клапан обратный поворотный

Формула изобретения

Клапан обратный поворотный, содержащий корпус клапана, поворотную тарелку, закрепленную на валу клапана и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями относительно проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные разделительные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями, при этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и поворотными лопастями и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через щелевые зазоры внутри демпфера и через дроссельное устройство, регулирующее время закрытия (открытия) поворотной тарелки, а вал демпфера соединен с валом клапана, находящимся в выходной полости клапана, отличающийся тем, что демпфер снабжен дополнительной емкостью, нижняя точка которой расположена выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса демпфера и через калиброванные отверстия и проходной клапан раздельно сообщается с обеими рабочими полостями демпфера, при этом верхняя точка дополнительной емкости соединена с выходной полостью клапана трубопроводом, в проходном канале которого установлен трехходовой клапан.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Известны клапаны обратные поворотные с газовым демпфером (см. "Справочник по арматуре для газо- и нефтепродуктов". Л.: Недра, 1988 г., стр. 147-149).

Недостатком этого клапана является малый коэффициент демпфирования газового демпферного устройства и, как результат, ударный характер закрытия (открытия) клапана, а также пульсация клапана в открытом положении.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является клапан обратный поворотный с гидравлическим поворотным демпфером (см. US 4286621 А, кл. F 16 К 1/20, 01.09.1981), который содержит: корпус клапана, поворотную тарелку, закрепленную на валу клапана и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями относительно проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные разделительные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и поворотными лопастями и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через щелевые зазоры внутри демпфера и через дроссельное устройство, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Вал демпфера соединен с валом клапана, находящимся в выходной полости клапана, а рабочие полости демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения.

Недостатком прототипа является наличие на разделительном уплотнении в процессе открытия-закрытия клапана перепада давления между давлением демпферной жидкости и давлением газа.

Кроме этого, каждый цикл "открытия-закрытия" клапана сопровождается накоплением газа в демпферной жидкости.

Это обстоятельство приводит к снижению коэффициента демпфирования гидравлического демпфера, приближая его характеристики с каждым циклом работы к характеристикам газового демпфера: ударный характер закрытия (открытия) клапана и пульсация клапана в открытом положении, что в свою очередь влечет за собой снижение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером.

Проверка наличия демпферной жидкости в рабочих полостях демпфера и дозаправка требуют останова компрессорной станции.

Задачей изобретения является повышение надежности и ресурса работы клапанов обратных поворотных с гидравлическим демпфером путем создания конструкции, лишенной недостатков прототипа.

Технический результат заключается в том, что клапан обратный поворотный с гидравлическим поворотным демпфером содержит: корпус клапана, поворотную тарелку, закрепленную на валу клапана и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями относительно проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе которого размещены две неподвижные разделительные перегородки и вал демпфера с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями. При этом рабочие полости демпфера, образованные разделительными перегородками и поворотными лопастями и заполненные демпферной жидкостью, сообщаются между собой через щелевые зазоры внутри демпфера и через дроссельное устройство, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Вал демпфера соединен с валом поворотной тарелки, находящимся в выходной полости клапана, а рабочие полости демпфера и выходная полость обратного клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения.

Новым является то, что гидравлический демпфер снабжен дополнительной емкостью, нижняя точка которой находится выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса демпфера и через калиброванные отверстия и проходной клапан раздельно сообщается с обеими рабочими полостями гидравлического демпфера, а верхняя ее точка соединена с выходной полостью клапана трубопроводом, в проходном канале которого установлен трехходовой клапан.

В результате наличия этих существенных признаков устройство приобретает следующие новые свойства:

- разделительное уплотнение, разделяющее по валу рабочее тело клапана и демпферную жидкость, за счет подвода рабочего тела из выходной полости клапана в верхнюю точку дополнительной емкости становится разгруженным во всех режимах работы клапана, и, следовательно, условия его работы существенно облегчены;

- возможные ресурсные утечки демпферной жидкости, а также возможные изменения ее объема из-за эксплуатационных изменений температуры компенсируются за счет дополнительной емкости;

- наличие запорного и трехходового клапанов в линии, соединяющей дополнительную емкость с рабочими полостями демпфера, позволяет отсекать дополнительную емкость от рабочих полостей гидравлического демпфера и выходной полости клапана и производить при необходимости проверку уровня и дозаправку дополнительной емкости демпферной жидкостью не останавливая компрессорную станцию.

Конструкция предлагаемого устройства приведена на фиг.1, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Устройство содержит: корпус клапана 1, поворотную тарелку 2, закрепленную на валу клапана 3 и поворачивающуюся между закрытым и открытым положениями относительно проточного канала, и гидравлический поворотный демпфер, в корпусе 4 которого размещены две неподвижные разделительные перегородки 5 и вал демпфера 6 с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями 7. При этом разделительные перегородки и поворотные лопасти образуют рабочие полости демпфера 8, которые заполнены демпферной жидкостью и сообщаются между собой через щелевые зазоры внутри демпфера и через дроссельное устройство 9, за счет которого настраивается характеристика гидравлического демпфера, обеспечивающая необходимое время перемещения поворотной тарелки клапана на полный ход и фильтрацию высокочастотных пульсаций давления газового потока. Также как и в прототипе, вал демпфера соединен с валом клапана, находящимся в выходной полости 10 клапана, а рабочие полости демпфера и выходная полость клапана разделены по валу при помощи разделительного уплотнения 11.

Отличительным признаком устройства является то, что гидравлический демпфер снабжен дополнительной емкостью 12, нижняя точка которой находится выше верхней образующей внутреннего диаметра корпуса демпфера и через калиброванные отверстия и проходной клапан 13 раздельно сообщается с обеими рабочими полостями гидравлического демпфера, а верхняя ее точка соединена с выходной полостью клапана трубопроводом 14, в проходном канале которого установлен трехходовой клапан 15.

Устройство работает следующим образом: во всех установившихся режимах перепад давления на разделительном уплотнении равен нулю, так как давление демпферной жидкости в рабочих полостях демпфера равно давлению газа в выходной полости клапана.

Все температурные изменения объема демпферной жидкости компенсируются изменением уровня в дополнительной емкости и тем самым, не влияют на давление демпферной жидкости, а следовательно, и на перепад давления на разделительном уплотнении.

Ресурсные изменения объема демпферной жидкости компенсируются конструктивным объемом дополнительной емкости.

Наличие запорного и трехходового клапанов в линии, соединяющей дополнительную емкость с рабочими полостями демпфера, позволяет при необходимости отсекать дополнительную емкость от рабочих полостей гидравлического демпфера и выходной полости клапана и производить проверку уровня и дозаправку дополнительной емкости демпферной жидкостью не останавливая компрессорную станцию.

Благодаря использованию совокупности вышеперечисленных конструкторских решений обеспечивается повышение надежности работы клапана обратного поворотного с гидравлическим поворотным демпфером, увеличивается межремонтный период и, тем самым, снижаются эксплуатационные расходы компрессорных станций магистральных газопроводов.