Результат интеллектуальной деятельности: ОБРАТНЫЙ ЗАТВОР

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к обратным затворам с поворотными дисками, и может быть использовано для перекрытия в трубопроводах обратного потока, преимущественно, газообразной рабочей среды.

Известен обратный затвор, описанный в авторском свидетельстве СССР №1634919, МПК (2006) F16K 15/03, 1988. Устройство-аналог включает корпус и установленный в корпусе поворотный диск. Для снижения гидравлических потерь в затворе, в том числе для увеличения угла открытия поворотного диска, на поворотном диске установлен отражатель потока в виде аэродинамического крыла. Набегающий поток рабочей среды создает на крыле дополнительное усилие, увеличивающее поворот диска на открытие.

Однако при эксплуатации обратных затворов возникают ситуации, когда при низкой скорости рабочего потока его скоростного напора недостаточно для открытия затвора и удержания запорного диска в открытом положении. При этом гидравлическое сопротивление обратного затвора повышается.

Прототипом заявляемого обратного затвора является обратный затвор, защищенный патентом JP 11062636, МПК (2006) F16K 1/22, дата публикации - 05.03.1999. Затвор-прототип содержит корпус, установленные в корпусе поворотный запорный диск и направляющий элемент для рабочего потока. Направляющий элемент формирует подачу рабочей среды на поворотный диск таким образом, чтобы скоростной напор рабочего потока использовался более эффективно для создания крутящего момента открытия запорного диска.

Недостатком прототипа является то, что направляющий элемент работает эффективно только в начальный момент открытия обратного затвора, когда угол между направленным потоком рабочей среды и запорным диском является большим. При увеличении угла поворота запорного диска на открытие эффективность воздействия направляющего элемента на процесс открытия обратного затвора снижается.

Заявляемое изобретение решает техническую задачу снижения гидравлического сопротивления обратного затвора за счет повышения эффективности использования скоростного напора рабочего потока для открытия обратного затвора и удержания запорного диска в открытом положении.

Поставленная техническая задача решена в обратном затворе, содержащем корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды, установленный на поворотном валу запорный диск и размещенный во входном патрубке направляющий аппарат для рабочего потока. Направляющий аппарат установлен в конфузоре, выполненном во входном патрубке, и сам содержит конфузор, входное сечение которого размещено на уровне поперечного сечения поворотного вала, а выходное сечение при открытом положении запорного диска ориентировано на отражатель рабочего потока, выполненный на тыльной стороне запорного диска. Направляющий аппарат дополнительно содержит арочный элемент с усеченной конической либо пирамидоидальной поверхностью, ориентированной своей усеченной вершиной на отражатель рабочего потока, выполненный на лицевой стороне запорного диска.

Существо изобретения поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображен заявляемый обратный затвор, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Заявляемый обратный затвор содержит корпус 1, входной патрубок 2, выходной патрубок 3 и установленный в корпусе на поворотном валу 4 запорный диск 5. На лицевой стороне запорного диска 5 выполнен отражатель рабочего потока в виде крыла 6. На тыльной стороне запорного диска 5 в нижней его части выполнен отражатель рабочего потока в виде пояска 7. Во входном патрубке 2 с помощью крепежных элементов 8 закреплен конфузор 9, в котором размещен направляющий аппарат для рабочего потока. Направляющий аппарат включает конфузор 10, входное сечение которого размещено на уровне поперечного сечения поворотного вала 4, а выходное сечение при открытом положении затвора ориентировано на отражатель 7 рабочего потока. Направляющий аппарат дополнительно содержит арочный элемент 11 с усеченной конической либо пирамидоидальной поверхностью, ориентированной своей усеченной вершиной на отражатель 6 рабочего потока.

Заявляемый обратный затвор работает следующим образом.

Поток рабочей среды, поступающий во входной патрубок 2 обратного затвора, ускоряется в конфузоре 9. Получив ускорение, поток рабочей среды поворачивает запорный диск 5 вокруг оси поворотного вала 4 в направлении открытия. Часть рабочего потока, при отсутствии конфузора 10 набегающая на вал 4 и рассеиваемая в затворе с потерей энергии, попадает в установленный на ее пути конфузор 10, где дополнительно ускоряется и изменяет направление. После выхода из конфузора 10 эта часть рабочего потока воздействует на отражатель 7 запорного диска и создает дополнительный крутящий момент для удержания запорного диска в открытом положении. Другая часть рабочего потока, прошедшая под арочным элементом 11 с усеченной конической либо пирамидоидальной поверхностью, приобретает также ускорение и, воздействуя на отражатель 6 запорного диска, также создает дополнительный крутящий момент для удержания рабочего диска в открытом положении.

Если скорость рабочего потока на входе в обратный клапан очень мала, то для открытия обратного клапана может быть применен привод (на чертеже не показан). После отключения привода удержание запорного диска 5 в открытом положении осуществляется прямым потоком рабочей среды, ускоренным и направленным на отражатели потока 6 и 7 с помощью описанного направляющего аппарата.