RU2270391C2 - Клапан запорно-регулирующий - Google Patents
Клапан запорно-регулирующий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270391C2 RU2270391C2 RU2003107401/06A RU2003107401A RU2270391C2 RU 2270391 C2 RU2270391 C2 RU 2270391C2 RU 2003107401/06 A RU2003107401/06 A RU 2003107401/06A RU 2003107401 A RU2003107401 A RU 2003107401A RU 2270391 C2 RU2270391 C2 RU 2270391C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shutter
- valve
- control
- gate valve
- seat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубопроводной арматуре высокого давления для загрязненных сред и предназначено для регулирования расхода и перекрытия потока жидкостей в газодобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности. Клапан запорно-регулирующий содержит корпус с входным и выходным каналами. В корпусе размещены затворы: регулирующий, соединенный со штоком, перемещаемым приводом, запорный, связанный со штоком, и дополнительный затвор - конец штока. Запорный затвор размещен концентрично в нижней части регулирующего затвора, образуя кольцевой канал, соединенный радиальными каналами с его внутренней полостью. Седло дополнительного затвора выполнено в запорном затворе, который имеет осевой канал, седло запорного затвора размещено под регулирующим седлом. Изобретение направлено на повышение надежности и на уменьшение габаритных размеров клапана. 1 ил.
Description
Изобретение относится к трубопроводной арматуре высокого давления для загрязненных сред, например, для регулирования расхода и перекрытия потока жидкостей и может быть использовано в газодобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Надежность работы запорно-регулирующей арматуры на установках комплексной подготовки газа к дальнему транспорту определяет безаварийность и стабильность работы установки и влияет на экономические показатели работы промыслов.
Условия работы запорно-регулирующей арматуры в условиях газовых промыслов очень "жесткие". Перепад давлений на регулирующих клапанах в технологическом цикле достигает 8,5-13,0 МПа, а на затворах регулирующих клапанов скважин, газопроводов 25 МПа.
Рабочая среда - жидкость, выносимая газом из пласта, а также технологические жидкости, подаваемые в поток газа, содержат абразивные частицы - песок различных фракций, так же выносимый газом из продуктивного пласта. Так, например, сбрасываемый из технологических аппаратов абсорбент, диэтиленгликоль, подаваемый в них для осушки газа, содержит до 20 г/л твердых частиц.
Регулирующий клапан при таких условиях подвергается абразивной и кавитационной эрозии. Его стойкость при применении наиболее прочных материалов в реальных условиях составляет от нескольких дней до нескольких месяцев. Размытый клапан, выполняющий роль гидрозатвора в аппаратах, не способен поддерживать уровень жидкости. Это может привести к прорыву газа в жидкостные линии и создать аварийную ситуацию.
С целью предотвращения прорыва газа в жидкостные линии в трубопроводе перед регулирующим клапаном устанавливают отсечной клапан.
С целью снижения перепада давлений на регулирующем клапане в трубопроводе устанавливают нерегулируемый дроссель. Однако он обеспечивает перераспределение давлений только на номинальных расходах, при уменьшении расхода его работа становится неэффективной и весь перепад реализуется на клапане.
Известны запорно-регулирующие клапаны, рассчитанные для работы на больших перепадах давлений (Арматура систем автоматического управления. М: Машиностроение. 1977 г., с.49, рис.23, 24). В таких клапанах дросселирующая часть затвора представляет собой полый цилиндр, на боковой поверхности которого круглые отверстия или прорези специальной конфигурации, реализующие совместно с седлом, выполненным в виде втулки, охватывающей затвор, дроссельный проход. Среда поступает через отверстия в затворе в его внутреннюю полость. В конце хода, при уменьшении расхода среды, затвор своим увеличенным диаметром "садится" на седло, обеспечивая герметичность затвора.
Недостатком таких запорно-регулирующих клапанов является то, что в условиях загрязненных жидкостей, а также на чистых жидкостях при малых расходах дросселирование среды происходит по кольцевому зазору уплотнительных поверхностей затвора и седла и приводит к их быстрому абразивному и кавитационному размыву, герметичность клапана нарушается.
Известен регулирующий клапан Ду 50, Ру 10 МПа А2Д 2.503.025 ТО (Чертеж АЯД 2.503.023). В этом клапане затвор регулирующего органа выполнен в виде цилиндрической втулки с проходными окнами, перемещающейся в цилиндрической расточке корпуса. Регулируемый дроссельный проход образуется между торцом расточки в корпусе клапана и окнами затвора. Запорный элемент состоит из резинового кольца на затворе, выше проходных окон и специальной втулки, посредством которой кольцо с затвором вводится в цилиндрическую расточку корпуса, обеспечивая герметичность затвора.
Недостатком этого запорно-регулирующего клапана является то, что резиновое кольцо вводится во втулку при полном перепаде давлений на затворе. Кольцо пересекает торцевой зазор между специальной втулкой и торцевой поверхностью расточки в корпусе, который может быть не равным нулю вследствие попадания твердых частиц и размыва кромки расточки, что приводит к срезанию кольца и нарушению герметичности затвора.
Известно запорно-регулирующее устройство (SU 1753142 А1, кл. F 16 К 3/00, 07.08.1992). Устройство содержит корпус с входным и выходным каналами и седло с отверстием, в котором установлены управляемые воздействием передвижного штока, соединенного с приводом, регулирующий затвор в виде плоского шибера с отверстием и уплотнительными поверхностями и поворотный запорный затвор, связанный со штоком и представляющий собой две заслонки, одна из которых глухая с уплотнительной поверхностью, а другая - разгрузочная с уплотнительной поверхностью и отверстием.
Поворотный запорный элемент обеспечивает герметичное перекрытие отверстия в плоском шибере, после того как последний перекрывает отверстие в седле, обеспечивая таким образом герметичное закрывание всего устройства.
Недостатком этого запорно-регулирующего устройства является то, что оно не обеспечивает надежность работы из-за сложного выполнения поворотного запорного элемента, обслуживание и ремонт требуют высокой квалификации обслуживающего персонала и трудоемки. Поворотный запорный элемент требует значительного внутреннего объема корпуса, что приводит к существенному увеличению габаритов. Неуравновешенный регулирующий затвор - плоский шибер с отверстием прижимается давлением регулируемой среды к седлу со значительными усилиями, что требует больших перестановочных усилий и, соответственно, мощности привода.
Известен клапан запорно-регулирующий (RU 2162179 С1, кл. F 16 К 1/44, 20.01.01). Клапан содержит корпус с входным и выходным каналами. В корпусе размещены два затвора: регулирующий, соединенный со штоком, перемещаемый приводом, и запорный, связанный со штоком. Клапан снабжен дополнительным затвором, седло которого закреплено в нижней части корпуса соосно с штоком, а запорный затвор выполнен тарельчатым, размещен на полом удлинении штока значительно ниже регулирующего затвора по ходу потока среды и его седло закреплено в корпусе соосно со штоком, причем в полом удлинении штока выполнены радиальные отверстия, расположенные над тарельчатым затвором. Регулирующий затвор выполнен многоступенчатым, его ступени связаны со штоком с возможностью синхронного открытия всех седел затвора при перемещении штока.
Недостатком данного клапана является то, что он не обеспечивает надежной работы, т.к. тарельчатый затвор размещен подвижно на штоке и имеет подвижное уплотнение; седло дополнительного затвора размещено в нижней части корпуса и подвержено постоянному воздействию потока среды; клапан сброса утечек после регулирующих затворов выполнен в удлинении штока с радиальными каналами и имеет существенное сопротивление, что создает перепад давлений на тарельчатом затворе и затрудняет его открывание. Седло запорного затвора закреплено в корпусе ниже регулирующего седла, по ходу потока среды, на величину дистанционной втулки, обусловленную перемещением запорного затвора, что увеличивает габариты клапана.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы создать техническое решение, обеспечивающее повышение надежности работы клапана и уменьшение габаритных размеров.
Для достижения названного технического результата клапан запорно-регулирующий содержит корпус с входным и выходным каналами, в корпусе размещены затворы: регулирующий, соединенный с штоком, перемещаемым приводом, запорный, связанный с штоком, и дополнительный затвор - конец штока.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что запорный затвор, размещен концентрично в нижней части регулирующего затвора, образуя кольцевой канал, соединенный радиальными каналами с его внутренней полостью, седло дополнительного затвора выполнено в запорном затворе, который имеет осевой проходной канал, седло запорного затвора размещено непосредственно под регулирующим седлом.
Изобретение изображено на чертеже, где клапан изображен в разрезе в начале открытия.
Клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, седло 4 с отверстиями 5 регулирующего затвора, регулирующий затвор 6, соединенный с штоком 7, седло 8 запорного затвора, запорный затвор 9, размещенный в нижней части регулирующего затвора и образующий кольцевой канал 10, запорный затвор имеет радиальные каналы 11, седло 12 с осевым каналом 13, дополнительный затвор 14, которым является конец штока, внутреннюю полость 15 и пружину 16.
Клапан работает следующим образом.
В исходном положении (закрыто) отверстия 5 седла 4 перекрыты регулирующим затвором 6, запорный затвор 9 поджат пружиной 16 и давлением потока регулируемой среды к седлу 8 запорного затвора, дополнительный затвор 14 поджат к седлу 12, потока регулируемой среды нет, клапан закрыт.
При открывании клапана привод перемещает шток 7 вверх, дополнительный затвор 14 отходит от седла 12. Поток регулируемой среды из полости 15, через канал 13 получает выход в выходной канал 3, давление потока регулируемой среды на запорном затворе 9 падает, протечка регулируемой среды через регулирующий затвор 6, по кольцевому каналу 10, радиальным каналам 11, каналу 13 поступает в канал 3.
При дальнейшем движении штока вверх запорный затвор 9 отходит от седла 8 запорного затвора, после чего регулирующий затвор 6 начинает открывать отверстия 5 в седле 4. Происходит регулирование.
При закрывании клапана шток 7 перемещается вниз, затвор 6 перекрывает отверстия 5, перекрывается основной поток регулируемой среды.
При дальнейшем движении штока 7 вниз запорный затвор 9 «садится» на седло 8 запорного затвора и прижимается пружиной 16.
Протечка регулируемой среды через зазор регулирующего затвора 6 и седла 4 поступает через кольцевой канал 10, радиальные каналы 11 во внутреннюю полость 15, а из нее через осевой канал 13 в выходной канал 3. В конце хода дополнительный затвор 14 «садится» на седло 12, поток регулируемой среды прекращается, давление во внутренней полости 15 возрастает до входного и прижимает запорный затвор 9 к седлу 8 запорного затвора. Клапан закрыт.
В настоящее время разрабатывается конструкторская документация на клапан для Ямбургского и Уренгойского газоконденсатных промыслов.
Claims (1)
- Клапан запорно-регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в корпусе размещены затворы: регулирующий, соединенный со штоком, перемещаемым приводом, запорный, связанный со штоком, и дополнительный затвор - конец штока, отличающийся тем, что запорный затвор размещен концентрично в нижней части регулирующего затвора, образуя кольцевой канал, соединенный радиальными каналами с его внутренней полостью, седло дополнительного затвора выполнено в запорном затворе, который имеет осевой канал, седло запорного затвора размещено под регулирующим седлом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003107401/06A RU2270391C2 (ru) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | Клапан запорно-регулирующий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003107401/06A RU2270391C2 (ru) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | Клапан запорно-регулирующий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003107401A RU2003107401A (ru) | 2004-10-20 |
RU2270391C2 true RU2270391C2 (ru) | 2006-02-20 |
Family
ID=36051168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003107401/06A RU2270391C2 (ru) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | Клапан запорно-регулирующий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270391C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443925C2 (ru) * | 2006-08-04 | 2012-02-27 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Кольцо седла клапана, ограничивающее поток в регуляторах давления |
RU2473829C2 (ru) * | 2007-12-11 | 2013-01-27 | Эльстер Гмбх | Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ |
RU173326U1 (ru) * | 2016-12-21 | 2017-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "МКТ-АСДМ" | Клапан запорно-регулирующий |
RU2645310C2 (ru) * | 2013-11-06 | 2018-02-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Аппаратура контроллера, система и/или способ для регулирования давления в системе управления текучей средой |
RU2805269C1 (ru) * | 2023-01-25 | 2023-10-13 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева" | Клапан пневмоуправляемый |
-
2003
- 2003-03-17 RU RU2003107401/06A patent/RU2270391C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443925C2 (ru) * | 2006-08-04 | 2012-02-27 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Кольцо седла клапана, ограничивающее поток в регуляторах давления |
RU2473829C2 (ru) * | 2007-12-11 | 2013-01-27 | Эльстер Гмбх | Устройство для запирания и отпирания потока текучей среды, а также соответствующий способ |
RU2645310C2 (ru) * | 2013-11-06 | 2018-02-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Аппаратура контроллера, система и/или способ для регулирования давления в системе управления текучей средой |
US10352468B2 (en) | 2013-11-06 | 2019-07-16 | Smith International, Inc. | Controller apparatus, system and/or method for controlling pressures in a fluid control system |
RU173326U1 (ru) * | 2016-12-21 | 2017-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "МКТ-АСДМ" | Клапан запорно-регулирующий |
RU2805269C1 (ru) * | 2023-01-25 | 2023-10-13 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева" | Клапан пневмоуправляемый |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2374538C1 (ru) | Клапан запорно-регулирующий | |
US4471810A (en) | Valve apparatus | |
RU2391591C2 (ru) | Устройство для регулирования потока текучей среды | |
US9152151B2 (en) | In-line back pressure fluid regulators | |
RU2673922C2 (ru) | Двухзапорный клапан | |
CN112997030B (zh) | 方法和包括冲洗特征件的阀 | |
US10988999B2 (en) | Fluid exchange devices and related controls, systems, and methods | |
RU182640U1 (ru) | Клапан обратный | |
US4190071A (en) | Backflow prevention devices | |
RU2270391C2 (ru) | Клапан запорно-регулирующий | |
KR20170089838A (ko) | 플렉시블 플러그를 갖는 균형유지 이중 시트 글로브 밸브 | |
RU2162179C1 (ru) | Клапан запорно-регулирующий | |
RU2298128C2 (ru) | Клапан запорно-регулирующий | |
RU2447346C1 (ru) | Клапан запорный с разгруженным затвором | |
RU187492U1 (ru) | Клапан поддержания давления | |
RU2460924C1 (ru) | Запорно-регулирующий клапан | |
RU2338941C1 (ru) | Запорно-регулирующий клапан | |
RU2319881C1 (ru) | Клапан | |
RU2516086C2 (ru) | Запорный клапан | |
RU65995U1 (ru) | Перепускной клапан | |
RU2374541C1 (ru) | Клапан отсекающий автоматический | |
GB2223829A (en) | Barrier valve | |
US3459212A (en) | Vented fluid valve | |
US1890678A (en) | Valve | |
RU2255262C1 (ru) | Клапан запорно-регулирующий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE4A | Notice of change of address of a patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130318 |