RU2426928C2

RU2426928C2 - Adjustment device of bypass type

Info

Publication number: RU2426928C2
Application number: RU2009120748/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Совпель (RU); Виктор Васильевич Совпель; Петр Борисович Гринберг (RU); Петр Борисович Гринберг; Николай Дмитриевич Пугачев (RU); Николай Дмитриевич Пугачев
Original assignee: Виктор Васильевич Совпель; Петр Борисович Гринберг; Николай Дмитриевич Пугачев
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2011-08-20
Also published as: RU2009120748A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: adjustment device of bypass type connected with pump and outlet mains has main and bypass branches. A shut off element of the adjustment device consists of at least one gate and of a flow regulator with a variable throughput characteristic installed parallel to the shut off element. At least one of branches of the adjustment device is equipped with an axial compensator. The axial compensator is made in form of a power cylinder and consists of an inlet branch, of a sleeve of the power cylinder rigidly connected with the inlet branch, of an outlet branch and of a circular piston rigidly interconnected. Also, a working cavity of the power cylinder is connected with the outlet main, while a pressure relief cavity of the power cylinder is connected with atmosphere. External and internal diameters of the circular piston of the power cylinder are chosen from ratio D _external=1.4142D_internal.

EFFECT: reduced labour input at maintenance and convenient disassembly and assembly of pipeline accessories, for example, flow regulator or shut off element of adjustment device of bypass type.

2 dwg

Description

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.The invention relates mainly to the main pipeline control valves and is intended to change and control the flow of liquid and gaseous media passing through the control device, by flow or pressure.

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.).Known water meter node bypass type connected to the pressure and output lines, the main and bypass branches of which are equipped with pipe fittings connected to the pipelines using flanges (patent No. 51643 U1, CL EV 7/07, 2005).

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.A disadvantage of the known device is the difficulty of dismantling any piping fittings included in the device, since this requires the dismantling of the branch into which it enters, and only after that dismantling the fittings.

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.).Closest to the proposed device is a bypass control device connected to the pressure and output lines, containing a flow regulator with a variable flow characteristic and a shut-off element consisting of at least one valve installed parallel to the flow regulator adopted for the prototype (application No. 2007104478 / 03 (004827), Bull. No. 16 dated 06/10/2007).

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.The disadvantage of this design is that at high pressures of the working medium, the regulated method of connecting the elements of the pipelines of the regulating devices is welding, which significantly complicates the maintenance associated with the dismantling and installation of the flow regulator or shut-off element having a flange connection, since the regulator must be completely disassembled devices, since partial dismantling is not possible due to the rigid installation of short pipelines.

Целью изобретения является снижение трудоемкости обслуживания и обеспечение удобства демонтажа и монтажа трубопроводной арматуры, например регулятора потока или запорного органа, регулирующего устройства байпасного типа.The aim of the invention is to reduce the complexity of maintenance and ensuring the convenience of dismantling and installing pipe fittings, such as a flow regulator or shut-off element, a bypass control device.

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}.This goal is achieved by the fact that in the bypass control device, made with the possibility of connecting to the pressure and output lines, containing the main and bypass branches, a shut-off element, consisting of at least one valve, a flow regulator with a variable flow characteristic, installed parallel to the shut-off element at least one of the branches of the regulating device is equipped with an axial compensator made in the form of a power cylinder, consisting of an inlet pipe, cylinder liner RA, rigidly connected to the inlet pipe, the outlet pipe and the annular piston, rigidly connected to each other, while the working cavity of the power cylinder is connected by a channel to the output line, and the discharge cavity of the power cylinder is connected by a channel with the atmosphere, the outer and inner diameters of the ring piston of the power cylinder selected from the ratio D _external = 1,4142D _internal .

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.The proposed technical solution allows the dismantling of the flow regulator or shut-off element without disconnecting the main and bypass branches of the regulating device by installing at least one of the branches, an axial compensator made in the form of a power cylinder that compensates the axial load on the pipeline branch from the pressure of the working medium and allowing to provide axial mobility of the pipelines of the control device after unloading from the pressure of the working medium, thereby reducing the complexity and ensure the convenience of disassembling and installing the flow regulator or shut-off element of the regulating device. The axial force generated by the power cylinder is equivalent to the axial load on the inlet pipe from the pressure of the working medium in the output line, since the working area of the annular piston, selected from the ratio D _external = 1.4142D _internal , is equal to the working area of the inlet pipe, which eliminates the possibility of axial deformation of the control pipelines devices from exposure to pressure of the working environment.

На фиг.1 изображено регулирующее устройство байпасного типа; на фиг.2 - сечение А-А осевого компенсатора на фиг.1.1 shows a bypass control device; figure 2 is a section aa of the axial compensator in figure 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).The control device connected to the pressure and output lines consists of a shut-off element in the form of a valve 1, a flow regulator 2 with a variable flow characteristic installed parallel to the valve 1, an axial compensator 3, mounted in series behind the flow regulator 2. The axial compensator 3 is made in the form of a power cylinder 4 and consists of an inlet pipe 5, made, for example, integrally with a welded flange 6, a sleeve 7 of a power cylinder 4, a thread connected to the inlet pipe 5, the outlet pipe 8 and tsevogo piston 9, threaded interconnected. The sleeve 7 of the power cylinder 4 relative to the annular piston 9 and the output pipe 8 and the annular piston 9 relative to the input pipe 5 are sealed with rubber sealing rings 10. The input pipe 5 and the output pipe 8 are made coaxially with the ring piston 9 and the sleeve 7 of the power cylinder 4. Working the cavity 11 of the master cylinder 4 is connected by a channel 12 to the output line, and the discharge cavity 13 of the master cylinder 4 is connected to the atmosphere by a channel 14. The outlet pipe 8 has the possibility of axial movement relative to the inlet pipe 5 by an amount of "S" sufficient to remove the gaskets 15 of the valve 1 or flow regulator 2 and their subsequent dismantling. The valve 1, flow regulator 2 and the axial compensator 3 of the control device are interconnected by a set of piping parts 16. The welded flanges 6 are equipped with release screws 17. To enable remote control and automatic control of the output parameters of the control device, the valve 1 and the flow controller 2 are equipped with actuators (shown conditionally thin lines in figure 1).

Регулирующее устройство байпасного типа работает следующим образом.The bypass control device operates as follows.

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.Starting position: gate valve 1, flow regulator 2 and axial compensator 3 by means of welded flanges 6 and a set of piping parts 16 are interconnected into a bypass control device, which in turn is connected to the pressure and output lines. Through channel 12, the pressure of the working medium in the output line is transferred to the working cavity 11 of the power cylinder 4, acting on the working end of the annular piston 9 and the inner end of the sleeve 7 of the power cylinder 4. The axial force created by the power cylinder 4 is equivalent to the axial load on the inlet pipe 5 from the working pressure medium in the output line, since the working area of the annular piston 9 is equal to the working area of the inlet pipe 5. The discharge cavity 13 is connected to the atmosphere through the channel 14, which eliminates the possibility of the back pressure on the annular piston 9 of the power cylinder 4. Thus, the possibility of axial deformation of the pipelines 16 of the control device from the influence of the pressure of the working medium relative to its static position, regardless of the magnitude of this pressure, is excluded.

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.Before dismantling the flow regulator 2 or valve 1, the regulating device is unloaded from the pressure of the working medium. When dismantling the flow regulator 2, the thrust studs for fastening its welded flanges 6 are removed, after which the inlet pipe 5 with the welded flange 6 is moved by the value “S” towards the outlet pipe 8, and then the gaskets 15 are successively removed and the flow regulator 2 is removed. Installation of the regulator thread 2 is executed in the reverse order.

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.When dismantling the valve 1, the studs for fastening its weld flanges 6 are removed, after which one of the weld flanges 6 is pushed away from the valve 1 by squeezing screws 17, while the output pipeline of the bypass branch together with the output pipe 8 moves axially by an amount “S” from the end the inlet pipe 5, and then sequentially remove the gaskets 15 and dismantle the valve 1. Installation of the valve 1 is performed in the reverse order.

В регулирующем устройстве с несколькими байпасными ветвями каждая из них оснащается осевым компенсатором.In a control device with several bypass branches, each of them is equipped with an axial compensator.

Claims

A bypass control device made with the possibility of connecting to the pressure and output lines, containing the main and bypass branches, a shut-off element consisting of at least one valve, a flow regulator with a variable flow rate, installed parallel to the shut-off element, characterized in that at least one of the branches of the regulating device is equipped with an axial compensator made in the form of a power cylinder, consisting of an inlet pipe, a sleeve of the power cylinder, rigidly connected connected to the inlet pipe, the outlet pipe and the annular piston rigidly connected to each other, while the working cavity of the power cylinder is connected by a channel to the output line, and the discharge cavity of the power cylinder is connected to the atmosphere, the outer and inner diameters of the ring piston of the power cylinder being selected from the relation D _outer = 1.4142D _inner .