Регулирующее устройство трубопроводной арматуры

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ(71) Заявители Ильянков Юрий Алексеевич Кожемский Сергей Петрович(72) Авторы Ильянков Юрий Алексеевич Кожемский Сергей Петрович(73) Патентообладатели Ильянков Юрий Алексеевич Кожемский Сергей Петрович(57) 1. Регулирующее устройство трубопроводной арматуры, включающее корпус с входным и выходным сечениями, седло и регулирующий элемент с сопрягаемыми поверхностями для перекрытия проходного сечения, при этом регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль сопрягаемых поверхностей с помощью штока, отличающееся тем, что по меньшей мере регулирующий элемент выполнен из каменного литья. 2. Регулирующее устройство трубопроводной арматуры, включающее корпус с входным и выходным сечениями, седло и регулирующий элемент с приводом, сопрягаемые поверхностями для перекрытия проходного сечения, отличающееся тем, что седло и регулирующий элемент выполнены из каменного литья. 3. Регулирующее устройство по любому из пп. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве каменного литья используют базальтовое литье.(56) 1. Патент 2192574. 2. Патент 19800894, МПК 16 5/06, 13.01.1998. 3. Патент 19801042, МПК 16 5/06, 14.01.1998. 4.2104434, МПК 16 5/06, 21.03.1996. 5. Патент 3803414. 6. Патент 2113645, МПК 16 5/06, опубл. 1998.06.20. 7. Словарь-справочник по порошковой металлургии. - Киев Наукова Думка, 1982. - С. 84. Полезная модель относится к области арматуростроения и может быть использована при изготовлении кранов и затворов для водоснабжения, газовой, химической и других областей промышленности. Известны краны с подвижными запорными/регулирующими элементами (шиберами,цилиндрическими и сферическими пробками и т.д.), скользящими вдоль седловой поверхности. Наиболее часто в последнее время используются регулирующие элементы шарового типа 1. Все названные конструкции имеют стандартный набор деталей корпус с входным и выходным отверстиями, размещенный в нем (шаровой) затвор, посадочно-уплотнительные элементы. Смену рабочего положения затвора осуществляет орган управления, как правило шток или вал. Основным недостатком кранов, работающих в агрессивных средах и (или) в средах с высоким содержанием абразивных частиц, и (или) в условиях частого открывания-закрывания, является быстрый выход из строя из-за эрозии (коррозии) шарового затвора и посадочно-уплотнительных элементов. Известны также шаровые краны 2, 3, в которых опорные кольца и шаровой запорный элемент выполнены в виде минеральных литых деталей, состоящих из реактивной смолы в качестве связующего и 60-90 прочного на износ керамического наполнителя. Эти краны более дешевы, но подвержены химической коррозии связующего. Известен также кран 4 с керамическим покрытием на шаровом затворе из сплава на алюминиевой основе. Недостатками указанного шарового крана являются хрупкость керамического покрытия и его растрескивание вследствие различных коэффициентов теплового расширения керамики покрытия и алюминиевой основы запорного элемента. Наиболее близкими к заявляемому решению являются кран 5 с керамическими посадочными шайбами и шаровым затвором из спеченного корунда, а также шаровой кран 6 с затвором из фарфора. Эти краны лишены вышеперечисленных недостатков, однако конструктивно сложны,дороги в изготовлении и, кроме того, легко выходят из строя от случайных ударов в силу хрупкости материала запорных элементов. Второй недостаток, присущий кранам с керамическим запорным элементом, следствие технологии получения керамик. Керамические материалы могут отличаться и по сырью, и по составу, и по структуре, и по свойствам материалов, единственным объединяющим их признаком можно считать технологию составление шихты, формирование и обжиг 7. Обжиг керамики производят при температуре выше 800 С, такая температура приводит к спеканию керамического порошка, однако не дает сплошного материала и поэтому может приводить к растрескиванию и выкрашиванию керамических частиц при последующей пригонке и в процессе эксплуатации. Это также снижает износостойкость такой арматуры. Задачей полезной модели является повышение срока службы и повышение качества запорно-регулирующей арматуры за счет повышения износо- и коррозионной стойкости рабочих поверхностей и изделия в целом. 2 39592007.10.30 Еще одной задачей является также снижение стоимости аппаратуры. Сущность полезной модели заключается в том, что в регулирующем элементе, содержащем корпус с входным и выходным сечениями, седло и регулирующий элемент с сопрягаемыми поверхностями для перекрытия проходного сечения, при этом регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль сопрягаемых поверхностей с помощью штока, отличающийся тем, что по меньшей мере регулирующий элемент выполнен из каменного литья. Заявляется также усовершенствование полезной модели. Регулирующее устройство трубопроводной арматуры, включающее корпус с входным и выходным сечениями, седло и регулирующий элемент с приводом, сопрягаемые поверхностями для перекрытия проходного сечения, отличается тем, что седло и регулирующий элемент выполнены из каменного литья. Дальнейшим усовершенствованием регулирующего устройства является то, что в качестве каменного литья используют базальтовое литье. Каменное литье (базальтовое литье, шлаковое литье, петрургия), - литье расплавленных базальтов, диабазов и других горных пород, а также металлургических шлаков для получения фасонных изделий. Обычно из каменного литья изготавливают трубы, кислотоупорную аппаратуру, электротехнические изоляторы, облицовочные плитки и т.д., однако использование каменного литья при изготовлении запорно-регулирующей арматуры не известно. Каменное литье относится к числу тех немногих материалов, которые сочетают в себе целый комплекс положительных эксплуатационных свойств. Микротвердость камнелитых изделий в 5-8 раз выше, чем у стали и чугуна, что обеспечивает надежную работу в условиях абразивного износа. Высокая химстойкость и абсолютная гигроскопичность позволяют использовать каменное литье для защиты оборудования от воздействия агрессивных сред - жидкостей,паров, кислот, щелочей. В 50 раз меньшая теплопроводность и более низкий коэффициент трения каменного литья, по сравнению с металлами, намного улучшают эксплуатационные характеристики оборудования, особенно в зимних условиях, в несколько раз снижают степень намораживания транспортируемого материала на стенки трубопроводов, желобов, лотков и т.д. Каменное литье обладает невысокой ударной вязкостью, поэтому наиболее эффективно оно работает при транспортировке материалов с размером зерен до 50-80 мм и скоростью движения до 10 м/сек. Надежность эксплуатации оборудования с использованием каменного литья достигается за счет обеспечения в процессе работы камня сжимающих усилий при сокращении до минимума растягивающих и изгибающих усилий (поскольку предел прочности на сжатие в 5-10 раз выше предела прочности на растяжение и изгиб). Многолетний опыт эксплуатации камнелитых изделий показал, что срок службы оборудования, защищенного каменным литьем, увеличивается в 2-8 раз. На каждой установленной тонне камнелитых изделий экономится 2-5 т металла и значительно сокращается объем ремонтных работ. Физико-механические свойства каменного литья Наименование Объемная масса Водопоглощение Предел прочности при изгибе Термостойкость Коэффициент истираемости Кислотостойкость в большинстве кислот 39592007.10.30 На фиг. 1 и фиг. 2 изображен пример шарового крана с седлом и регулирующим элементом из каменного литья фиг. 1 - вид сбоку,фиг. 2 - разрез по линии А-А. На фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6 изображен шаровой регулирующий элемент фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5 - прямоугольные проекции,фиг. 6 - аксонометрическая проекция. На фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9 изображено седло шарового крана фиг. 7, фиг. 8 - прямоугольные проекции,фиг. 9 - аксонометрическая проекция. Приводимый в качестве примера шаровой кран состоит из корпуса 1 с входным и выходным отверстиями. Внутри корпуса размещают регулирующий элемент 2 сферической формы с проходным отверстием 3 и возможностью вращения для управляемого перекрывания и открывания проходного сечения. Герметизация достигается при этом с помощью посадочного седла (седел) 4, имеющего форму кольца со сферической поверхностью, соответствующей сферической поверхности регулирующего элемента 2. Управление регулирующим элементом осуществляют с помощью штока 5. Регулирование и запирание/отпирание осуществляют путем поворота штока 5 до достижения полного или частичного совмещения либо перекрытия сечения проходного отверстия 3 с входным и выходным сечениями. Выполнение регулирующего элемента и седла из каменного литья по сравнению с ранее известными металлическими и керамическими аналогами позволяет увеличить срок службы, надежность, стойкость запорно-регулирующей аппаратуры. Использование природного сырья или отходов добывающе-перерабатывающей промышленности позволяет также существенно снизить стоимость запорно-регулирующей аппаратуры. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4