Регулирующее устройство байпасного типа

Изобретение относится трубопроводной регулирующей арматуре. В регулирующем устройстве байпасного типа, выполненном с возможностью соединения с напорной и выходной магистралями, содержащем основную и байпасную ветви, запорный орган, состоящий, по крайней мере, из одной задвижки, регулятор потока с изменяемой пропускной характеристикой, установленный параллельно запорному органу, по крайней мере одна из ветвей регулирующего устройства снабжена осевым компенсатором. Осевой компенсатор выполнен в виде силового цилиндра и состоит из входного патрубка, гильзы силового цилиндра, жестко соединенной с входным патрубком, выходного патрубка и кольцевого поршня, жестко соединенных между собой, при этом рабочая полость силового цилиндра соединена с выходной магистралью, а разгрузочная полость силового цилиндра сообщена с атмосферой, причем наружный и внутренний диаметры кольцевого поршня силового цилиндра выбраны из соотношения D_{наружный}=1,4142D_{внутреннего}. Изобретение направлено на снижение трудоемкости обслуживания и обеспечение удобства демонтажа и монтажа трубопроводной арматуры, например регулятора потока или запорного органа регулирующего устройства байпасного типа. 2 ил.

 

Изобретение относится преимущественно к магистральной трубопроводной регулирующей арматуре и предназначено для изменения и регулирования потоков жидких и газообразных сред, проходящих через регулирующее устройство, по расходу или давлению.

Известен водомерный узел байпасного типа, соединенный с напорной и выходной магистралями, основная и байпасная ветви которого снабжены трубопроводной арматурой, присоединенной к трубопроводам с помощью фланцев (патент №51643 U1, кл. Е03В 7/07, 2005 г.).

Недостатком известного устройства является сложность демонтажа любой входящей в устройство трубопроводной арматуры, так как для этого требуется демонтировать ветвь, в которую она входит, и только после этого произвести демонтаж арматуры.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является регулирующее устройство байпасного типа, соединенное с напорной и выходной магистралями, содержащее регулятор потока с изменяемой пропускной характеристикой и запорный орган, состоящий по крайней мере из одной задвижки, установленный параллельно регулятору потока, принятое за прототип (заявка №2007104478/03 (004827), Бюл. №16 от 10.06.2007 г.).

Недостатком такой конструкции является то, что при высоких давлениях рабочей среды регламентированным способом соединения элементов трубопроводов регулирующих устройств является сварка, что существенно усложняет эксплуатационное обслуживание, связанное с выполнением демонтажа и монтажа регулятора потока или запорного органа, имеющих фланцевое соединение, так как требуется полная разборка регулирующего устройства, поскольку частичный демонтаж невозможен из-за жесткой схемы монтажа коротких трубопроводов.

Целью изобретения является снижение трудоемкости обслуживания и обеспечение удобства демонтажа и монтажа трубопроводной арматуры, например регулятора потока или запорного органа, регулирующего устройства байпасного типа.

Поставленная цель достигается тем, что в регулирующем устройстве байпасного типа, выполненном с возможностью соединения с напорной и выходной магистралями, содержащем основную и байпасную ветви, запорный орган, состоящий по крайней мере из одной задвижки, регулятор потока с изменяемой пропускной характеристикой, установленный параллельно запорному органу, по крайней мере одна из ветвей регулирующего устройства снабжена осевым компенсатором, выполненным в виде силового цилиндра, состоящего из входного патрубка, гильзы силового цилиндра, жестко соединенной с входным патрубком, выходного патрубка и кольцевого поршня, жестко соединенных между собой, при этом рабочая полость силового цилиндра соединена каналом с выходной магистралью, а разгрузочная полость силового цилиндра сообщена каналом с атмосферой, причем наружный и внутренний диаметры кольцевого поршня силового цилиндра выбраны из соотношения D_{наружный}=1,4142D_{внутреннего}.

Предлагаемое техническое решение позволяет производить демонтаж регулятора потока или запорного органа без разъединения основной и байпасной ветвей регулирующего устройства за счет установки по крайней мере в одну из ветвей, осевого компенсатора, выполненного в виде силового цилиндра, компенсирующего осевую нагрузку на ветвь трубопровода от давления рабочей среды и позволяющего обеспечить осевую подвижность трубопроводов регулирующего устройства после разгрузки от давления рабочей среды, тем самым снизить трудоемкость обслуживания и обеспечить удобство демонтажа и монтажа регулятора потока или запорного органа регулирующего устройства. Создаваемое силовым цилиндром осевое усилие эквивалентно осевой нагрузке на входной патрубок от давления рабочей среды в выходной магистрали, так как рабочая площадь кольцевого поршня, выбранная из соотношения D_{наружный}=1,4142D_{внутреннего}, равна рабочей площади входного патрубка, что исключает возможность осевой деформации трубопроводов регулирующего устройства от воздействия давления рабочей среды.

На фиг.1 изображено регулирующее устройство байпасного типа; на фиг.2 - сечение А-А осевого компенсатора на фиг.1.

Регулирующее устройство, соединенное с напорной и выходной магистралями, состоит из запорного органа в виде задвижки 1, регулятора потока 2 с изменяемой пропускной характеристикой, установленного параллельно задвижке 1, осевого компенсатора 3, установленного последовательно за регулятором потока 2. Осевой компенсатор 3 выполнен в виде силового цилиндра 4 и состоит из входного патрубка 5, выполненного, например, за одно целое с приварным фланцем 6, гильзы 7 силового цилиндра 4, резьбой соединенной с входным патрубком 5, выходного патрубка 8 и кольцевого поршня 9, резьбой соединенных между собой. Гильза 7 силового цилиндра 4 относительно кольцевого поршня 9 и выходного патрубка 8 и кольцевой поршень 9 относительно входного патрубка 5 уплотнены с помощью резиновых уплотнительных колец 10. Входной патрубок 5 и выходной патрубок 8 выполнены соосно с кольцевым поршнем 9 и гильзой 7 силового цилиндра 4. Рабочая полость 11 силового цилиндра 4 каналом 12 соединена с выходной магистралью, а разгрузочная полость 13 силового цилиндра 4 каналом 14 соединена с атмосферой. Выходной патрубок 8 имеет возможность осевого перемещения относительно входного патрубка 5 на величину «S», достаточную для удаления уплотнительных прокладок 15 задвижки 1 или регулятора потока 2 и последующего их демонтажа. Задвижка 1, регулятор потока 2 и осевой компенсатор 3 регулирующего устройства соединены между собой набором деталей трубопроводов 16. Приварные фланцы 6 снабжены отжимными винтами 17. Для обеспечения возможности дистанционного управления и автоматического регулирования выходными параметрами регулирующего устройства задвижка 1 и регулятор потока 2 снабжены приводами (показаны условно тонкими линиями на фиг.1).

Регулирующее устройство байпасного типа работает следующим образом.

Исходное положение: задвижка 1, регулятор потока 2 и осевой компенсатор 3 посредством приварных фланцев 6 и набора деталей трубопроводов 16 соединены между собой в регулирующее устройство байпасного типа, соединенное в свою очередь с напорной и выходной магистралями. Посредством канала 12 давление рабочей среды в выходной магистрали передается в рабочую полость 11 силового цилиндра 4, воздействуя на рабочий торец кольцевого поршня 9 и внутренний торец гильзы 7 силового цилиндра 4. Создаваемое силовым цилиндром 4 осевое усилие эквивалентно осевой нагрузке на входной патрубок 5 от давления рабочей среды в выходной магистрали, так как рабочая площадь кольцевого поршня 9 равна рабочей площади входного патрубка 5. Разгрузочная полость 13 посредством канала 14 соединена с атмосферой, что позволяет исключить возможность противодавления на кольцевой поршень 9 силового цилиндра 4. Таким образом, исключается возможность осевой деформации трубопроводов 16 регулирующего устройства от воздействия давления рабочей среды относительно его статического положения независимо от величины этого давления.

Перед демонтажем регулятора потока 2 или задвижки 1 регулирующее устройство разгружают от давления рабочей среды. При демонтаже регулятора потока 2 удаляют упорные шпильки крепления его приварных фланцев 6, после чего входной патрубок 5 с приварным фланцем 6 перемещают на величину «S» в сторону выходного патрубка 8, а затем последовательно удаляют уплотнительные прокладки 15 и демонтируют регулятор потока 2. Монтаж регулятора потока 2 выполняется в обратном порядке.

При демонтаже задвижки 1 удаляют шпильки крепления ее приварных фланцев 6, после чего отжимными винтами 17 один из приварных фланцев 6 отодвигают от фланца задвижки 1, при этом выходной трубопровод байпасной ветви вместе с выходным патрубком 8 перемещается в осевом направлении на величину «S» от торца входного патрубка 5, а затем последовательно удаляют уплотнительные прокладки 15 и демонтируют задвижку 1. Монтаж задвижки 1 выполняется в обратном порядке.

В регулирующем устройстве с несколькими байпасными ветвями каждая из них оснащается осевым компенсатором.

Регулирующее устройство байпасного типа, выполненное с возможностью соединения с напорной и выходной магистралями, содержащее основную и байпасную ветви, запорный орган, состоящий, по крайней мере, из одной задвижки, регулятор потока с изменяемой пропускной характеристикой, установленный параллельно запорному органу, отличающееся тем, что по крайней мере одна из ветвей регулирующего устройства снабжена осевым компенсатором, выполненным в виде силового цилиндра, состоящего из входного патрубка, гильзы силового цилиндра, жестко соединенной с входным патрубком, выходного патрубка и кольцевого поршня, жестко соединенных между собой, при этом рабочая полость силового цилиндра соединена каналом с выходной магистралью, а разгрузочная полость силового цилиндра соединена с атмосферой, причем наружный и внутренний диаметры кольцевого поршня силового цилиндра выбраны из соотношения D_{наружный}=1,4142D_{внутреннего}.