Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов (варианты)

(51) 16 31/383 (2006.01) 16 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие 8 поршня при отпирании. Устройство может содержать корпус 1, поршень 7, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе, по меньшей мере, одной полости, соединенной с источниками управляющего давления. Его отличием является то, что в боковых стенках 2 корпуса выполнены входное 4 и выходное 5 отверстия, поршень 7 выполнен в виде сплошного тела и установлен с возможностью перемещения поперек входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса и перекрытия их поперечных сечений своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного 4 и выходного отверстий 5 корпуса при отпирании,а источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода 6 и /или давление воздуха. Предлагаемые изобретения позволяют упростить конструкцию,уменьшить гидравлическое сопротивление, обеспечить линейную расходную характеристику и упростить обслуживание и очистку запорно-регулирующего устройства.(72) Ермеков Танаткан Зинорович Сыздыков Нуртай Турсунович(54) ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ (ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности к энергетике, водоснабжении, газовой и нефтяной промышленности. Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов содержит корпус 1,поршень 7, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе двух полостей 9 и 10 или одной, связанных с источниками управляющего давления. Отличие предлагаемого устройства заключается в том, что в боковых стенках 2 корпуса выполнены входное 4 и выходное 5 отверстия, а в поршне 7 выполнено, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие-8, и поршень установлен с возможностью перемещения поперек входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса,перекрытия поперечных сечений отверстий своими 21344 Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности к 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, цилиндрическую клетку с профилированными окнами с наружной ступенчатой поверхностью в верхней части и седловой поверхностью, установленную в корпусе, затвор в виде поршня со штоком, связанным с приводом,установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и перекрытия профилированных окон клетки и закрытия при установке на седловую поверхность клетки. Недостатком известного клапана является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление, сложность очистки клапана от загрязнений. Известен клапан (пат. 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. Недостатком известного клапана является сложность конструкции, сложность изготовления и очистки, нелинейная расходная характеристика. В качестве ближайшего аналога выбрано 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 полости надпоршневую и подпоршневую, причем поршень соединен с запорным органом, установленным в трубопроводе поперек него, а полости корпуса соединены трубопроводами с источниками управляющего давления. Недостатком известного устройства является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление,нелинейная расходная характеристика, сложность очистки. 2 В основу изобретения положена задача создания запорно-регулирующего устройства для трубопровода, имеющего несложную конструкцию,маленькое гидравлическое сопротивление, линейную расходную характеристику, простого в обслуживании, легко очищаемого. Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение гидравлического сопротивления,обеспечение линейной расходной характеристики,упрощение обслуживания и очистки. Для достижения указанного технического результата в запорно-регулирующем устройстве для трубопроводов, содержащем корпус, поршень,установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе двух полостей, связанных с источниками управляющего давления,в соответствии с изобретением, в боковых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия,а в поршне выполнено, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие, и поршень установлен с возможностью перемещения поперек входного и выходного отверстий корпуса,перекрытия поперечных сечений отверстий своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие при отпирании. Для достижения указанного технического результата также в запорно-регулирующем устройстве для трубопроводов, содержащем корпус,поршень, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе полости, связанной с источником управляющего давления, согласно изобретению, корпус подпружинен относительно корпуса, в боковых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия, а в поршне выполнено, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие и поршень установлен с возможностью перемещения поперек входного и выходного отверстий корпуса,перекрытия поперечных сечений отверстий своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие при отпирании. В предпочтительном варианте осуществления поршень выполнен в виде сплошного тела с по меньшей мере, одним проходным поперечным отверстием. Предпочтительно входное и выходное отверстия корпуса выполнены соосными. В предпочтительном варианте осуществления источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и давление атмосферного воздуха. Технический результат также достигается тем,что в запорно-регулирующем устройстве для трубопроводов, содержащем корпус, поршень,установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе, по меньшей мере, одной полости, соединенных с источниками управляющего 21344 давления, согласно изобретению, в боковых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия,поршень выполнен в виде сплошного тела и установлен с возможностью перемещения поперек входного и выходного отверстий корпуса и перекрытия их поперечных сечений своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса при отпирании,а источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и/или давление воздуха. В предпочтительном варианте осуществления входное и выходное отверстия корпуса выполнены соосными. Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображено запорно-регулирующее устройство в разрезе в положении открыто,вариант на фиг. 2 - устройство на фиг. 1 в разрезе в положении закрыто на фиг.3 изображено запорно-регулирующее устройство в разрезе в положенииоткрыто, вариант на фиг. 4 устройство на фиг. 3 в разрезе в положении закрыто на фиг.5 изображено запорно регулирующее устройство в разрезе в положении открыто, вариант на фиг.6 - устройство на фиг. 5 в разрезе в положении закрыто на фиг. 7 схематично изображено заявляемое устройство,установленное в трубопроводе с приводом. Запорно-регулирующее устройство содержит корпус 1, имеющий боковые стенки 2 и торцы 3. Корпус может быть выполнен коробчатой или цилиндрической формы. В боковых стенках корпуса выполнены входное отверстие 4 и выходное отверстие 5. Они могут быть расположены посередине боковых стенок корпуса и выполнены соосными. Устройство установлено на трубопроводе 6 (фиг.7). В корпусе установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень 7. Поршень 7 может быть выполнен в виде параллелепипеда или цилиндра соответственно и может быть полым. В варианте исполнения на фиг. 1-4 в поршне выполнено одно проходное поперечное отверстие 8, расположенное на одном конце поршня 7, а сам поршень выполнен в виде сплошного тела. В варианте исполнения на фиг. 5, 6 поршень 7 выполнен в виде сплошного тела без отверстий. С обеих сторон от поршня 2 в корпусе 1 образованы надпоршневая полость 9 и подпоршневая полость 10. Полости корпуса 9 и 10 соединены трубопроводами с источниками управляющего давления. На фиг. 3, 4 в корпусе образована надпоршневая полость 9, соединенная с источником управляющего давления,и подпоршневая полость 10, а поршень подпружинен расположенной в полости 10 пружиной 11 относительно корпуса 1. В варианте исполнения,приведенном на фиг. 7, источниками управляющего давления является давление транспортируемой среды перед входным отверстием корпуса и атмосферное давление. Надпоршневая полость 9 соединена с трубопроводом транспортируемой среды 6 подводящим трубопроводом 12 через-подводящим трубопроводом 14 через управляемый вентиль 15. Надпоршневая и подпоршневая полости соединены отводящими трубопроводами 16 и 17, имеющими управляемые вентили 18 и 19, с атмосферой. Запорно-регулирующее устройство работает следующим образом. Для открытия задвижки на управляемые вентили 13,19 подается команда открытие, а на вентили 15 и 18 - закрытие, или они открываются и закрываются вручную. Часть транспортируемой среды по подводящему трубопроводу 12 подается под давлением в надпоршневую полость 9. Транспортируемая среда давит на торец поршня 7, и он перемещается вниз поперек входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса. Когда поперечное проходное отверстие 8 поршня при его перемещении остановится напротив входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса, произойдет их соединение и отпирание трубопровода. Одновременно открывают вентиль 19 и из подпоршневой полости 10 отводится рабочая среда по отводящему трубопроводу 17 в атмосферу. В устройстве, приведенном на фиг.5, через отводящий трубопровод 17 отводится управляющая среда, и поршень 7 перемещается поперек входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса, останавливается ниже их. При этом происходит отпирание трубопровода 6, и транспортируемая среда проходит через корпус 1. Для закрытия задвижки на управляемые вентили 13 и 19 подается команда закрытие, а на вентили 15 и 18 - открытие, или они открываются и закрываются вручную. Из надпоршневой полости 9 отводится рабочая среда по отводящему трубопроводу 16 в атмосферу. Одновременно часть транспортируемой среды по подводящему трубопроводу 14 подается под давлением в подпоршневую полость 10. Транспортируемая среда давит на торец поршня 7 и он перемещается вверх, поперек входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса, перекрывая их поперечные сечения своими боковыми поверхностями. Происходит запирание трубопровода. В устройстве на фиг. 4 из надпоршневой полости 9 отводится рабочая среда по отводящему трубопроводу 16 в атмосферу. Под действием пружины поршень перемещается вверх поперек входного 4 и выходного 5 отверстий корпуса, перекрывая их сечения своими боковыми поверхностями. Происходит запирание трубопровода. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов, содержащее корпус, поршень,установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе двух полостей, связанных с источниками управляющего давления,отличающееся тем, что в боковых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия, а в поршне выполнено, по меньшей мере, одно 3 21344 проходное поперечное отверстие, и поршень установлен с возможностью перемещения поперек входного и выходного отверстий корпуса,перекрытия поперечных сечений отверстий своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие при отпирании. 2. Запорно-регулирующее устройство по п.1,отличающееся тем, что поршень выполнен в виде сплошного тела с, по меньшей мере, одним проходным поперечным отверстием. 3. Запорно-регулирующее устройство по п.п. 1 или 2, отличающееся тем, что входное и выходное отверстия корпуса выполнены соосными. 4. Запорно-регулирующее устройство по любому из п.п. 1-3, отличающееся тем, что источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и давление атмосферного воздуха. 5. Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов, содержащее корпус, поршень,установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе полости, связанной с источником управляющего давления, отличающееся тем, что поршень подпружинен относительно корпуса, в боковых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия, а в поршне выполнено, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие и поршень установлен с возможностью перемещения поперек входного и выходного отверстий корпуса,перекрытия поперечных сечений отверстий своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса через, по меньшей мере, одно проходное поперечное отверстие при отпирании. 6. Запорно-регулирующее устройство по п.5,отличающееся тем, что поршень выполнен в виде сплошного тела с, по меньшей мере, одним проходным поперечным отверстием. 7. Запорно-регулирующее устройство по п.п.5 или 6, отличающееся тем, что входное и выходное отверстия корпуса выполнены соосными. 8. Задорно-регулирующее устройство по любому из п.п. 5-7, отличающееся тем, что источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и давление атмосферного воздуха. 9. Запорно-регулирующее устройство для трубопроводов, содержащее корпус, поршень,установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием в корпусе, по меньшей мере, одной полости, соединенной с источниками управляющего давления, отличающееся тем, что в боковых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия, поршень выполнен в виде сплошного тела и установлен с возможностью перемещения поперек входного и выходного отверстий корпуса и перекрытия их поперечных сечений своими боковыми поверхностями при запирании и соединения входного и выходного отверстий корпуса при отпирании, а источниками управляющего давления являются давление транспортируемой среды трубопровода и/или давление воздуха. 10. Запорно-регулирующее устройство по п. 8,отличающееся тем, что входное и выходное отверстия корпуса выполнены соосными.