Клапан запорный пневматический для герметизации дренажных систем и удержания разлива химических веществ

Авторы патента:

F16L55/00 - Вспомогательные устройства для трубопроводной сети (предшествующие группы и группы F16L 57/00 и F16L 59/00 имеют преимущество; ремонт или соединение труб на поверхности воды или под водой F16L 1/26; сопла B05B; очистка труб B08B 9/02, например удаление пробок B08B 9/027; устройства для предотвращения разрыва водопроводных труб при замерзании E03B 7/10; для обслуживания бытовых водопроводных установок E03C 1/00; устройства для герметизации трубок и каналов теплообменных аппаратов F28F 11/00)

Владельцы патента RU 2724286:

Общество с ограниченной ответственностью "КЕМИГРИН" (RU)

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и касается запорного устройства для перекрытия трубопроводов дренажных систем и ливневых канализаций, применяемого для удержания разлива опасных химических веществ. Клапан запорный пневматический содержит эластичную цилиндрическую камеру с рукавами на концах и механизм фиксации камеры в трубопроводе, рукава камеры запрессованы посредством хомутов в две трубчатые крышки, между которыми коаксиально камере закреплены посредством резьбового крепления усиленная трубка с отверстиями на поверхности и вал, подвижно соединенные посредством втулки, установленной в ложементе, образованном во внутренней поверхности усиленной трубки, и фиксируемой в нем посредством стопорного кольца, на трубчатых крышках коаксиально закреплены трубчатые направляющие, в которые вставлены диаметрально суппорты с опорами и закреплены гайками, на торцах направляющих установлены гайки, при этом одна из них глухая, а вторая соединена со штуцером, выполненным с возможностью подключения к воздушной магистрали для подачи воздуха в камеру через трубчатую направляющую и усиленную трубку с отверстиями под давлением, со стороны штуцера закреплен механизм фиксации камеры в трубопроводе, включающий серьги, с одной стороны коаксиально закрепленные на опорах, а с другой стороны - на шпильках с возможностью перемещения вдоль шпилек, на которых закреплен фильтр с одной стороны и кольцеобразный элемент крепления для зацепления с торцом сточной трубы трубопровода с другой стороны, причем между кольцеобразным элементом крепления и фильтром установлена обечайка, зафиксированная на шпильках. Технический результат направлен на повышение защиты ливневых канализаций от опасных загрязнений за счет надежной фиксации пневмокамеры в трубопроводе и автоцентровки цилиндрической камеры в трубе при ее активации, что обеспечивает точное ее положение в трубе и заполнение собой внутритрубного пространства без образования щелей между стенками камеры и внутренней поверхностью сточной трубы. 3 ил.

Известно запорное устройство для перекрытия трубопроводов (патент РФ №2016313, опубликованный 15.07.1994), состоящее из корпуса, сообщенного с трубопроводом, патрубка, на котором установлен запорный орган в виде эластичного тора, заполненного сжатой газовой средой, причем тор охвачен гибкими лентами, один конец которых закреплен неподвижно на патрубке, а второй пропущен через центральное отверстие тора, охватывает тор по наружной поверхности и связан с механизмом перемещения.

Данное запорное устройства для перекрытия трубопроводов сложно в эксплуатации, требует значительных усилий при монтаже. Его невозможно использовать в затопленных колодцах.

Наиболее близким аналогом патентуемого решения является запорное устройство состоит из эластичной оболочки, на которой установлен патрубок со штуцером. Оболочка размещена в покрышке, на наружной поверхности которой по всей длине и на расстоянии друг от друга не более величины диаметра покрышки размещены стропы (патент РФ № 2241895, опубликованный 10.12.2004).

Известное устройство не предусматривает надежного крепления в сточной трубе, не перекрывает трубопровод неправильной цилиндрической формы. Его также затруднительно использовать в затопленных колодцах.

Техническая проблема состоит в создании запорного устройства, быстро и надежно фиксируемого в дренажной системе и быстро активирующегося в случае аварийных ситуаций, относящихся к риску разлива опасных химических веществ.

Поставленная задача решается совершенствованием конструкции пневмокамеры и механизма её фиксации.

Техническим результатом патентуемого решения является повышение защиты ливневых канализаций от опасных загрязнений за счет надежной фиксации пневмокамеры в трубопроводе и автоцентровки цилиндрической камеры в трубе при её активации, что обеспечивает точное её положение в трубе и заполнение собой внутритрубного пространства без образования щелей между стенками камеры и внутренней поверхностью сточной трубы.

Заявленный технический результат достигается за счет конструкции клапана запорного пневматического для герметизации дренажных систем и удержания разлива химических веществ, содержащего эластичную цилиндрическую камеру с рукавами на концах и механизм фиксации камеры в трубопроводе, рукава камеры запрессованы посредством хомутов в две трубчатые крышки, между которыми коаксиально камере закреплены посредством резьбового крепления усиленная трубка с отверстиями на поверхности и вал, подвижно соединенные посредством втулки, установленной в ложементе, образованном во внутренней поверхности усиленной трубки, и фиксируемой в нем посредством стопорных колец, на трубчатых крышках коаксиально закреплены трубчатые направляющие, в которые вставлены диаметрально суппорты с опорами и закреплены гайками, на торцах направляющих установлены гайки, при этом одна из них глухая, а вторая соединена со штуцером, выполненным с возможностью подключения к воздушной магистрали для подачи воздуха в камеру через трубчатую направляющую и усиленную трубку с отверстиями под давлением, со стороны штуцера закреплен механизм фиксации камеры в трубопроводе, включающий серьги, с одной стороны коаксиально закрепленные на опорах, а с другой стороны - на шпильках с возможностью перемещения вдоль шпилек, на которых закреплен фильтр с одной стороны и кольцеобразный элемент крепления для зацепления с торцом сточной трубы трубопровода с другой стороны, причем между кольцеобразный элементом крепления и фильтром установлена обечайка, зафиксированная на шпильках.

Кольцеобразный элемент крепления может быть выполнен в виде хомута со стяжками, либо в виде кольца с дюбелями, при этом стяжки и дюбеля предназначены для сцепления кольцеобразного элемента с торцом трубы.

Клапан запорный пневматический для герметизации дренажных систем и удержания разлива химических веществ. Основа клапана - пневмокамера - надувная резиновая типоразмерная пневмокамера с фиксирующим механизмом. Пневмокамера выдерживает воздействие химических веществ, протекающих по трубе во время нормальной работы, и аварийных проливов химикатов, по крайней мере, в течение времени, достаточного для очистки коллектора. Клапан входит в комплексную систему локализации и удержания разлива химических веществ. За счет системы опор, установленных на суппортах радиально по отношению к оси симметрии камеры, камера ориентируется коаксиально трубе, в которой устанавливается. Фильтр с обечайкой обеспечивают дополнительную защиту от крупных загрязнителей.

Далее решение поясняется ссылкам на фигуры, на которых приведено следующее.

Фиг. 1 - вид клапана запорного пневматического в разрезе.

Фиг. 2 - вид камеры клапана запорного пневматического в разрезе.

Фиг. 3 - вид клапана запорного пневматического с торца.

Клапан запорный состоит из надувной эластичной цилиндрической камеры 2 с рукавами 4 на концах, а также механизма фиксации камеры в трубопроводе.

Рукава 4 камеры 2 запрессованы посредством хомутов 13 в две трубчатые крышки 5 и 17, на поверхности которых выполнены кольцевые канавки 14. Крышка (5 и 17) представляет собой трубку 19 с кольцевыми канавками 14 на поверхности шириной 6,5мм и глубиной 4,25 мм и торцом 18, запаянным в трубку 19 и имеющим резьбовое отверстие 20.

Между крышками 5 и 17 внутри камеры коаксиально ей закреплены посредством резьбового крепления усиленная трубка 9 с отверстиями 10, расположенными в шахматном порядке на поверхности трубки 9 и вал 3, подвижно соединенные посредством втулки 15, установленной в ложементе.

На вал 3 надета втулка шариковая 15 и упорное кольцо 16. Вал представляет собой трубку диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм. Длина трубки 210 мм. На одном конце вала выполнена проточка для кольца 16. На другом - нарезана резьба М16Х1,5 длиной не менее 19 мм. Втулка 15 обеспечивает свободное скольжение вала 3 внутри себя. Кольцо 16 не дает валу выскакивать из втулки. В свою очередь втулка 15 помещена в ложемент в усиленной трубке 9 и застопорена кольцом 16 от выпадения из ложемента. На резьбу вала 3 накручена крышка 5 посредством резьбового отверстия в торце 18.

Усиленная трубка 9 имеет диаметр 34 мм и толщину стенки 5,5 мм, длина трубки 370 мм. На одном конце трубки выполнен ложемент под втулку 15 и проточка для кольца 16. На другом конце трубки нарезана резьба М32Х1,5 длиной 19 мм. По всей длине усиленной трубки в шахматном порядке выполнены отверстия 10. На резьбу усилителя накручена крышка 17. Внутрь усиленной трубки 9 вставлена пружина 11, обеспечивающая камере сохранение формы в нерабочем положении. При надуве камеры пружина сжимается в начальный момент, затем расправляется и в рабочем состоянии камеры пружина пребывает в свободном положении, без растягивания и сжатия.

В резьбовые отверстия торцов 18 крышек 5 и 17 камеры 2 вкручены направляющие 12. На направляющие надеты суппорты 6 с вкрученными опорами 7. На торцы направляющих накручены гайки 21 и 8. Резьбовые соединения уплотнены при помощи прокладок. Гайка 8 выполнена глухой. В гайку 21 вкручен штуцер 22, предназначенный для накачивания воздуха под давлением в камеру, воздух поступает по трубчатой направляющей и усиленной трубке и попадает в камеру через отверстия 10. При необходимости количество камер допускается увеличивать.

Со стороны штуцера в опоры клапана вкручены серьги 24, которые надеты на шпильки 26 с возможностью перемещения вдоль шпилек, тем самым центрируют клапан в трубе. На шпильки 26 надет фильтр 25 и закреплён при помощи гаек-«барашек» 27. На фильтр надета обечайка 28. На торце обечайки, противоположном торцу с фильтром, закреплен кольцеобразный элемент 1, представляющий собой хомут со стяжками, либо кольцо с дюбелями.

Для различных размеров и типов труб предусмотрены камеры трех типоразмеров, приведенных в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики запорного клапана для труб трех типоразмеров.

Характеристика клапана	Диаметр трубы, мм
150÷260	260÷510	510÷910
Диаметр перекрываемых труб и пневмокамер (в сдутом состоянии) - от 12 до 25% от диаметра трубы, мм	36÷40	60÷66	109÷119
Длина пневмозатвора, мм	460÷500	605÷681	700÷766
Давление надува, бар	0,27÷0,28	0,20÷0,21	0,13÷0,14
Время активации пневмокамер (герметизации сливной трубы), сек	11÷13	20÷25	35÷40

Все пневмозатворы в активированном состоянии гарантировано держат давление >2,07 бар (>2 атмосфер), что соответствует приблизительно 18,3 м высоты водного столба диаметра стандартного дренажного коллектора.

Описание работы конструкции.

Клапан запорный вставляется в сточную трубу и закрепляется на её конце при помощи кольцеобразного крепежного элемента 1. Стяжки или дюбеля кольцеобразного крепежного элемента 1 обхватывают трубу и между собой стягиваются винтами. На стяжки (или дюбеля) кольцеобразного крепежного элемента привинчены вкладыши. В отверстия вкладышей вкручиваются шпильки 26. С помощью опор 7 производится автоцентрирование клапана в сточной трубе за счет расположения опор враспор трубы. К входному штуцеру 22 подключается трубка подающая воздух под давлением. При поступлении команды на закрытие в клапан начинает нагнетаться воздух. Пузырь клапана надувается и перекрывает трубу.

Клапан запорный пневматический для герметизации дренажных систем и удержания разлива химических веществ, содержащий эластичную цилиндрическую камеру с рукавами на концах и механизм фиксации камеры в трубопроводе, рукава камеры запрессованы посредством хомутов в две трубчатые крышки, между которыми коаксиально камере закреплены посредством резьбового крепления усиленная трубка с отверстиями на поверхности и вал, подвижно соединенные посредством втулки, установленной в ложементе, образованном во внутренней поверхности усиленной трубки, и фиксируемой в нем посредством стопорного кольца, на трубчатых крышках коаксиально закреплены трубчатые направляющие, в которые вставлены диаметрально суппорты с опорами и закреплены гайками, на торцах направляющих установлены гайки, при этом одна из них глухая, а вторая соединена со штуцером, выполненным с возможностью подключения к воздушной магистрали для подачи воздуха в камеру через трубчатую направляющую и усиленную трубку с отверстиями под давлением, со стороны штуцера закреплен механизм фиксации камеры в трубопроводе, включающий серьги, с одной стороны коаксиально закрепленные на опорах, а с другой стороны - на шпильках с возможностью перемещения вдоль шпилек, на которых закреплен фильтр с одной стороны и кольцеобразный элемент крепления для зацепления с торцом сточной трубы трубопровода с другой стороны, причем между кольцеобразным элементом крепления и фильтром установлена обечайка, зафиксированная на шпильках.

Изобретение может быть использовано в газотурбинных двигателях. Узел газотурбинного двигателя (1) включает в себя опору (4), выступающий элемент (10), гайку (3) и устройство (8, 9) для ограничения ослабления гайки относительно опоры (4).

Способ демонтажа выведенного из эксплуатации газо- или нефтепровода // 2718099

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к технологиям проведения демонтажных работ выведенного из эксплуатации (изношенного) газо-, нефтепровода в местах прохождения технологических эстакад газо-, нефтепроводов.

Модальный аттенюатор // 2717635

Модальный аттенюатор содержит кольцевые камеры, расположенные между корпусом аттенюатора и перфорированным экраном, окружающим основной канал потока. В некоторых конфигурациях модальный аттенюатор выполнен в виде секции расширителя.

Инструмент для работы на стенке трубопровода и соответствующий способ // 2717177

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту. Объектами изобретения являются способ проведения ремонтных работ на стенке трубопровода для текучей среды и инструмент (1) для осуществления способа.

Аэродинамический фильтр // 2714590

Аэродинамический фильтр предназначен для использования в трубопроводах с круглым поперечным сечением. Фильтр содержит несущую крестовину, на которой параллельно друг другу расположены продольные перфорированные пластины, при этом несущая крестовина вместе с продольными перфорированными пластинами расположена в прорезях цилиндрической перфорированной обоймы, а длина цилиндрической перфорированной обоймы в два раза больше длины продольных пластин.

Способ демонтажа трубопровода для вывода из эксплуатации или в целях его ремонта // 2701652

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к технологиям проведения демонтажных работ выведенных из эксплуатации, подлежащих ремонту и/или замене трубопроводов.

Распорка для регулирования положения и способ регулирования положения реабилитационного трубопровода с ее использованием // 2699892

Группа изобретений относится к ремонту трубопроводов. Предметом предлагаемого изобретения является распорка, устанавливаемая в пространство между существующей трубой и реабилитационной трубой для регулирования положения реабилитационной трубы внутри существующей трубы.

Системы и способ герметизации трубопроводов с помощью гелевой пробки // 2697911

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для герметизации течей в трубопроводе. Предлагаемая система герметизации течи в трубопроводе содержит по меньшей мере одну гелевую пробку и по меньшей мере один герметизирующий состав, которые образуют пробочную сборку, выполненную с возможностью перемещения вдоль трубопровода к области течи и возможностью герметизации течи.

Способ герметизации трубопроводов с помощью гелевой пробки // 2697595

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для герметизации течей в трубопроводе. Способ содержит введение в трубопровод по меньшей мере одной гелевой пробки и по меньшей мере одного герметизирующего состава, которые образуют пробковую сборку.

Системы, составы и способы устранения течей в трубах // 2697079

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту. Предлагаются закупоривающие устройства и способы герметизации течей на удаленном участке в трубе, причем устройство содержит пористую пробку-носитель, выполненную из деформируемого материала, имеющего поры, в которых расположен по меньшей мере один герметизирующий состав, и пористая пробка-носитель выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере одного герметизирующего состава от первого участка к удаленному участку и закупоривания течи на удаленном участке.