Патентообладатель: ООО «ВОЛЖСКАЯ ЭНЕРГОГРУППА». Авторы: Болдырев Илья Анатольевич, Харитонов Николай Викторович, Вдовенко Александр Николаевич, Афонин Александр Викторович, Меньшиков Павел Дмитриевич, Беокаш Арман Аскарович.
Уважаемые читатели журнала «Вестник арматуростроителя! В новом выпуске мы продолжаем обзор патентов и новых разработок на рынке трубопроводной арматуры и представляем вашему вниманию патент на быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива в энергетических котлоагрегатах и газопотребляющих системах.
Шаровой кран содержит в себе корпус с шаровым запорным элементом и шпинделем, электропривод с приводным валом и стакан, объединяющий корпусы крана и электропривода. Внутри стакана через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа его основания проходит ограничитель поворота втулки. Также внутри стакана находится цилиндрическая пружина кручения, соосная с выходным промежуточным валом, которая закреплена одним концом к основанию стакана, а другим концом – к втулке. Соединение входного и выходного промежуточных валов внутри стакана реализуется электромагнитной муфтой сцепления. Положение шарового запорного элемента определяется механизмом сигнализации положения, рабочий вал которого через блок конических шестерен соединен с поводком электромагнитной муфты сцепления.
Изобретение относится к электроприводной арматуре. Как уже упоминалось ранее, кран создан для применения в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах. Обеспечение взрывобезопасности и эффективного сжигания природного газа регламентируется документом: Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления». В правилах определена необходимость установки быстрозапорных отсечных клапанов, время срабатывания которых не должно превышать одной секунды.
На сегодняшний день на рынке существуют различные конструкции запорных, регулирующих и запорно-регулирующих кранов, отличающихся по типу затвора (шарового, цилиндрического, конусного) и типу привода (электрического, электромагнитного, поршнево-пневматического, гидравлического, пневмогидравлического, ручного). Таким образом, стоит отметить, что арматура, которую мы рассматриваем, решает задачу, направленную на улучшение конструкции крана для увеличения надежности функции быстрого закрытия шарового крана, а также выполнение функции определения текущего и крайних положений запорного элемента при любом состоянии муфты и автоматический ввод в действие крана после срабатывания функции быстрого закрытия.
Такой технический результат достигается за счет того, что в изделии имеются:
• корпус с шаровым запорным элементом и присоединенным к запорному элементу шпинделем;
• электропривод с приводным валом, размещенный между корпусом и электроприводом;
• входной промежуточный вал;
• выходной промежуточный вал;
• втулка с осевым отверстием прямоугольного сечения, размеры которого соответствуют размерам концов шпинделя и выходного промежуточного вала;
• механизм сигнализации положения;
• стакан с цилиндрическим корпусом и крышкой с отверстием в центре для прохода входного промежуточного вала;
• объединенное с фланцем корпуса основание с цилиндрическим выступом внутри стакана, которое обладает сквозным отверстием в центре для прохода шпинделя и втулки;
• ограничитель поворота втулки, который проходит через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа основания стакана;
• цилиндрическая пружина кручения, соосная с выходным промежуточным валом, прикрепленная одним концом к основанию стакана, а другим концом – к втулке (при этом пружина кручения размещена внутри стакана);
• электромагнитная муфта сцепления внутри стакана, соосно соединяющая входной и выходной промежуточные валы;
• блок конических шестерен, соединяющий поводок электромагнитной муфты сцепления с механизмом сигнализации положения. Сущность изобретения проиллюстрирована на рисунке.
Работа шарового крана заключается в следующем: в случае срабатывания технологической защиты или полного обесточивания шарового крана прекращается подача электроэнергии на электромагнитную муфту сцепления и промежуточные валы расцепляются. Предварительно закрученная пружина кручения получает возможность раскручиваться, ее движение передается промежуточному валу и соединенному с ним через втулку шпинделю, которые поворачиваются до упора в крайнее положение, формируемое конструкцией ограничителя поворота.
Вращение вала зацеплением блока шестерен и через вал передается рабочему валу механизма сигнализации положения, обеспечивая тем самым идентификацию крайних положений и текущего значения угла поворота шарового запорного элемента. При возобновлении подачи электроэнергии включается электромагнитная муфта сцепления, объединяющая промежуточные валы, и обеспечивается передача крутящего момента от электропривода.
RU194386U1 Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран [Электронный ресурс] // Яндекс.Патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/ RU194386U1_20191209 (дата обращения 30.12.2019).
