RU173048U1 - SHUT-OFF VALVE VALVE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре для жидких и газообразных сред. Может быть использована в нефтегазовой, энергетической и других отраслях промышленности. В запорно-регулирующей шиберной задвижке, содержащей корпус с подводящим и отводящим патрубками, седлами, штоком и шиберным регулирующим органом, выполненным из двух дисков, между которыми расположена пластина, соединенная со штоком, и распорная цилиндрическая втулка с кососрезанными торцевыми поверхностями, диск, установленный со стороны отводящего патрубка, снабжен отверстиями диаметром d, расположенными по окружностям диаметрами Dи Dс шагом 45°, исключая зону, соответствующую расположению пластины и распорной втулки, при этом D:D:D:d=100:70:35:7, где D - диаметр диска. Технический результат заключается в снижении интенсивности вихреобразований в области течения рабочей среды за шиберным органом.The invention relates to pipe fittings for liquid and gaseous media. It can be used in oil and gas, energy and other industries. In a locking and regulating slide valve containing a housing with inlet and outlet pipes, seats, a stem and a slide regulating body made of two disks, between which there is a plate connected to the rod and a spacer cylindrical sleeve with oblique end surfaces, a disk mounted with the side of the outlet pipe, is equipped with holes with a diameter of d, located on circles with diameters D and D with a step of 45 °, excluding the area corresponding to the location of the plate and the spacer, with D: D: D: d = 100: 70 : 35: 7, where D is the diameter of the disk. The technical result consists in reducing the intensity of vortex formation in the area of the flow of the working medium behind the gate organ.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре для жидких и газообразных сред. Может быть использована в нефтегазовой, энергетической и других отраслях промышленности.The invention relates to pipe fittings for liquid and gaseous media. It can be used in oil and gas, energy and other industries.

Известен затвор клиновой задвижки (патент на изобретение РФ №2511771, МПК F16K 3/12, 2014 г.), содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними составной пятой и удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, помещенными в кольцевые канавки дисков, уплотнительные поля которых взаимодействуют с ответными полями седел, выполненными с односторонними скосами, закрепленными и загерметизированными в корпусе. Угол скоса седел равен половине угла клиновой обоймы. Пята состоит из двух кольцевых равных по высоте подпятников, охватывающих шар, выполненный из прочного материала.A wedge gate valve is known (patent for the invention of the Russian Federation No. 2511771, IPC F16K 3/12, 2014), comprising a cage connected to the spindle, covering the protrusions of two identical disks with a composite heel placed between them and held in the cage by the upper and lower holders, placed in the annular grooves of the discs, the sealing fields of which interact with the response fields of the seats, made with one-sided bevels, fixed and sealed in the housing. The bevel angle of the saddles is equal to half the angle of the wedge ring. The heel consists of two annular equal in height heels, covering the ball made of durable material.

Основными недостатками указанной задвижки являются нелинейная регулировочная характеристика и вибрация шибера при частичном его подъеме, в результате чего возможно повреждение профилированного седла и заклинивание штока, а также размыв кромок шибера с последующим нарушением плотности.The main disadvantages of this valve are the nonlinear adjustment characteristic and the vibration of the gate when it is partially lifted, which may result in damage to the profiled seat and jamming of the stem, as well as erosion of the edges of the gate with a subsequent violation of density.

Известна задвижка регулирующая (патент на изобретение РФ №2109194, МПК F16K 3/312, F16K 3/32, 1998 г.), принятая за прототип, содержащая корпус с подводящим и отводящим патрубками, седлом, диафрагмой, расположенной в подводящем патрубке, шиберным регулирующим органом и штоком, шиберный регулирующий орган выполнен из двух дисков, между которыми расположена пластина, соединенная со штоком, и распорная цилиндрическая втулка с кососрезанными торцевыми поверхностями, а диафрагма выполнена профилированной и установлена в подводящем патрубке. Диски выполнены с радиусными кромками, на поверхности которых выполнены продольные канавки глубиной 3 мм, шириной 2 мм и шагом 4 мм.Known regulating valve (patent for the invention of the Russian Federation No. 2109194, IPC F16K 3/312, F16K 3/32, 1998), adopted for the prototype, comprising a housing with inlet and outlet pipes, a seat, a diaphragm located in the inlet pipe, a sliding regulating valve body and stem, the slide regulating body is made of two disks, between which there is a plate connected to the rod, and a spacer cylindrical sleeve with oblique end surfaces, and the diaphragm is shaped and installed in the inlet pipe. The disks are made with radial edges, on the surface of which longitudinal grooves are made with a depth of 3 mm, a width of 2 mm and a pitch of 4 mm.

Недостатком указанной задвижки является вихреобразование в области течения рабочей среды за шиберным органом, вызванное резким расширением канала, образованного шибером и корпусом задвижки. Как следствие, возрастают гидравлические потери на последующем участке трубопровода и повышается вибрация стенок трубопровода и шиберного органа задвижки.The disadvantage of this valve is the vortex formation in the region of the flow of the working medium behind the gate element, caused by a sharp expansion of the channel formed by the gate and the valve body. As a result, hydraulic losses increase in the subsequent section of the pipeline and the vibration of the walls of the pipeline and the gate valve body increases.

Технический результат заключается в снижении интенсивности вихреобразований в области течения рабочей среды за шиберным органом.The technical result consists in reducing the intensity of vortex formation in the area of the flow of the working medium behind the gate organ.

Технический результат достигается тем, что в запорно-регулирующей шиберной задвижке, содержащей корпус с подводящим и отводящим патрубками, седлами, штоком и шиберным регулирующим органом, выполненным из двух дисков, между которыми расположена пластина, соединенная со штоком, и распорная цилиндрическая втулка с кососрезанными торцевыми поверхностями, диск, установленный со стороны отводящего патрубка, снабжен отверстиями диаметром d, расположенными по окружностям диаметрами D₁ и D₂ с шагом 45°, исключая зону, соответствующую расположению пластины и распорной втулки, при этом D:D₁:D₂:d=100:70:35:7, где D - диаметр диска.The technical result is achieved by the fact that in a shut-off and slide gate valve containing a housing with inlet and outlet nozzles, seats, a stem and a slide regulating body made of two disks, between which there is a plate connected to the stem, and a cylindrical spacer sleeve with beveled end surfaces, the disk mounted on the side of the outlet pipe is provided with holes with a diameter d located on circles with diameters D ₁ and D ₂ in increments of 45 °, excluding the area corresponding to the location th plate and spacer sleeve, with D: D ₁ : D ₂ : d = 100: 70: 35: 7, where D is the diameter of the disk.

Отличительные признаки, а именно выполнение в диске, установленном со стороны отводящего патрубка, отверстий заявляемого диаметра и расположения приводит к появлению новых свойств. А именно к рециркуляции рабочей среды из области отводящего патрубка задвижки в зазор между дисками с последующей эжекцией в рабочий зазор между корпусом задвижки и шиберным органом, образующийся при подъеме шибера. Это позволяет снизить повышенное вихреобразование за шибером задвижки, вызванное резким расширением канала для течения рабочей среды.Distinctive features, namely the execution in the disk mounted on the side of the outlet pipe, the holes of the claimed diameter and location leads to the emergence of new properties. Namely, to the recirculation of the working medium from the area of the outlet branch pipe of the valve to the gap between the disks, followed by ejection into the working gap between the valve body and the gate member, which is formed when the gate is raised. This allows you to reduce the increased vortex formation behind the gate valve, caused by a sharp expansion of the channel for the flow of the working medium.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 представлена запорно-регулирующая шиберная задвижка; на фиг. 2 представлена схема расположения отверстий на диске, установленном со стороны отводящего патрубка, на фиг. 3 приведена векторная картина поля скоростей течения рабочей среды в запорно-регулирующей шиберной задвижке и на последующем участке трубопровода.The essence of the utility model is illustrated by drawings: in FIG. 1 presents a locking regulating slide gate valve; in FIG. 2 shows a diagram of the location of the holes on the disk mounted on the side of the outlet pipe, in FIG. Figure 3 shows a vector picture of the velocity field of the flow of the working medium in a shut-off-control gate valve and in the subsequent section of the pipeline.

Запорно-регулирующая шиберная задвижка содержит корпус 1 с подводящим патрубком 2 и отводящим патрубком 3, седлами 4, штоком 5 и шиберным регулирующим органом. Шиберный регулирующий орган выполнен из двух дисков: первый диск 6 установлен со стороны подводящего патрубка 2, второй диск 7 установлен со стороны отводящего патрубка 3. Между дисками 6 и 7 расположена пластина 8, соединенная со штоком 5, и распорная цилиндрическая втулка 9 с кососрезанными торцевыми поверхностями. Диски 6 и 7 связаны между собой осью 10 таким образом, что эти связи не препятствуют в определенных пределах осевым перемещениям дисков. Второй диск 7, установленный со стороны отводящего патрубка 3, снабжен отверстиями 11, гидравлически соединяющими зазор между дисками 6 и 7 и отводящим патрубком 3 задвижки. Отверстия 11 диаметром d расположены по окружностям диаметрами D₁ и D₂ с шагом 45°, исключая зону, соответствующую расположению пластины 8 и распорной втулки 9, при этом D:D₁:D₂:d=100:70:35:7, где D - диаметр диска. Указанные геометрические характеристики определены посредством физических закономерностей и подтверждены результатами расчетов методом конечных элементов.The locking and regulating slide gate valve comprises a housing 1 with a supply pipe 2 and a discharge pipe 3, seats 4, a stem 5 and a slide regulating body. The gate regulating body is made of two disks: the first disk 6 is installed on the side of the inlet pipe 2, the second disk 7 is installed on the side of the outlet pipe 3. Between the disks 6 and 7 there is a plate 8 connected to the rod 5, and a spacer cylindrical sleeve 9 with oblique end surfaces. The disks 6 and 7 are interconnected by the axis 10 in such a way that these connections do not interfere within certain limits with the axial movements of the disks. The second disk 7, mounted on the side of the outlet pipe 3, is provided with holes 11 that hydraulically connect the gap between the disks 6 and 7 and the outlet pipe 3 of the valve. The holes 11 with a diameter d are located on circles with diameters D ₁ and D ₂ with a step of 45 °, excluding the area corresponding to the location of the plate 8 and the spacer sleeve 9, while D: D ₁ : D ₂ : d = 100: 70: 35: 7, where D is the diameter of the disk. The indicated geometric characteristics are determined by physical laws and confirmed by the results of calculations by the finite element method.

Работа запорно-регулирующей шиберной задвижки происходит следующим образом. Поток жидкости (или газа) при полном или частичном открытии регулирующего шиберного органа проходит подводящий патрубок 2, рабочий зазор между поднятым шиберным органом и корпусом 1, далее основной поток попадает в отводящий патрубок 3, при этом в зазоре между дисками 6 и 7 за счет эжекции основного потока образуется зона пониженного давления. Наличие отверстий 11 во втором диске 7 обеспечивает образование вторичного течения из области отводящего патрубка 3 в междисковый зазор с последующей эжекцией в основной поток (фиг. 3). Такой дополнительный перенос массы жидкости из области отводящего патрубка 3 способствует снижению отрывного течения за диском 7 и, как следствие, снижению областей течения, занятых вихревым движением.The operation of the locking regulating slide gate valve is as follows. The flow of liquid (or gas) with full or partial opening of the regulating slide valve passes the inlet pipe 2, the working gap between the raised slide valve and the housing 1, then the main stream enters the discharge pipe 3, while in the gap between the disks 6 and 7 due to ejection the main stream forms a zone of reduced pressure. The presence of holes 11 in the second disk 7 provides the formation of a secondary flow from the area of the outlet pipe 3 into the interdisk gap with subsequent ejection into the main stream (Fig. 3). This additional transfer of mass of fluid from the area of the discharge pipe 3 helps to reduce the tear-off flow behind the disk 7 and, as a result, to reduce the flow areas occupied by the vortex movement.

Использование заявляемой запорно-регулирующей шиберной задвижки позволяет обеспечить снижение интенсивности вихреобразований в области течения рабочей среды за шиберным органом и в последующем трубопроводе, а так же снизить гидравлические потери и увеличить вибрационную надежность работы самой задвижки и последующего трубопровода.The use of the inventive locking-regulating slide gate valve allows to reduce the intensity of vortex formation in the area of the working medium flow behind the gate member and in the subsequent pipeline, as well as to reduce hydraulic losses and increase the vibration reliability of the valve itself and the subsequent pipeline.

Claims (1)

Запорно-регулирующая шиберная задвижка, содержащая корпус с подводящим и отводящим патрубками, седлами, штоком и шиберным регулирующим органом, выполненным из двух дисков, между которыми расположена пластина, соединенная со штоком, и распорная цилиндрическая втулка с кососрезанными торцевыми поверхностями, отличающаяся тем, что диск, установленный со стороны отводящего патрубка, снабжен отверстиями диаметром d, расположенными по окружностям диаметрами D₁ и D₂ с шагом 45°, исключая зону, соответствующую расположению пластины и распорной втулки, при этом D:D₁:D₂:d=100:70:35:7, где D - диаметр диска.Lock-regulating slide gate valve, comprising a housing with inlet and outlet pipes, seats, stem and slide regulating body made of two disks, between which there is a plate connected to the stem, and a spacer cylindrical sleeve with oblique end surfaces, characterized in that the disk mounted on the part of the transfer tube is provided with holes having a diameter d, spaced along circles diameters d ₁ and d ₂ in increments of 45 °, excluding an area corresponding to the location plate and the spacer tulkus, wherein D: D _1: D _2: d = 100: 70: 35: 7, where D - diameter of the disc.

Images