EA001303B1 - Затвор, приводимый в действие потоком среды - Google Patents

Затвор, приводимый в действие потоком среды Download PDF

Info

Publication number
EA001303B1
EA001303B1 EA199901051A EA199901051A EA001303B1 EA 001303 B1 EA001303 B1 EA 001303B1 EA 199901051 A EA199901051 A EA 199901051A EA 199901051 A EA199901051 A EA 199901051A EA 001303 B1 EA001303 B1 EA 001303B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
shutter
fluid
valve
valve body
flow
Prior art date
Application number
EA199901051A
Other languages
English (en)
Other versions
EA199901051A1 (ru
Inventor
Ян Инге Эйелсен
Original Assignee
Флукон Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Флукон Ас filed Critical Флукон Ас
Publication of EA199901051A1 publication Critical patent/EA199901051A1/ru
Publication of EA001303B1 publication Critical patent/EA001303B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/34—Excess-flow valves in which the flow-energy of the flowing medium actuates the closing mechanism
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/1842—Ambient condition change responsive
    • Y10T137/1939—Atmospheric
    • Y10T137/1963—Temperature
    • Y10T137/1987—With additional diverse control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7723—Safety cut-off requiring reset
    • Y10T137/7724—Thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7723—Safety cut-off requiring reset
    • Y10T137/7726—Responsive to change in rate of flow
    • Y10T137/7727—Excessive flow cut-off
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7737—Thermal responsive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7785—Valve closes in response to excessive flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/785—With retarder or dashpot
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7869—Biased open
    • Y10T137/7875—Pivoted valves

Landscapes

  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

Приводимое в действие потоком среды затворное устройство в исполнении в виде затвора содержит корпус (1) затвора со сквозным проходным каналом (2) и подвижно опертое тело (3) затвора, которое может смещаться между открытой позицией затвора, в которой тело (3) затвора в основном выведено из проходного канала (2), так что он в основном свободен, и закрытой позицией, в которой тело затвора перекрывает проходной канал (2). Тело (3) затвора выполнено и установлено таким образом, чтобы закрывать затвор при нерасчетных параметрах потока с помощью своей подъемной части (7) такой формы, что текучая среда создает подъемную силу, воздействующую на тело (3) затвора, и стремится сместить его к закрытой позиции. За счет этого затвор может закрываться под действием нерасчетного повышения скорости потока среды, изменения ее плотности или вязкости. Подъемная часть 7 может также опираться на накладку расширения, которая предназначена для того, чтобы выталкивать подъемную часть дальше в проходной канал в результате изменения давления и/или температуры текучей среды и тем самым увеличивать подъемную силу для перевода тела (3) затвора в закрытую позицию. Тело затвора оснащено заглушками (11) для последовательного перекрытия дросселирующих каналов перепуска потока жидкой/газовой среды между полостями (4, 6) и за счет этого регулирования скорости закрытия затвора и устранения динамических нагрузок в системе трубопроводов с установленным в ней затвором.

Description

Изобретение относится к приводимому в действие потоком текучей среды затворному устройству в исполнении в виде отсечного (запорного) клапана или задвижки для полного или частичного перекрытия потока среды. Затворное устройство в общем виде может использоваться в таких вариантах выполнения, как задвижки, профильные заслонки или т.п., которые устанавливаются в трубопроводах, каналах и других системах для пропуска текучей среды для целей помещения в потоке среды демпфирующего или профилирующего средства, которое устанавливается в желаемое положение энергией среды потока в проходном затворе. При использовании изобретения в исполнении в виде затвора, последний содержит корпус со сквозным проходным каналом и подвижно опертое тело затвора, которое может смещаться между открытой позицией, в которой тело затвора в основном удалено из проходного канала, так что он по существу свободен, и закрытой позицией, в которой тело затвора перекрывает проходной канал и затвор закрыт.
Затвор в соответствии с изобретением в общем случае предназначен для установки в трубопроводе, канале и т.п. для транспортирования текучей среды, такой как воздух, вода, нефть или другая жидкая или газообразная среда. Тело затвора находится в контакте с текучей средой и подвергается силам сжатия и трения. Тело затвора выполнено и установлено таким образом, чтобы закрывать затвор, когда эти силы превышают предварительно заданные величины. Величины сил воздействия изменяются при изменении давления, плотности, вязкости среды и скорости потока.
Затвор предназначен в особенности для отсечения потока жидкости или газа при намеренном или случайном превышении предварительно заданной верхней величины скорости.
Подъемная поверхность затвора в общем случае имеет взаимосвязь с влияющими на нее параметрами, которые действуют в соответствии с формулой:
Отсечение
Формула подъемной силы:
Ь=1/2-Сь-р-Л-У2, где Ь - подъемная сила,
Съ коэффициент (эмпирический, выражает фрикционные свойства подъемной поверхности в соотношении с реологическими параметрами жидкости), р - плотность жидкости (зависящая от давления, температуры и сжимаемости жидкости),
А - площадь поверхности (эффективная подъемная поверхность),
V - скорость потока.
Нерасчетные параметры потока среды возникают, в частности, в связи с разрывами трубопровода при авариях, таких как взрывы, пожары и т.п., и при этом нерасчетные параметры потока могут усугубить аварийную ситуацию путем нежелательной подачи больших объемов жидкости или газа к месту возгорания.
В общем случае изобретение направлено на использование изменения скорости потока и, возможно, также вязкости, температуры и/или давления при нерасчетных параметрах потока текучей среды.
Таким образом, изобретение направлено на устранение необходимости во внешней силе за счет использования кинетических (а возможно, и гидравлических, реологических и термических) сил, которые уже присутствуют в трубопроводе/канале, при этом тело затвора выполнено таким образом, чтобы реагировать на изменения указанных сил и закрывать затвор при создании нерасчетных условий потока.
Далее определены некоторые примеры применения приводимого в действие потоком среды затвора согласно изобретению. Эти примеры не являются ограничивающими и иллюстрируют возможные случаи применения.
Аварии на морских установках добычи нефти и газа показали, насколько важен контроль над огромными объемами газа и нефти в линиях их транспортирования. Средства современной технологии позволяют до некоторой степени контролировать давление и процесс транспортирования воспламеняющихся газов или жидкостей в трубопроводах. Однако возникают ситуации, когда затворы не дают нужного эффекта, так как разрыв трубопровода на участке непосредственно перед затвором приводит к выпуску больших или малых объемов среды, находящейся в трубопроводе за предыдущим затвором. Перед тем, как создается ситуация возможного разрыва трубопровода, затворы находятся в открытых позициях и пропускают поток среды по трубопроводу. Посредством своевременного закрытия затворов можно ограничить выброс нефти или газа и тем самым снизить риск пожара или развития аварийной ситуации. Обычно эта операция требует некоторого времени, и это время может оказаться критическим, когда ограничить масштаб аварии окажется слишком поздно.
В случае пожара или другой чрезвычайной ситуации на морских установках важно сохранять под контролем в трубопроводных системах поток текучей среды, несущий взрывчатую и/или воспламеняющуюся среду.
В настоящее время текучие среды в транспортных трубопроводных сетях в Северном море контролируются в основном с помощью так называемых морских донных затворов, которые расположены в центральных узлах пересечения трубопроводных сетей, и/или с помощью затворов морских трубопроводов, расположенных в непосредственной близости к платформам (в подводе или отводе от платформы). Это означает, что огромные объемы газа или жидкости подвержены опасности взрыва, высокотемпера3 турного нагрева или другого напряжения, что в свою очередь связано с опасностью разрыва трубопроводной системы в пределах самой платформы. Единственным известным альтернативным решением является сброс давления, однако он может требовать от нескольких часов до нескольких суток. В перерабатывающих установках подобные описанным выше ситуации могут создаваться при разрыве трубопровода на участке, где не имеется преграды для выпуска большого объема газа или воспламеняющейся жидкости.
Современные применяемые морские донные затворы основываются на использовании силового устройства привода, которое транспортируется к затвору. На борту платформы затворы морских трубопроводов связаны с системой остановки рабочего процесса и закрываются автоматически при сигналах тревоги. Однако из-за длительного времени срабатывания в аварийной ситуации морской донный затвор может, например, закрываться недостаточно быстро, чтобы предотвратить подачу углеводородов к месту аварии на платформе. Гидравлический блок с силовым устройством привода в действие должен быть доставлен к донному затвору и подсоединен к нему перед тем, как он произведет закрытие затвора. Затворы морских трубопроводов обычно расположены вблизи кромок платформы, и таким образом, эти части транспортных трубопроводов открыты для воздействия пожара, взрыва, падающих грузов или т. п. без возможности закрытия затвора при разрывах трубопровода с морской стороны. В этом случае может происходить выброс на платформу больших объемов углеводородов, нефти и/или газа, что способствует развитию аварийной ситуации.
В указанных выше примерах применения затвор в соответствии с изобретением может использоваться с наибольшим преимуществом, так как он приспособлен для того, чтобы реагировать на нерасчетные параметры потока в аварийных ситуациях, такие как значительные течи, огонь, взрывы. В этих условиях затвор обеспечивает быстрое, но контролируемое отсечение потока среды.
Описание конструктивных признаков, которые обеспечивают реакцию затвора на нерасчетные параметры потока текучей среды и его принудительное закрытие, будет дано после описания примеров применения.
Другой пример эффективного использования способа в соответствии с изобретением связан с вентиляцией жилых домов. Сильный ветер вызывает создание сквозняков через открытые затворы. При выполнении затворов в соответствии с изобретением наветренный затвор закроется и останется в закрытой позиции, в то время как подветренный затвор откроется и останется открытым. Вследствие этого в доме создается общее отрицательное давление. Оно создает благоприятные условия в отношении ликвидации сквозняков в доме и способствует высыханию стен дома. Кроме того, затвор в соответствии с изобретением оказывает благоприятное действие в условиях пожарной опасности. На первоначальной стадии пожар требует притока больших объемов кислорода. Кислород поступает через двери, окна, затворы и другие пропускающие воздух отверстия. При развитии пожара затвор будет реагировать на повышенный приток воздуха в дом и закроется. При повышении температуры воздух расширяется, что вызывает отток из дома воздуха и дыма.
Другой пример эффективного использования способа в соответствии с изобретением связан с демпфирующим действием при взрыве. Взрыв создает волны давления и усиливает поток воздуха/газа через вентиляционные каналы или конструктивные проемы здания, в том числе и в тех местах, где желательно остановить распространение огня. Затвор по изобретению мгновенно среагирует на взрывную волну давления и закроется, предотвращая таким образом распространение огня.
Другой пример эффективного использования способа в соответствии с изобретением связан с двускатными крышами домов. Воздействие урагана, когда он сносит крыши домов, вызывается тем, что на подветренной стороне крыши создается отрицательное давление, а на наветренной стороне, а также до некоторой степени внутри дома создается и возрастает положительное давление. При установке затворов в соответствии с изобретением на обеих поверхностях двускатной крыши давление внутри дома контролируется за счет того, что наветренный затвор закрывается, а подветренный затвор открывается или остается открытым. При этом давление внутри дома стремится к выравниванию с давлением на подветренной стороне, что снижает подъемное воздействие на крышу. При установке затворов во всех вентиляционных прорезях достигается тот же эффект для всего дома в целом.
В сетях водоснабжения перемещаются огромные объемы воды, что при разрыве трубопроводов может вызвать серьезные утечки и большие разрушения. Здесь время срабатывания отсекающих затворов имеет критическое значение.
В этих системах используются обычные шаровые и перекидные затворы с ручным управлением, так что в аварийных ситуациях требуется оперативное оповещение технического персонала. Таким образом, время срабатывания затворов создает сложную проблему при необходимости ограничить масштаб повреждений и утечки воды.
В данном случае могут с успехом использоваться затворы в соответствии с изобретением. Такой затвор пропускает нормальный поток воды при нормальных параметрах. При возмож ном разрыве водопроводной линии повреждения ограничиваются за счет того, что затвор автоматически закрывается при возникновении нерасчетных условий и увеличении скорости потока воды. Затворы могут использоваться также в линиях отвода от системы водоснабжения к дому или в определенных местах в доме для снижения утечек и повреждений при разрыве трубопроводов. Затвор в соответствующем выполнении может использоваться также в садовых поливных шлангах.
В системах трубопроводов и/или каналов имеющейся в распоряжении энергией является кинетическая энергия и потенциальная энергия в виде давления и разности давлений.
Для закрытия известного отсечного клапана (затвора) в системе трубопроводов или каналов при возникновении нерасчетных условий потока, таких как нерасчетная скорость потока, нерасчетное давление и/или температура, необходимы следующие элементы аппаратуры и мероприятия. Выше по потоку от затвора в системе должен быть установлен индикатор скорости потока, манометр и термометр, возможно с аудио или визуальными средствами индикации. В этом случае при критических величинах параметров потока может производиться закрытие затвора вручную или же указанные измерительные приборы могут быть подсоединены к силовому устройству закрытия затвора, например при чрезмерном отклонении указателя какоголибо прибора, вызывающем срабатывание силового устройства.
Данное изобретение направлено на решение задачи непосредственного использования изменившейся скорости потока и, возможно, также изменившейся вязкости и/или температуры и/или давления при нерасчетных параметрах потока текучей среды для автоматического закрытия затвора безопасным и контролируемым образом в самый ранний момент начальной стадии возникновения нерасчетных условий.
Таким образом, изобретение относится к приводимому в действие потоком текучей среды затворному устройству в исполнении в виде отсечного клапана (затвора), предназначенного для установки в трубе, трубопроводе, канале транспортирования текучей среды. Текучая среда может представлять собой жидкость или газ. Затвор содержит корпус затвора со сквозным проходным каналом для текучей среды, который в установленном положении затвора совмещен с проходным сечением трубы, проходным каналом трубопровода и т.п. В принципе проходной канал затвора может иметь любой профиль поперечного сечения (круглый, овальный, многоугольный, квадратный и т.д.), но предпочтительно он имеет такой же профиль и размеры поперечного сечения, что и у трубопровода или канала, в который встроен затвор. Далее, затвор известным образом содержит подвижно опертое тело затвора, которое может по ворачиваться между открытой позицией, в которой тело затвора в основном выведено из проходного канала, так что он в основном свободен, и закрытой позицией, в которой тело затвора непосредственно перекрывает проходной канал и затвор закрыт.
В приводимом в действие потоком текучей среды затворном устройстве такого типа, охарактеризованном в ограничительной части п. 1 формулы изобретения, решение указанной выше задачи обеспечивается за счет признаков, указанных в отличительной части п. 1.
Определенная выше задача в общем виде формулируется как автоматическое закрытие затвора под действием нерасчетных условий потока текучей среды, транспортируемой по трубопроводу, каналу или т.п., в который встроен затвор, причем такие нерасчетные параметры могут быть представлены скоростью потока, а также, возможно, вязкостью среды, которая является важным параметром при фрикционном взаимодействии между подъемной поверхностью и средой, и/или давлением и температурой, которые влияют на плотность среды. Для решения поставленной задачи в соответствии с изобретением тело затвора выполнено и установлено таким образом, что в открытой позиции затвора оно выступает в проходной канал относительно малой частью, которая за счет этого подвержена воздействию потока среды, проходящей через проходной канал в определенном направлении, когда затвор открыт. Эта часть тела затвора, выступающая в проходной канал в открытой позиции затвора, приспособлена для реакции на нерасчетные параметры потока среды в проходном канале с тем, чтобы подвергаться воздействию повышенной скорости потока, изменившейся вязкости и/или температуры, так что эта часть, а следовательно и все тело затвора смещались средой в сторону закрытой позиции затвора.
Указанная выступающая в проходной канал часть тела затвора, то есть так называемая «подъемная часть», предпочтительно имеет на своем переднем конце выпуклое криволинейное или скошенное под углом продолжение. Когда текучая среда протекает вдоль подъемной поверхности подъемной части, создается подъемная сила, стремящаяся сместить тело затвора к закрытой позиции. Форма, масса и опора для тела затвора подобраны таким образом, что нормальный поток текучей среды не развивает достаточной подъемной силы для того, чтобы инициировать движение закрытия.
Для того, чтобы сделать затвор более чувствительным к давлению и температуре, может быть предусмотрена чувствительная к давлению и/или температуре накладка расширения, которая при падении давления и/или повышении температуры расширяется таким образом, что передняя кромка подъемной поверхности смещается дальше в поток среды и тем самым в большей степени подвергается его воздействию, что увеличивает подъемную силу на подъемной части и ускоряет процесс закрытия затвора.
Таким образом, для закрытия отсечного затвора в соответствии с изобретением требуются только нерасчетные параметры потока. В открытой позиции затвора подъемная часть тела затвора за счет своего расположения и конфигурации (за счет выпуклой криволинейной части и/или скоса на обращенном навстречу потоку конце) находится в позиции готовности, в которой она может очень быстро среагировать, например, на увеличившуюся скорость потока как следствие разрыва трубы или другой течи.
Подъемная часть тела затвора, направленная навстречу потоку среды, может быть адаптирована для конкретной текучей среды по параметрам трения между ней и средой и воздействия среды на подъемную часть, а вместе с тем и на все тело затвора, а также в отношении скорости потока и свойств (вязкости) среды. Воздействие среды определяется криволинейной поверхностью и поверхностным трением подъемной части. Посредством изменения вязких свойств жидкости можно контролировать или регулировать момент закрытия затвора. Эти особенности затвора обеспечивают контроль над потоком жидкой среды в системе трубопроводов на основе использования параметров среды для управления затвором. Однако наиболее часто затвор по изобретению применяется в системах, где на него оказывает воздействие нерасчетная скорость потока среды.
Тело затвора выполнено в виде части трубчатой стенки, которая образует выступающее в форме языка тело и помещена внутри наполовину просверленного цилиндра, расположенного поперечно направлению потока среды через затвор. Тело затвора установлено в корпусе, охватывающем нижнюю полуцилиндрическую часть тела затвора. Корпус затвора оснащен призматическим телом со сквозными каналами или т.п. для передачи среды из одной полости в другую в процессе закрытия затвора. Эта конструкция предназначена для контроля движения закрытия и устранения гидравлических ударов в системе. После первоначального поворота тела затвора дальнейшая скорость закрытия будет определяться тем, насколько быстро текучая среда будет переходить из одной полости в другую.
Как указано выше, каналы предназначены для передачи текучей среды или давления между двумя полостями. В то же время канал служит органом дросселирования потока среды между полостями, за счет чего обеспечивается ограничение скорости закрытия затвора. В процессе закрытия затвора функция движущей силы передается разности между силами давления, которые обеспечивают завершение движения закрытия.
В трубопроводных системах, где высокая скорость закрытия затвора не связана с риском ударных нагрузок и повреждений, нет необходимости в применении демпфирующих механизмов для снижения скорости закрытия, как это описано выше. В этих случаях достаточно применения затвора с описанной подъемной частью.
Далее изобретение будет описано более подробно на не являющихся ограничивающими примерах выполнения со ссылками на чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает затвор в соответствии с изобретением в вертикальном разрезе по линии Ι-Ι на фиг. 2, фиг. 2 изображает затвор в вертикальном разрезе по линии ΙΙ - ΙΙ на фиг. 1, фиг. 3 изображает затвор в горизонтальном разрезе по линии III - III на фиг. 1, фиг. 4 изображает в вертикальном разрезе затвор в закрытом положении.
Затвор содержит корпус 1 с центральным проходным каналом 2 для потока. В показанном примере проходной канал 2 имеет круглое поперечное сечение, однако оно может иметь любую другую форму.
Нижняя часть корпуса 1 затвора имеет форму лежащего полуцилиндра, расположенного поперечно направлению потока через затвор. В днище этого цилиндрического седла установлено призматическое тело 8, которое образует гидравлические полости 4, 6 в открытой и закрытой позициях затвора соответственно. В призматическом теле 8 выполнены соединительные каналы 5 между двумя гидравлическими полостями 4, 6. По этим каналам жидкость перетекает из одной полости в другую в процессе закрытия и открывания затвора.
Тело 3 затвора имеет центральную часть с образованным основанием 9 для опоры с возможностью поворота поперечного цилиндрического тела и оснащено выступающей частью такой формы (язычком), что в закрытой позиции затвора она полностью перекрывает проходной канал 2 (фиг. 4).
Тело 3 затвора выступает (не особенно значительно) в проходной канал 2 своей конечной частью 7, которая в соответствии с фиг. 1 обращена своей выпуклой криволинейной поверхностью навстречу направлению потока, обозначенному стрелкой О. Выпуклая изогнутая поверхность этой конечной, или так называемой подъемной части, или по другому называемой части с подъемной поверхностью, а также коэффициент трения этой поверхности играют существенную роль в работе затвора во время начала процесса его закрытия. Вместо выпуклой криволинейной поверхности конечная часть 7 может быть выполнена с одним или несколькими угловыми скосами.
При нормальных параметрах потока в проходном канале 2 текучая среда проходит в на правлении О с нормальной скоростью потока, при нормальной вязкости и нормальном давлении/температуре. Подъемная часть 7 тела 3 затвора подвергается воздействию потока, но подъемное усилие слишком мало, чтобы сдвинуть тело затвора к закрытой позиции.
В случае возникновения нерасчетных условий, вызывающих увеличение скорости потока, изменение вязкости и/или увеличение температуры и/или падение давления, эти изменения параметров потока от нормальных к нерасчетным вызовут подъем подъемной части 7 тела затвора. Увеличенная скорость потока создает отрицательное давление в полости 6 и положительное давление в полости 4, в результате чего происходит подъем подъемной части 7 и, соответственно, поворот тела 3 затвора. Изменившаяся вязкость непосредственно воздействует на поверхность подъемной части 7, радиус кривизны и коэффициент трения которой способствуют увеличению подъемного воздействия на подъемную часть 7. Чувствительная к давлению и/или температуре накладка 10 расширения может быть помещена непосредственно под выступающей частью (язычком) тела 3 затвора. Падение давления или повышение температуры в трубопроводе вызовут выдвижение выступающей части дальше в проходной канал 2 с обеспечением увеличенной подъемной силы.
Затвор может быть переведен в закрытую позицию также путем использования внешнего источника для передачи текучей среды из полости 4 в полость 6.
После предварительного подъема/поворота тела 3 затвора оно движется в сторону закрытой позиции под действием увеличенной подъемной силы за счет большего выдвижения в проходной канал 2 поверхности подъемной части 7. Далее движение закрывания будет постепенно перехватываться силами разности давления по обеим сторонам от перекрывающей поверхности. Эти силы разности давления способствуют также удерживанию затвора в закрытой позиции до тех пор, пока не будет достигнуто выравнивание давления по обеим сторонам от перекрывающей части.
Открывание закрытого затвора осуществляется вначале путем выравнивания давления по обеим сторонам от тела 3 затвора, после чего оно может вернуться в исходную позицию. В одном из вариантов выполнения тело 3 затвора может быть выполнено по форме, размерам и по установке таким, чтобы возвращаться в открытую позицию затвора под действием только силы тяжести. В другом варианте тело 3 затвора может переводиться обратно посредством протягивания через затвор заглушки во встречном потоку направлении.

Claims (8)

1. Приводимое в действие потоком среды затворное устройство в исполнении в виде затвора, содержащего корпус (1) затвора со сквозным проходным каналом (2), имеющим поперечное сечение желаемой формы, и подвижно опертое тело (3) затвора, имеющее возможность смещения между открытой позицией затвора, в которой тело (3) затвора в основном выведено из проходного канала (2), вследствие чего он в основном свободен, и закрытой позицией, в которой тело затвора перекрывает проходной канал (2) и закрывает затвор, отличающееся тем, что тело (3) затвора выполнено и установлено таким образом, что в открытой позиции затвора оно выступает в проходной канал (2) относительно небольшой частью (7), которая за счет этого подвержена воздействию потока текучей среды, проходящей через проходной канал (2) в определенном направлении (О), когда затвор открыт, причем указанная часть (7) тела (3) затвора, которая выступает в проходной канал (2) в открытой позиции затвора, расположена таким образом, чтобы реагировать на нерасчетные параметры потока среды в проходном канале (2) и подвергаться воздействию увеличенной скорости потока, изменившейся вязкости и/или температуры, в результате чего часть (7) и, соответственно, все тело (3) затвора смещается под действием среды к закрытой позиции.
2. Затворное устройство по п.1, отличающееся тем, что тело (3) затвора установлено с опорой в корпусе (1) затвора с образованием в нем в открытой позиции затвора первой полости (4), которая заполнена жидкой/газовой средой и сообщается со второй полостью (6) посредством дросселирующих каналов (5), так что при движении закрытия тела (3) жидкая/газовая среда вытесняется из первой полости (4) во вторую полость (6) через дросселирующие каналы (5).
3. Затворное устройство по п.1, отличающееся тем, что тело (3) затвора оснащено заглушками (11), которые в процессе движения закрытия последовательно перекрывают дросселирующие каналы (5), для прохода жидкой/газовой среды между полостями (4, 6) для снижения скорости закрытия на заключительном этапе движения закрытия.
4. Затворное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что часть (7) тела (3) затвора, выступающая в проходной канал (2) в открытой позиции затвора, оснащена выпуклой криволинейной поверхностью на своем конце, верхнем по отношению к направлению (О) потока среды.
5. Затворное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что часть (7) тела (3) затвора, выступающая в проходной канал (2) в открытой позиции затвора, оснащена скошенной под углом частью на своем конце, верхнем по отношению к направлению (О) потока среды.
6. Затворное устройство по одному из пп.2-5, отличающееся тем, что основание (9) затвора для приема тела (3) затвора с возможностью его скольжения выполнено по существу в форме части цилиндра, причем тело (3) затвора имеет в основном соответствующую форму наружной поверхности.
7. Затворное устройство по п.6, отличающееся тем, что тело (3) затвора, выполненное частично в виде секции цилиндра, оперто с возможностью поворота в корпусе (1) затвора, в
Фиг. 1 - Поперечный разрез Ι-Ι котором для этой цели выполнено центральное цилиндрическое основание (9), в котором тело (3) затвора имеет опору скольжения и которое соединено с остальной частью тела (3) затвора.
8. Затворное устройство по п.7, отличающееся тем, что указанное цилиндрическое основание (9) образует, по меньшей мере, часть той части (7) тела (3), которая при открытом затворе выступает в проходной канал.
EA199901051A 1997-05-26 1998-05-19 Затвор, приводимый в действие потоком среды EA001303B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO972386A NO305769B1 (no) 1997-05-26 1997-05-26 Fluidaktiverbar stengeanordning
PCT/NO1998/000149 WO1998054496A1 (en) 1997-05-26 1998-05-19 Fluid-activatable shut-off device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199901051A1 EA199901051A1 (ru) 2000-08-28
EA001303B1 true EA001303B1 (ru) 2000-12-25

Family

ID=19900749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199901051A EA001303B1 (ru) 1997-05-26 1998-05-19 Затвор, приводимый в действие потоком среды

Country Status (19)

Country Link
US (2) US6345641B1 (ru)
EP (1) EP0990099B1 (ru)
JP (1) JP4173201B2 (ru)
KR (1) KR20010012931A (ru)
CN (1) CN1136404C (ru)
AT (1) ATE253704T1 (ru)
AU (1) AU734379B2 (ru)
BR (1) BR9809469A (ru)
CA (1) CA2290782C (ru)
DE (1) DE69819500T2 (ru)
DK (1) DK0990099T3 (ru)
EA (1) EA001303B1 (ru)
ES (1) ES2210745T3 (ru)
HK (1) HK1026731A1 (ru)
NO (1) NO305769B1 (ru)
OA (1) OA11218A (ru)
PT (1) PT990099E (ru)
TR (1) TR199902913T2 (ru)
WO (1) WO1998054496A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20015844L (no) 2001-11-30 2003-06-02 Arne Kristiansen Anordning for å produsere et trykkpotensial over et legeme
US7111638B2 (en) * 2003-05-06 2006-09-26 Safety Flow Company, Llc Excess flow shutoff
US7273062B1 (en) 2005-01-11 2007-09-25 Stender Jr David Flint Shut-off valve for preventing the flow of liquid through a conduit, and related processes
WO2007106948A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Michael Patrick Dixon Fluid operated valve
ITBO20080073A1 (it) * 2008-02-01 2009-08-02 Sacmi Dispositivo per la regolazione della portata di un liquido.
US20110232779A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Seung-Il Oh Excess flow safety shut-off valve
KR101437594B1 (ko) * 2014-01-24 2014-09-04 (주)한주엔지니어링 수충격 방지 디스크장치
CN104948782B (zh) * 2014-03-30 2017-03-15 张志雄 一种内螺接头铬合金三叶连筋水平单向阀
EP3160776A1 (en) * 2014-06-30 2017-05-03 Dana Heavy Vehicle Systems Group, LLC Valve assembly for a tire pressure management system
CN106704657B (zh) * 2016-12-08 2018-10-26 林桂花 一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口
US10695598B2 (en) 2017-08-28 2020-06-30 Justrite Manufacturing Company, Llc Vented safety cabinet with thermally-actuated damper
CN107356722B (zh) * 2017-09-12 2019-07-23 河北祥安检测技术服务有限公司 一种自来水水质检测装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2491104A (en) * 1946-01-17 1949-12-13 John W Garrison Valve
US3293389A (en) * 1964-01-27 1966-12-20 Bhicknapahar Erika Elfried Von Valves for hydraulic systems
SE320470B (ru) * 1969-04-18 1970-02-09 Centralsug Ab
DE2026137A1 (de) 1970-05-29 1971-12-09 Gerdts Gustav F Kg Rückschlagklappe
US4844113A (en) * 1988-03-17 1989-07-04 Jones Cecil R Fluid flow safety valve

Also Published As

Publication number Publication date
DE69819500D1 (de) 2003-12-11
NO972386D0 (no) 1997-05-26
OA11218A (en) 2003-07-18
AU734379B2 (en) 2001-06-14
CN1257569A (zh) 2000-06-21
HK1026731A1 (en) 2000-12-22
AU7240498A (en) 1998-12-30
ES2210745T3 (es) 2004-07-01
PT990099E (pt) 2004-03-31
US6345641B1 (en) 2002-02-12
US20020088871A1 (en) 2002-07-11
ATE253704T1 (de) 2003-11-15
US6581629B2 (en) 2003-06-24
NO305769B1 (no) 1999-07-19
CN1136404C (zh) 2004-01-28
JP4173201B2 (ja) 2008-10-29
DK0990099T3 (da) 2004-03-15
EP0990099B1 (en) 2003-11-05
NO972386L (no) 1998-11-27
DE69819500T2 (de) 2004-08-26
CA2290782A1 (en) 1998-12-03
CA2290782C (en) 2007-07-17
EA199901051A1 (ru) 2000-08-28
JP2002500740A (ja) 2002-01-08
WO1998054496A1 (en) 1998-12-03
KR20010012931A (ko) 2001-02-26
TR199902913T2 (xx) 2000-03-21
EP0990099A1 (en) 2000-04-05
BR9809469A (pt) 2000-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA001303B1 (ru) Затвор, приводимый в действие потоком среды
US3716068A (en) Surface controlled blowout arrester
US3782411A (en) Duct access section
CN205118356U (zh) 一种阀门自动控制防回火***
WO2023216364A1 (zh) 一种可变量程的阀门泄漏检测装置
CN105650479A (zh) 一种u型双向煤气水封装置
CN109404742B (zh) 输气管道阀室干线管道爆管监测报警及保护装置、方法
US5913326A (en) Automatic closing device for a shut-off device
CN207034299U (zh) 闸阀及管道***
MXPA99010917A (en) Fluid-activatable shut-off device
CN107327602A (zh) 闸阀及管道***
CN2267060Y (zh) 防火阀
CN218971268U (zh) 一种快速封闭防火门
CN220002849U (zh) 一种用于火电厂消防水***的防凝冻装置
CN114922989B (zh) 一种电磁式煤气快速切断阀组
Edwards et al. Analysis and testing of freezing phenomena in plastic piping systems
CN113053069B (zh) 一种天然气阀门组智能模块箱
RU2773342C1 (ru) Система уплотнения высокого давления главного привода проходческого щита и проходческий щит с гидропригрузом
Hamad et al. Water Hammer Analysis in Water Pipelines and Methods for Protection
Miyamoto et al. Development of automatic closing float-type water damper
RU2147705C1 (ru) Клапан для впуска и выпуска воздуха из трубопровода
CN203620149U (zh) 一种带三重保险的变压器注氮灭火装置
RU2172194C2 (ru) Устройство автоматической подачи жидкости
DA EXPULSÃO et al. ELIAS SEBASTIÃO AMARAL TASCA
Hassan et al. Aspect and necessity of hydraulic transient analysis in water distribution system in Dhaka

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU