RU2279599C1

RU2279599C1 - Shut-off adjusting valve

Info

Publication number: RU2279599C1
Application number: RU2004134487/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Нухович Коблев (RU); Александр Нухович Коблев; Владимир Григорьевич Миронцев (RU); Владимир Григорьевич Миронцев
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-07-10
Also published as: RU2004134487A

Abstract

FIELD: pipe line fittings for technological lines of gas fields.

SUBSTANCE: proposed valve is provided with shut-off member performing sliding motion along seat surface having form of body of revolution; proposed valve is used for control of flow rate of medium being carried through pipe line. Body of shut-off adjusting valve has inlet and outlet passages where two gates are mounted which are set in motion by means of drive. First relief gate is made in form of additional rod-rack with bead and sealing surface at the end. Additional rod-rack is mounted in through axial hole of body which is engageable with it. Its beginning is located in inlet passage. Additional rod-gate is mounted for motion and fixation in extreme positions. End of relief gate with bead and sealing surface is located coaxially inside second shut-off adjusting gate. This end is engageable in one extreme position with sealing member shutting-off the relief hole in shut-off adjusting gate. Shut-off adjusting gate is provided with sealing surface and is located in seat with sealing member. This sealing member is tubular in shape and is provided with holes as far as sealing member in way of motion of medium flow. Inner diameter of tubular part of seat is engageable with outer diameter of shut-off adjusting gate as far as sealing member. Shut-off adjusting gate is set in axial motion by means of additional rod-rack. Central part of body has radial eccentric hole where pinion stem is located; this pinion stem is connected with drive and is engageable with additional rod-rack. Body has holes for connection of inlet passage with outlet one when shut-off adjusting gate is open.

EFFECT: simplified construction and enhanced reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, имеющей форму поверхности тел вращения, и может быть использовано для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования расхода транспортируемой среды.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting devices with a locking element that makes a sliding motion along a saddle surface having the shape of the surface of bodies of revolution, and can be used for installation on gas production lines for shutting off and controlling the flow rate of the transported medium.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием и поворотный запорный элемент, фиксируемый в открытом положении, причем поворотный запорный элемент установлен вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования, при этом шток снабжен охватывающей его ступенчатой втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем на ступени меньшего диаметра выполнен паз, а поворотный запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом (а.с. №1203295, МПК 4 кл. F 16 K 3/00, 05.07.84 г.).A locking and regulating device is known, in the housing of which a flat gate with sealing surfaces and a hole and a rotary locking element fixed in the open position are installed with a passage opening in the saddle, the rotary locking element installed outside the zone of the passage opening, and the sealing surfaces of the gate and saddle are sealed on the entire control range, while the rod is equipped with a stepped sleeve enclosing it, mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions at the steps of a smaller diameter, a groove is made, and a rotary locking element is installed with the possibility of interaction with the specified groove (AS No. 1203295, IPC 4 class F 16 K 3/00, 07/05/84).

Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее 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 (патент СССР №1753142 А2, кл. F 16 K 3/00, 07.08.92 г.).Known locking regulating device containing a housing with input and output channels and a saddle with a hole in which are installed controlled by the action of a movable rod connected to the actuator, regulating the shutter in the form of a flat gate with a hole and sealing surfaces and a rotary shutter connected with the rod and consisting of two shutters, one of which is blind with a sealing surface, and the other is discharge with a sealing surface and a hole (USSR patent No. 1753142 A2, class F 16 K 3/00, 08/07/92. )

Недостатком этих запорно-регулирующих устройств является сложность поворотного запорного органа, снижающая надежность его работы.The disadvantage of these locking and regulating devices is the complexity of the rotary locking element, which reduces the reliability of its operation.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является клапан запорно-регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены два затвора: регулирующий, соединенный со штоком, перемещаемым приводом, и запорный, связанный с штоком, при этом клапан снабжен дополнительным затвором, седло которого закреплено в нижней части корпуса соосно с штоком, а запорный затвор выполнен тарельчатым, размещен на полом удлинении штока ниже регулирующего затвора по ходу потока среды и его седло закреплено в корпусе соосно с штоком, причем в полом удлинении штока выполнены радиальные отверстия, расположенные над тарельчатым затвором (патент РФ №2162179, 7 МПК F 16 K 1/44, 22.05.2000 г.).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a shut-off and control valve, comprising a housing with input and output channels, in which two shutters are located: a control valve connected to a rod, a movable actuator, and a shut-off valve connected to the rod, while the valve is equipped with an additional valve, the seat of which is fixed in the lower part of the body coaxially with the stem, and the locking valve is disk-shaped, placed on the hollow stem extension below the control valve in the direction of the medium flow and its the saddle is fixed in the housing coaxially with the stem, and in the hollow extension of the stem there are made radial holes located above the poppet valve (RF patent No. 2162179, 7 IPC F 16 K 1/44, 05/22/2000).

Недостатком клапана запорно-регулирующего является сложность конструкции, обусловленная наличием трех затворов: одного регулирующего и двух запорных, причем клапан не является проходным, что также усложняет его монтаж на трубопроводе.The disadvantage of a shut-off and control valve is the design complexity due to the presence of three gates: one control and two shut-off valves, and the valve is not a check valve, which also complicates its installation on the pipeline.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого упрощалась бы конструкция клапана, чтобы он был проходным и прямоточным, а также повышалась надежность его работы.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, which would simplify the design of the valve so that it was straight-through and straight-through, as well as increase the reliability of its operation.

Для достижения названного технического результата в корпусе запорно-регулирующего клапана с входным и выходным каналами размещены два затвора, перемещаемые приводом.To achieve the named technical result, two shutters, moved by the actuator, are placed in the body of the shut-off and control valve with inlet and outlet channels.

Заявляемый запорно-регулирующий клапан отличается от прототипа тем, что первый затвор - разгрузочный выполнен в виде дополнительного штока-рейки с буртиком и уплотнительной поверхностью на конце, расположенного в сквозном осевом, сопрягаемом с ним, отверстии корпуса, при этом его начало расположено во входном канале, причем дополнительный шток-рейка установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации его в крайних положениях, при этом конец разгрузочного затвора с буртиком и уплотнительной поверхностью расположен соосно внутри второго - запорно-регулирующего затвора и в одном крайнем положении взаимодействует с уплотнительным элементом и перекрывает разгрузочное отверстие в запорно-регулирующем затворе, который выполнен с уплотнительной поверхностью и размещен в седле с уплотнительным элементом, выполненном трубчатым с отверстиями, расположенными до уплотнительного элемента по ходу потока среды, а внутренний диаметр трубчатой части седла до уплотнительного элемента сопрягается с наружным диаметром запорно-регулирующего затвора, причем последний установлен с возможностью осевого перемещения дополнительным штоком-рейкой вдоль трубчатой части седла от уплотнительного элемента, при этом в центральной части корпуса выполнено радиальное эксцентричное отверстие, в котором расположен вал-шестерня, соединенный с приводом и взаимодействующий с дополнительным штоком-рейкой, при этом в корпусе выполнены отверстия, через которые входной канал соединяется с выходным при открытом запорно-регулирующем затворе.The inventive shut-off and control valve differs from the prototype in that the first shutter-discharge valve is made in the form of an additional rod-rail with a shoulder and a sealing surface at the end located in the axial bore of the housing mating with it, while its beginning is located in the inlet channel moreover, an additional rod-rail is mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, while the end of the discharge gate with a shoulder and a sealing surface is located coaxially inside of a locking and regulating lock and in one extreme position interacts with the sealing element and overlaps the discharge opening in the locking and regulating valve, which is made with a sealing surface and placed in the saddle with a sealing element made tubular with holes located upstream of the sealing element in the direction of flow medium, and the inner diameter of the tubular part of the saddle to the sealing element mates with the outer diameter of the shutter-control valve, the latter setting n with the possibility of axial movement by an additional rod-rail along the tubular part of the saddle from the sealing element, while in the central part of the housing there is a radial eccentric hole in which the pinion shaft is connected, connected to the drive and interacting with the additional rod-rail, while in the case holes are made through which the input channel is connected to the output when the shut-off and regulating shutter is open.

Предлагаемое изобретение изображено на чертежах, где на фиг.1 изображен продольный разрез клапана в закрытом положении, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.The invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a valve in the closed position, Fig. 2 is a section along AA in Fig. 1.

Клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами. В корпусе размещены два затвора, перемещаемые приводом 4 (неполноповоротным электроприводом).The valve comprises a housing 1 with input 2 and output 3 channels. In the housing there are two shutters, moved by the actuator 4 (part-turn electric actuator).

Первый затвор - разгрузочный выполнен в виде дополнительного штока-рейки 5 с буртиком 6 и уплотнительной поверхностью 7 на конце 8. Дополнительный шток-рейка расположен в сквозном осевом сопрягаемом с ним отверстии 9 корпуса, при этом его начало 10 расположено во входном канале корпуса. Дополнительный шток-рейка установлен с возможностью осевого перемещения, а его подвижность ограничена крайними положениями перемещения. Конец дополнительного штока-рейки с уплотнительной поверхностью и буртиком расположен соосно внутри второго - запорно-регулирующего затвора 11 (в сборе) с уплотнительным элементом 12, разгрузочным отверстием 13 и уплотнительной поверхностью 14. В одном крайнем положении дополнительный шток-рейка взаимодействует своей уплотнительной поверхностью с уплотнительным элементом и перекрывает разгрузочное отверстие, а в другом крайнем положении буртиком прижимает запорно-регулирующий затвор к корпусу.The first shutter-discharge gate is made in the form of an additional rod-rail 5 with a shoulder 6 and a sealing surface 7 at the end 8. An additional rod-rail is located in the through axial mating hole 9 of the housing, while its beginning 10 is located in the input channel of the housing. An additional rod-rail is mounted with the possibility of axial movement, and its mobility is limited by the extreme positions of movement. The end of the additional rod-rail with a sealing surface and a flange is located coaxially inside the second shut-off-control valve 11 (assembled) with a sealing element 12, a discharge hole 13 and a sealing surface 14. In one extreme position, the additional rod-rail interacts with its sealing surface with the sealing element and closes the discharge opening, and in the other extreme position, the shoulder presses the locking and regulating shutter to the housing.

Запорно-регулирующий затвор размещен в седле 15 с уплотнительным элементом 16, выполненном трубчатым с отверстиями 17, расположенными до уплотнительного элемента по ходу потока транспортируемой среды. Внутренний диаметр трубчатой части седла до уплотнительного элемента и наружный диаметр запорно-регулирующего затвора выполнены сопрягаемыми. Запорно-регулирующий затвор установлен с возможностью осевого перемещения дополнительным штоком-рейкой вдоль трубчатой части седла от уплотнительного элемента.The locking and regulating valve is placed in the seat 15 with a sealing element 16 made tubular with holes 17 located up to the sealing element along the flow of the transported medium. The inner diameter of the tubular part of the saddle to the sealing element and the outer diameter of the locking-regulating valve are interfaced. The locking and regulating shutter is installed with the possibility of axial movement by an additional rod-rail along the tubular part of the saddle from the sealing element.

В центральной части корпуса выполнено радиальное эксцентричное отверстие 18, в котором расположен вал-шестерня 19. Вал-шестерня соединен с приводом и одновременно взаимодействует с дополнительным штоком-рейкой.A radial eccentric hole 18 is made in the central part of the housing, in which the pinion shaft 19 is located. The pinion shaft is connected to the drive and at the same time interacts with an additional rod-rail.

В корпусе выполнены отверстия 20, соединяющие входной и выходной каналы при открытом запорно-регулирующем затворе.Holes 20 are made in the housing, connecting the input and output channels with the shut-off and regulating shutter open.

Клапан работает следующим образом. В исходном положении (закрыто) дополнительный шток-рейка 5 под действием давления транспортируемой среды своей уплотнительной поверхностью 7 прижимается к уплотнительному элементу 12 запорно-регулирующего затвора 11, герметично перекрывая разгрузочное отверстие 13.The valve operates as follows. In the initial position (closed), an additional rod-rail 5, under the action of the pressure of the transported medium, is pressed by its sealing surface 7 onto the sealing element 12 of the shut-off and control shutter 11, hermetically closing the discharge opening 13.

Запорно-регулирующий затвор 11 под действием давления транспортируемой среды своей уплотнительной поверхностью 14 прижимается к уплотнительному элементу 16 седла 15, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного 2 канала в выходной 3.The locking and regulating shutter 11 under the pressure of the transported medium with its sealing surface 14 is pressed against the sealing element 16 of the seat 15, hermetically blocking the flow of the transported medium from the input 2 of the channel into the output 3.

При необходимости открытия клапана и регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 4, который начинает поворачивать против часовой стрелки, соединенный с ним вал-шестерню 19. Одновременно вал-шестерня 19, находясь в зацеплении с дополнительным штоком-рейкой 5, перемещает дополнительный шток-рейку 5 от уплотнительного элемента 12 запорно-регулирующего затвора 11, открывая разгрузочное отверстие 13 для прохода среды, находящейся над запорно-регулирующим затвором 11 для его разгрузки. При дальнейшем движении дополнительный шток-рейка 5 буртиком 6 упирается в запорно-регулирующий затвор 11 (в сборе) и перемещает его вдоль трубчатой части седла 15 от уплотнительного элемента 16, открывая проход транспортируемой среде из входного 2 канала через отверстия 20 и далее через отверстия 17 трубчатой части седла 15 в выходной 3 канал.If it is necessary to open the valve and regulate the flow rate of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 4, which starts to rotate counterclockwise, the gear shaft 19 connected to it. At the same time, the gear shaft 19, being in mesh with the additional rod-rack 5, moves the additional rod the rail 5 from the sealing element 12 of the locking and regulating shutter 11, opening the discharge opening 13 for the passage of the medium located above the locking and regulating shutter 11 for unloading. With further movement, the additional rod-rail 5 shoulder 6 rests on the locking-regulating valve 11 (assembled) and moves it along the tubular part of the seat 15 from the sealing element 16, opening the passage of the transported medium from the inlet 2 of the channel through openings 20 and then through openings 17 the tubular part of the saddle 15 in the output 3 channel.

Регулирование расхода транспортируемой среды осуществляется поворотом вала-шестерни 19 до необходимого положения и его остановкой. Каждому положению вала-шестерни 19 соответствует определенное положение запорно-регулирующего затвора 11, обеспечивающее соответствующий расход транспортируемой среды через отверстия 17 седла 15.The flow rate of the transported medium is carried out by turning the gear shaft 19 to the desired position and stopping it. Each position of the pinion shaft 19 corresponds to a certain position of the locking and regulating shutter 11, which ensures the corresponding flow rate of the transported medium through the holes 17 of the saddle 15.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 4, который начинает поворачивать по часовой стрелке соединенный с ним вал-шестерню 19. Одновременно вал-шестерня 19, находясь в зацеплении с дополнительным штоком-рейкой 5, перемещает последний к уплотнительному элементу 12 запорно-регулирующего затвора 11, закрывая разгрузочное отверстие 13 и перемещая запорно-регулирующий затвор 11 к уплотнительному элементу 16 седла 15. Совместное перемещение дополнительного штока-рейки 5 и запорно-регулирующего затвора 11 продолжается до тех пор, пока запорно-регулирующий затвор 11 своей уплотнительной поверхностью 14 не достигнет уплотнительного элемента 16 седла 15, герметично перекрывая его, а дополнительный шток-рейка 5 своей уплотнительной поверхностью 7 опустится на уплотнительный элемент 12, герметично перекрывая разгрузочное отверстие 13 запорно-регулирующего затвора 11. Данное положение дополнительного штока-рейки 5 соответствует выключенному приводу.If it is necessary to shut off the flow of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 4, which starts to turn clockwise the gear shaft 19 connected to it. At the same time, the gear shaft 19, being in engagement with the additional rod-rack 5, moves the latter to the sealing element 12 -regulatory shutter 11, closing the discharge opening 13 and moving the locking-regulating shutter 11 to the sealing element 16 of the seat 15. The joint movement of the additional rod-rack 5 and the locking-adjust its shutter 11 continues until the locking and regulating shutter 11 with its sealing surface 14 reaches the sealing element 16 of the seat 15, sealing it, and the additional rod-rail 5 with its sealing surface 7 falls on the sealing element 12, hermetically blocking the discharge opening 13 of the shutter-and-control shutter 11. This position of the additional rod-rail 5 corresponds to the switched off drive.

Благодаря упрощению конструкции клапана обеспечивается его прямоточность и повышается надежность работы.By simplifying the design of the valve, its direct flow is ensured and the reliability of the operation increases.

Claims

Запорно-регулирующий клапан, в корпусе которого с входным и выходным каналами размещены два затвора, перемещаемые приводом, отличающийся тем, что первый затвор, разгрузочный, выполнен в виде дополнительного штока-рейки с буртиком и уплотнительной поверхностью на конце, расположенного в сквозном осевом сопрягаемом с ним отверстии корпуса, при этом его начало расположено во входном канале, причем дополнительный шток-рейка установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации его в крайних положениях, при этом конец разгрузочного затвора с буртиком и уплотнительной поверхностью расположен соосно внутри второго запорно-регулирующего затвора и в одном крайнем положении взаимодействует с уплотнительным элементом и перекрывает разгрузочное отверстие в запорно-регулирующем затворе, который выполнен с уплотнительной поверхностью и размещен в седле с уплотнительным элементом, выполненным трубчатым с отверстиями, расположенными до уплотнительного элемента по ходу потока среды, а внутренний диаметр трубчатой части седла до уплотнительного элемента сопрягается с наружным диаметром запорно-регулирующего затвора, причем последний установлен с возможностью осевого перемещения дополнительным штоком-рейкой вдоль трубчатой части седла от уплотнительного элемента, при этом в центральной части корпуса выполнено радиальное эксцентричное отверстие, в котором расположен вал-шестерня, соединенный с приводом и взаимодействующий с дополнительным штоком-рейкой, при этом в корпусе выполнены отверстия, через которые входной канал соединяется с выходным при открытом запорно-регулирующем затворе.The shut-off and control valve, in the case of which there are two shutters, moved by the actuator, are located in the housing with the inlet and outlet channels, characterized in that the first shutter, unloading, is made in the form of an additional rod-rail with a shoulder and a sealing surface at the end located in the through axial mating with the opening of the housing, while its beginning is located in the input channel, and the additional rod-rail is mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, while the end of the discharge gate a flange with a flange and a sealing surface is located coaxially inside the second shutter-control valve and in one extreme position interacts with the sealing element and overlaps the discharge opening in the shutter-control valve, which is made with a sealing surface and placed in the saddle with a sealing element made of tubular with holes located upstream of the sealing element along the medium flow, and the inner diameter of the tubular part of the seat to the sealing element mates with the outer the diameter of the lock-and-control shutter, the latter being installed with the possibility of axial movement by an additional rod-rail along the tubular part of the seat from the sealing element, while in the central part of the housing there is a radial eccentric hole in which there is a gear shaft connected to the drive and interacting with additional rod-rail, while in the case holes are made through which the input channel is connected to the output when the shut-off and regulating shutter is open.