 19 с трубопроводом 6. Полость 15,образованная в корпусе 1, соединена трубопроводом 20 через распределитель 19 с баком 17. Полость 16,образованная в корпусе 1, соединена трубопроводом 21 через распределитель 19 с баком 17. Бак 17 соединн через распределитель 19 трубопроводом 22 с трубопроводом 6 после запорнорегулирующего устройства. Распределитель 19 имеет выхлопную трубу 23 для выхлопа в атмосферу. Запорно-регулирующее устройство работает следующим образом. Для открытия запорно-регулирующего устройства часть транспортируемой среды,например нефть, по трубопроводу 18 через распределитель 19 подается под давлением в бак 17,из которого вытесняет воздух. Воздух по трубопроводу 20 подается в полость корпуса 15,давит на торец поршня 7 и поршень 7 перемещается в корпусе вдоль продольной оси. Когда поперечное проходное отверстие 8 поршня 7 при его перемещении остановится напротив входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса, произойдет их соединение и отпирание трубопровода 6. Одновременно воздух из полости 16 отводится по трубопроводу 21 в распределитель 19 и затем в атмосферу через выхлопную трубу 23. Для закрытия задвижки часть транспортируемой среды по трубопроводу 18 через распределитель 19 подается под давлением в бак 17, из которого вытесняет воздух. По трубопроводу 21 воздух подается в полость 16 корпуса 1, давит на торец поршня 7. Поршень перемещается вдоль продольной оси и перекрывает поперечные сечения входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса своими боковыми поверхностями, происходит запирание трубопровода 6. Одновременно из полости 15 воздух по трубопроводу 20 подается в распределитель 19 и удаляется в атмосферу через выхлопную трубу 23. Из бака 17 транспортируемая среда сбрасывается по трубопроводу 22 в магистральный трубопровод 6 после запорнорегулирующего устройства. В случае аварийной ситуации,когда управляющая система не срабатывает поворотом рукоятки 10 посредством штока 9 поршень 7 3 поворачивают относительно продольной оси и он перекрывает поперечные сечения входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса своими боковыми поверхностями, в результате чего происходит запирание трубопровода 6 (фиг.2, 7, 9). При необходимости регулирования потока транспортируемой среды поршень 7 поворачивают посредством штока 9 и рукоятки 10 на необходимый угол, руководствуясь шкалой 14, происходит частичное перекрытие входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса уменьшение проходного отверстия 8 и уменьшение потока транспортируемой среды. Наличие штока 9 у поршня и его позволяет определить визуально нахождение поршня и открытое или закрытое состояния устройства. Кроме того, шкала 14 на стакане 11 позволяет также определить визуально положение поршня 7. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов,содержащее цилиндрический корпус, в боковых стенках которого выполнены входное и выходное отверстия,поршень цилиндрической формы, в котором выполнено проходное поперечное отверстие и который установлен в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпусе двух полостей и перекрытия поперечных сечений входного и выходного отверстий корпуса своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через проходное поперечное отверстие при отпирании,отличающееся тем, что поршень установлен с возможностью поворота относительно продольной оси посредством штока. 2. Запорно-регулирующее устройство по п.1,отличающееся тем, что поршень выполнен в виде сплошного тела с одним проходным поперечным отверстием. 3. Запорно-регулирующее устройство по п.1. отличающееся тем, что поршень выполнен в виде трубы с закрытыми наружными концами и с двумя соосными отверстиями в боковых стенках, а проходное поперечное отверстие поршня образовано трубой, закрепленной в соосных отверстиях в боковых стенках поршня. 4. Запорно-регулирующее устройство по любому из п.п.1-3, отличающееся тем, что поршень установлен в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль продольной оси с образованием в корпусе двух полостей,которые связанны с источниками управляющего давления. 5. Запорно-регулирующее устройство по п.4,отличающееся тем,что источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и/или давление атмосферного воздуха. 6. Запорно-регулирующее устройство по любому из п.п.1-5, отличающееся тем, что шток снабжен рукояткой и установлен в стакане, закрепленном на корпусе и выполненном с продольным и поперечным направляющими отверстиями, причм около поперечного отверстия стакана нанесена шкала для регулирования поворота поршня.