Способ применения игольчатого вентиля

Способ применения игольчатого вентиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано при разработке устройств для систем перекрытия и сброса давления в коммуникациях.

Известен способ применения запорно-дренажного вентиля и запорно-дренажный вентиль, в корпусе которого выполнены входной и дренажный каналы, соединенные ступенчатым каналом, кромкой которого образовано седло, и размещены основной и дренажный запорные органы, при этом основной запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с седлом, образованным кромкой ступенчатого канала, а дренажный канал разветвлен крестообразно, выход каждого из разветвлений выполнен в виде конусного резьбового отверстия, при этом дренажный запорный орган размещен во втулке, установленной в одном из отверстий и выполненной с седлом, а в других отверстиях установлены заглушка и манометр с возможностью их перестановки (патент РФ №2105217, МПК: F16K 1/00 - прототип).

Указанный вентиль применяют следующим образом.

При наличии в системе давления и необходимости его контроля запорно-дренажный вентиль подсоединяется к системе, находящейся под давлением, вращением маховика, против часовой стрелки, запорный орган отводится от седла корпуса, образуется зазор, через который система подсоединяется к манометру. После снятия показания манометра вентиль закрывается. Вращением дренажного органа во втулке, против часовой стрелки, открывается дренажное отверстие в седле, и избыточное давление из полости манометра стравливается, после чего дренажный вентиль закрывается.

Недостатками данного способа применения указанного вентиля является его ограниченная применимость, низкая надежность его работы.

Задачей предложенного изобретения является создание способа применения игольчатого вентиля, использование которого позволит расширить функциональные возможности вентиля и повысить надежность его работы.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе применения игольчатого вентиля, содержащего корпус, в котором выполнены входной и дренажный каналы, соединенные между собой ступенчатым каналом, кромкой которого образовано седло, установлены основной и дренажный запорные органы, при этом основной запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с седлом, образованным кромкой ступенчатого канала, а дренажный канал имеет ответвления, причем выход каждого из ответвлений выполнен в виде конусного резьбового отверстия, при этом дренажный запорный орган размещен предпочтительно во втулке, установленной в одном из отверстий и выполненной с седлом, а в других отверстиях установлены с возможностью их перестановки преимущественно заглушка и предпочтительно средство для измерения давления, преимущественно манометр, заключающемся в подстыковке указанного вентиля к системе, находящейся под давлением, отведении запорного органа от седла с образованием зазора, через который система подсоединяется к манометру, измерении давления в системе при помощи манометра с последующим закрытием запорного органа и открытием дренажного вентиля для сброса давления из полости манометра, при этом после сброса давления дренажный вентиль закрывают, согласно изобретению выходную часть входного канала выполняют состоящей, как минимум, из двух сопряженных между собой каналов, входные части которых выполняют профилированными в виде ступенчатого канала, и соединяют между собой, а выходные - располагают преимущественно на смежных поверхностях корпуса вентиля, предпочтительно перпендикулярных, при этом, как минимум, в одной, предпочтительно в каждой, выходной части указанных каналов устанавливают дополнительный запорный орган, предпочтительно идентичный основному, при этом подачу давления в полость манометра производят путем открытия одного из запорных органов - основного или дополнительного, причем неиспользуемый запорный орган - дополнительный или основной - держат открытым.

В варианте применения способа, при появлении негерметичности основного запорного органа, подачу давления в полость манометра производят путем открытия дополнительного запорного органа, при этом основной запорный орган держат открытым.

В варианте применения способа продольные оси основного и, как минимум, одного дополнительного запорного органа располагают преимущественно в одной плоскости, проходящей перпендикулярно корпусу вентиля через продольную ось ступенчатого канала.

В варианте применения способа входной канал выполняют под углом к оси корпуса, причем угол наклона выбирают из соотношения при этом h=(0,8…1,2)l, где α - угол наклона отверстия к продольной оси игольчатого вентиля, h - высота входного канала в плоскости установки основного запорного элемента, l - длина от входной плоскости корпуса игольчатого вентиля до оси: канала в плоскости установки основного запорного элемента.

Нижнее значение указанных пределов выбирают исходя из того, что при дальнейшем их уменьшении происходит значительное увеличение поперечных размеров корпуса вентиля, что приводит к ухудшению массово-габаритных характеристик вентиля.

Верхнее значение указанных пределов выбирают исходя из того, что при дальнейшем их увеличении происходит значительное увеличение поперечных размеров корпуса, что приводит к ухудшению массово-габаритных характеристик вентиля.

В варианте применения способа основной и запорный дренажный элементы устанавливают таким образом, что расстояние L между их продольными осями составляет L=(2…10)d, преимущественно L=(4…8)d, где: L - расстояние между продольными осями основного и дренажного запорных элементов, d - диаметр дренажного канала.

Нижнее значение указанного предела выбирают исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит потеря прочностных свойств корпуса вентиля из-за чрезмерного утонения его стенок.

Верхнее значение указанного предела выбирают исходя из того, что при дальнейшем их увеличении происходит значительное увеличение длины корпуса, вентиля, что приводит к ухудшению массово-габаритных характеристик вентиля.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез предложенного игольчатого вентиля, на фиг.2 - поперечный разрез по продольной оси предложенного игольчатого вентиля, на фиг.3 - вид спереди.

Предложенный способ может быть реализован при помощи игольчатого вентиля, имеющего следующую конструкцию.

Игольчатый вентиль содержит корпус 1, в котором выполнены входной 2 и дренажный каналы 3, соединенные между собой ступенчатым каналом 4. Кромка 5 указанного канала 4 образует седло 6. В корпусе 1 установлены основной 7 и дренажный 8 запорные органы. Основной запорный орган 7 установлен с возможностью взаимодействия с седлом 6, образованным кромкой ступенчатого канала 4. Дренажный канал 3 имеет ответвления 10, 11, 12, причем выход каждого из ответвлений выполнен в виде конусного резьбового отверстия. Дренажный запорный орган 8 размещен во втулке 13, установленной в одном из отверстий и выполненной с седлом 14. В других отверстиях установлены с возможностью их перестановки заглушка 15 и предпочтительно средство для измерения давления, преимущественно манометр (не показан). Выходная часть входного канала 2 выполнена состоящей из двух сопряженных между собой каналов 16 и 17, входные части которых выполнены профилированными в виде ступенчатого канала 4. Выходные части каналов 16 и 17 расположены на смежных поверхностях 18 и 19 корпуса 1 вентиля. В выходной части одного из указанных каналов установлен дополнительный запорный орган 20, предпочтительно идентичный основному запорному органу 7.

Корпус 1 клапана со стороны входа имеет наружную коническую резьбу 21, при помощи которой подсоединяется к ответной резьбе оборудования, а со стороны выхода - внутреннюю коническую резьбу 22 на ответвлениях 10, 11 и 12.

Предложенный способ может быть реализован при помощи указанного игольчатого вентиля следующим образом.

Корпус 1 клапана при помощи наружной конической резьбы 21 подсоединяют к ответной резьбе оборудования, во внутренней системе которого необходимо измерить давление. Во внутреннюю коническую резьбу 22 на ответвлении 12 устанавливают манометр для измерения давления (условно не показан). Манометр может устанавливаться в гнездо заглушки 15. В этом случае заглушку 15 устанавливают в выходное отверстие ответвления 10 или 11. Вентиль устанавливают на оборудование при закрытом положении основного 7 запорного органа и открытом положении дополнительного запорного органа 20 и дренажного 8 запорного органа.

При использовании основного 7 запорного органа дополнительный запорный орган 20 всегда находится в открытом положении. Перед подачей давления рабочей среды из системы на манометр дренажный 8 запорный орган закрывают. Затем открывают основной 7 запорный орган, образуя зазор между седлом 6 и исполнительным механизмом вентиля, через который давление подается на манометр.

По окончании замеров основной 7 запорный орган закрывают и открывают дренажный 8 запорный орган. Давление сбрасывают через дренажное отверстие в штуцере.

При использовании дополнительного запорного органа 20 основной 7 запорный орган всегда находится в открытом положении. Перед подачей давления рабочей среды из системы на манометр дренажный 8 запорный орган закрывают. Затем открывают дополнительный 20 запорный орган, образуя зазор между седлом 6 и исполнительным механизмом вентиля, через который давление подается на манометр.

По окончании замеров дополнительный 20 запорный орган закрывают и открывают дренажный 8 запорный орган. Давление сбрасывают через дренажное отверстие в штуцере.

При обнаружении утечек по исполнительному механизму основного запорного 7 органа, для дополнительной герметизации используют дополнительный 20 запорный орган.

Проведенные авторами и заявителем испытания предложенного полноразмерного игольчатого вентиля подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.

Использование предложенного технического решения позволит расширить функциональные возможности вентиля и повысить надежность его работы за счет дублирования основных элементов.

1. Способ применения игольчатого вентиля, содержащего корпус, в котором выполнены входной и дренажный каналы, соединенные между собой ступенчатым каналом, кромкой которого образовано седло, установлены основной и дренажный запорные органы, при этом основной запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с седлом, образованным кромкой ступенчатого канала, а дренажный канал имеет ответвления, причем выход каждого из ответвлений выполнен в виде конусного резьбового отверстия, при этом дренажный запорный орган размещен предпочтительно во втулке, установленной в одном из отверстий и выполненной с седлом, а в других отверстиях установлены с возможностью их перестановки преимущественно заглушка и предпочтительно средство для измерения давления, преимущественно манометр, заключающийся в подстыковке указанного вентиля к системе, находящейся под давлением, отведении запорного органа от седла с образованием зазора, через который система подсоединяется к манометру, измерении давления в системе при помощи манометра с последующим закрытием запорного органа и открытием дренажного вентиля для сброса давления из полости манометра, при этом после сброса давления дренажный вентиль закрывают, характеризующийся тем, что выходную часть входного канала выполняют состоящей, как минимум, из двух сопряженных между собой каналов, входные части которых выполняют профилированными в виде ступенчатого канала и соединяют между собой, а выходные располагают преимущественно на смежных поверхностях корпуса вентиля, предпочтительно перпендикулярных, при этом, как минимум, в одной, предпочтительно в каждой выходной части указанных каналов устанавливают дополнительный запорный орган, предпочтительно идентичный основному, при этом подачу давления в полость манометра производят путем открытия одного из запорных органов - основного или дополнительного, причем неиспользуемый запорный орган - дополнительный или основной - держат открытым.

2. Способ применения игольчатого вентиля по п.1, отличающийся тем, что при появлении негерметичности основного запорного органа подачу давления в полость манометра производят путем открытия дополнительного запорного органа, при этом основной запорный орган держат открытым.

3. Способ применения игольчатого вентиля по п.1, отличающийся тем, что продольные оси основного и, как минимум, одного дополнительного запорных органов располагают преимущественно в одной плоскости, проходящей перпендикулярно корпусу вентиля через продольную ось ступенчатого канала.

4. Способ применения игольчатого вентиля по п.1, отличающийся тем, что входной канал выполняют под углом к продольной оси корпуса, причем угол наклона выбирают из соотношения α=(0,8…1,2)arctg^h/_l, где α - угол наклона отверстия к продольной оси игольчатого вентиля, h - высота канала в плоскости установки основного запорного элемента, l - длина от входной плоскости корпуса игольчатого вентиля до оси канала в плоскости установки основного запорного элемента.

5. Способ применения игольчатого вентиля по п.1, отличающийся тем, что основной и запорный дренажные элементы устанавливают таким образом, что расстояние L между их продольными осями составляет L=(2…10)d, преимущественно L=(4…8)d, где L - расстояние между продольными осями основного и дренажного запорных элементов, d - диаметр дренажного канала.