кран "валента"

Формула изобретения

Кран трехходовой, содержащий корпус и крышку, соединенные винтовой парой, образующие полость, левый, правый и центральный отводы, сообщающиеся с полостью, причем корпус и крышка выполнены в форме дисков, а в крышке крана установлены два запорных клапана, отличающийся тем, что все три отвода подсоединены к диску корпуса перпендикулярно и выполнены в изогнутом исполнении под углом 90°, каждый запорный клапан соосно расположен по отношению к проходному сечению отводов, конец каждого отвода снабжен соединительной муфтой, а между корпусом и крышкой установлена прокладка из резины или иного эластомера, причем крышка с двумя запорными клапанами установлена с возможностью ее разворота на соответствующие отводы для изменения направления прохождения рабочей среды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области узлов и деталей машин и предназначено для установки на трубопроводах и оборудовании в разных областях пищевой промышленности, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности может быть использовано в виноделии, производстве ликероводочных изделий, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, молочной промышленности и других областях народного хозяйства.

Известен смесительный клапан водопроводного крана (RU 2106559 C1, кл. F16K 11/087, 25.02.1994), содержащий корпус с осевым отверстием, полостью, двумя впускными отверстиями и выпускным отверстием, сообщающимися с полостью, подвижный клапанный узел в виде клапанного элемента, установленного в полости, и управляющего штока, выступающего на клапанном элементе и проходящего наружу корпуса через осевое отверстие для регулирования протекающего через отверстия потока по расходу и температуре, при этом управляющий шток расположен с возможностью перемещения в одном направлении для регулирования потока жидкости, проходящего через выпускное отверстие, и в другом направлении для регулирования потока через впускные отверстия, отличающийся тем, что он снабжен направляющим элементом с внутренними стенками, находящимися в зоне расположения одного из элементов клапанного узла, на стенке выполнен упруго смещаемый выступ, а указанный элемент клапанного узла в одном положении разобщен с выступом и установлен с возможностью взаимодействия с ним при перемещении в другое положение, соответствующее другому потоку, при этом выступ расположен с возможностью своего смещения в направлении, перпендикулярном движению элемента клапанного узла в месте их контакта.

К недостаткам данного устройства необходимо отнести его сложность и ограниченные возможности, что связано с конструктивными особенностями, а именно: невозможность тщательной механической обработки внутренних полостей и, следовательно, использование этого устройства для таких жидкостей, как молоко и его производные, других жидких сред с содержанием быстро окисляющихся компонентов (жир, белок и т.п.).

Наличие трущихся в таких кранах поверхностей обусловливает их износ и ухудшение рабочих характеристик конструкции, а подчас и полный выход из строя.

Наиболее близким к данному изобретению является кран трехходовой (SU 1352136 A1, F16K 11/14, 15.11.1987), содержащий корпус и крышку, соединенные винтовой парой, образующие полость, левый, правый и центральный отводы, сообщающиеся с полостью, причем корпус и крышка выполнены в форме дисков, а в крышке крана установлены два запорных клапана.

Основным недостатком известного крана является то, что в собранном виде трудно производить промывку остатков таких жидкостей, как молоко и его производные, других жидких сред с содержанием быстро окисляющихся компонентов (жир, белок и т.п.) с достаточной степенью чистоты, а для разборки они нетехнологичны. Использование его для разного типа жидкостей невозможно без тщательной обработки устройства типа кипячения и дезинфицирования и разборки всей конструкции.

Задачей изобретения является расширение областей использования крана за счет создания универсальной конструкции с расширенными возможностями переналадки при снижении металлоемкости, трудоемкости и себестоимости.

Технический результат изобретения достигается тем, что в клапане трехходовом, содержащем корпус и крышку, соединенные винтовой парой, образующие полость, левый, правый и центральный отводы, сообщающиеся с полостью, причем корпус и крышка выполнены в форме дисков, а в крышке крана установлены два запорных клапана, три отвода подсоединены к диску корпуса перпендикулярно и выполнены в изогнутом исполнении под углом 90°, каждый запорный клапан соосно расположен по отношению к проходному сечению отводов, конец каждого отвода снабжен соединительной муфтой, а между корпусом и крышкой установлена прокладка из резины или иного эластомера, причем крышка с двумя запорными клапанами установлена с возможностью ее разворота на соответствующие отводы для изменения направления прохождения рабочей среды.

Кран трехходовой состоит из двух основных узлов:

- верхний узел - крышка в форме диска с двумя клапанными узлами;

- нижний узел - корпус в форме диска с тремя отводами.

Верхний и нижний узлы соединены между собой либо с помощью хомута и резинового кольца, либо с помощью винтовой пары и резиновой прокладки. Соединение этих узлов образует полость для приема рабочей среды, которая подается через отвод, свободный от клапанного узла, в эту полость, а затем, в зависимости от того как клапанные узлы перекрывают выходные отводы трехходового крана, в один или в два отвода на выходе.

На фиг.1 изображен кран трехходовой; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3, фиг.4, фиг.5 представлены варианты сборок крана трехходового.

Кран трехходовой (см. фиг.1 и фиг.2) содержит корпус 1 и крышку 2, соединенные винтовой парой 3 (или хомутами) и образующие полость. Между корпусом 1 и крышкой 2 установлена прокладка 4 из резины или иного эластомера. Левый, правый и центральный отводы 5 сообщаются с упомянутой полостью. В крышке 2 установлены клапаны 6, корпуса 7 которых с управляющими штоками 8 закреплены в крышке крана 2 посредством приводной гайки 9 и прижимной гайки 10. Корпус 1 и крышка 2 выполнены в форме дисков. Отводы 5 подсоединены к диску корпуса 1 перпендикулярно снизу и выполнены в крутоизогнутом исполнении под углом 90°. На конце каждый отвод оснащен стандартной соединительной муфтой (резьбовое кольцо 11, ниппель 12 для присоединения к трубопроводу и корончатая накидная гайка 13, которая через уплотнительное кольцо 14 соединяет трубопровод с краном).

Трехходовой кран имеет три основных рабочих положения:

- кран закрыт;

- кран пропускает продукт по одному направлению;

- кран пропускает продукт по 2-му направлению.

Кроме 3-х основных положений конструкция крана позволяет плавно регулировать объемы пропуска рабочей жидкости в промежуточных положениях, а следовательно, регулировать давление в присоединенных к кранам системах.

Трехходовые краны имеют три варианта сборки (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5), благодаря чему, при смене назначений подводящих и отводящих трубопроводов, можно перенастраивать кран без демонтажа его из общей системы за счет разворота крышки с клапанами.

Кран выполнен из пищевой нержавеющей антикоррозионной стали типа 12Х18Р-10Т.

В конструкции крана сохранены все стандартные присоединительные размеры, что не требует переналадки инструмента.

Конструкция выдерживает давления 6-8 атмосфер в отличие от стандартных кранов аналогичного назначения, рассчитанных на давления не более 4 атмосфер.

При монтаже крана в линию трубопровода ниппель 12 с помощью аргонно-дуговой сварки соединяют с подводящими трубами. При этом расстояние между ниппелями 12 выдерживают в соответствии со строительными размерами стандарта СТ СЭВ 2575-80.

Корончатые гайки 13 соединительных муфт устанавливают на подводящие и отводящие трубопроводы до приварки к ним ниппелей 12, и до монтажа крана с трубопроводами они могут свободно перемещаться вдоль трубы. К подготовленным таким образом трубопроводам присоединяют кран: в выточку резьбового кольца 11 (штуцера), соединенного с отводом 5 крана, вставляют уплотнительное кольцо 14, с помощью накидной гайки 13 через ниппель 12 кран соединяют с трубой.

Соединение остальных отводов 5 с трубопроводом осуществляют через стандартные соединительные муфты таким же образом, как описано выше.

Поскольку такое соединение универсально для всех типов кранов аналогичного назначения (пробковых, дисковых и т.д.), предлагаемая конструкция может оперативно и без переналадки линии заменить любой из вышеперечисленных типов кранов.

Работа крана трехходового осуществляется следующим образом.

Входом рабочей среды в кран (см. фиг.1 и фиг.2) служит любой из трех отводов 5, не перекрываемый клапаном 6 (зависит от выбора сборки). Два других отвода могут быть либо закрыты, либо открыты, и в зависимости от этого рабочая среда из входного отвода 5 будет поступать по одному или двум отводам 5 («выход 1» или «выход 2» на фиг.3), либо, в случае перекрытия обоих выходов клапанами 6, кран будет полностью перекрывать движение рабочей среды по присоединенным трубопроводам.

При промывке трубопровода системы спецраствором в условиях производства кран подобного типа открывается полностью, что способствует прохождению моющего средства через кран, далее по системе трубопроводов.

Разворотом крышки 2 трехходового крана (см. фиг.3-5) с клапанным узлом на значение отводов («вход» и «выход») можно поменять направление прохождения рабочей среды.

К примеру, в молочной промышленности любой из применяемых кранов (пробковый, дисковый, шаровой и т.д.) может быть оперативно заменен на кран клапанный типа «Валента».

Все краны с аналогичным применением в пищевой и молочной промышленности в рабочих полостях, контактирующих с продуктом, имеют стыки, зазоры и даже застойные зоны. Это способствует окислению продукта. В предложенной конструкции стыки сведены до минимума, зазоры и застойные зоны отсутствуют.

Предлагаемый кран не имеет застойных полостей внутри конструкции, что обеспечивает простую промывку крана пропусканием воды или моющего средства без его разборки для перехода на иной тип продукта.

Замена прокладок обеспечивает возможность работы с разными типами жидкостей: органическими, водой, винами, пивом и т.п.

Предлагаемый кран имеет по сравнению с кранами аналогичного назначения конструкцию, обеспечивающую его раскрытие и полный доступ к внутренней части крана, что обеспечивает его высокую технологичность, доступность внутренней поверхности крана для обработки.

Предлагаемый кран имеет по сравнению с кранами аналогичного назначения меньшую металлоемкость, простота конструкции обеспечивает его невысокую трудоемкость и высокую технологичность, что в итоге положительно скажется на себестоимости изделий.