Клапан регулювання витрати

1. Клапан (1) регулювання витрати, що містить корпус (2), що має проточний канал (3), в якому встановлено дросельний пристрій (4, 11) з дросельним елементом з можливістю регулювання (11), і запірний пристрій із запірним елементом (4), що в закритому положенні замикає проточний канал (3), причому запірний елемент (4) виконаний з можливістю приведення його в дію ззовні ручкою (16), який відрізняється тим, що ручка (16) перемикається таким чином, що у першому положенні регулюється запірний елемент (4), але не дросельний елемент (11), а в другому положенні - дросельний елемент (11), але не запірний елемент (4). 2. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що ручка (16) і запірний елемент (4) можуть бути приведені в зачеплення один з одним. 3. Клапан за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що дросельний елемент (11), розташований на шпинделі (9), встановленому з можливістю переміщення в повідкові (7), з яким сполучений запірний елемент (4). C2 2 (19) 1 3 Такий клапан відомий, наприклад, з WO 01/71289 А1. У наповнених рідиною системах, наприклад в системі опалювання або холодильній установці такий клапан застосовують для гідравлічного балансування між окремими ділянками установки. Для цього дросельний пристрій регулюють так, щоб при існуючих співвідношеннях тиску через клапан здійснювалася певна витрата. У такому разі ця витрата є витратою, пов'язаною з відповідною ділянкою установки. Звичайно такий клапан забезпечений двома виходами для вимірювання тиску, за допомогою якого можуть визначити перепад тиску на дроселі, причому цей перепад в свою чергу можуть перерахувати у витрату. Дросель можуть виконати як нерегульований дросель. Як дросель також можуть використовувати дросельний пристрій. В цьому випадку окрім перепаду тиску необхідно мати інформацію про положення дросельного елементу або ступеня відкриття дросельного пристрою. Проте, у багатьох випадках клапан регулювання витрати застосовують також як запірний клапан, для перекривання відповідної ділянки установки, якщо необхідно здійснити технічне обслуговування. У клапані регулювання витрати, відомому з патентного документу WO 01/71289 А1, запірний елемент, виконаний у вигляді сфери, за допомогою ручки можна повернути в закрите положення, при якому він замикає проточний канал, або у відкрите положення, при якому прохід через запірний елемент приводиться в перекриття з проточним каналом. Ручка має отвір, через цей отвір можуть вставити інструмент, за допомогою якого можуть переміщати дросельний елемент. Якщо такий клапан відрегульований, то, як правило, подальше регулювання не потрібне. Звичайно зміни регулювання виходять тільки із змін в установці. З цієї причини такий клапан часто поміщають в недоступних місцях, наприклад, в шахті, під перекриттям і т.д. Зрозуміло, що таке розташування ускладнює працівнику доступ до клапану. Метою винаходу є спрощення керування і регулювання витрати клапану. У разі клапану названого типу дана мета досягається завдяки тому, що дросельний елемент також може бути приведений в дію за допомогою ручки. При такому виконанні, щоб відрегулювати дросельний елемент, працівнику вже не потрібно маніпулювати інструментом, тобто вводити його в клапан. Навпаки, працівник може використовувати ручку, до якої він має доступ. В цьому випадку ручка виконує подвійну функцію. З одного боку її можуть використовувати для того, щоб приводити в закритий стан запірний пристрій, так що відповідна ділянка установки відключена. З іншого боку ручку можуть застосовувати для регулювання витрати. При цьому переважно, щоб ручку і запірний елемент можна було сполучати один з одним. Завдяки такій конструкції приведення в дію запірного елементу і приведення в дію дросельного елемен 94625 4 ту можуть бути виконані незалежно один від одного. Щонайменше, ручкою можуть регулювати дросельний елемент, не переміщаючи одночасно запірний елемент. Це полегшує маніпулювання в ще більшому ступені. Дросельний елемент, переважно, розташований на шпинделі, встановленому з можливістю переміщення в повідкові, з яким сполучений запірний елемент. Якщо ручка приводить в дію запірний пристрій, вона через повідок діє на запірний елемент. Якщо необхідно відрегулювати дросельний елемент, то ручка діє тільки на цей елемент, причому через шпиндель. В цьому випадку з'єднання між ручкою і запірним елементом роз'єднане. При цьому переважно, щоб шпиндель через різьбову пару знаходився в зачепленні з повідком. Це відбувається зокрема тоді, коли запірний елемент виконаний у вигляді сфери кульового клапана. Якщо ручку обертають, і із запірним елементом вона при цьому не сполучена, то шпиндель унаслідок обертання в повідкові переміщається в аксіальному напрямку, тому положення дросельного елементу міняється. Навпаки, якщо ручка введена в зачеплення з повідком так, що існує з'єднання між ручкою і запірним елементом, то шпиндель обертається разом з ручкою. Проте оскільки із-за одночасного провертання повідка ручкою відносного обертання між шпинделем і повідком не виникає, положення дросельного елементу, якщо приводиться в дію запірний пристрій, не міняється. Отже, після перекриття або припинення перекриття нове регулювання дросельного пристрою не потрібне. Зберігається одного разу вибрана установка, незалежно від того, скільки разів приводився в дію запірний пристрій. Також не грає ніякої ролі, наскільки повертають ручку при відкритті або закриванні запірного пристрою - на чверть, три чверті, п'ять чвертей кола або на інший кут. Регулювання дросельного елементу, зберігається у будь-якому випадку. Переважно ручка виконана з можливістю поступального переміщення, причому при переміщенні в першому напрямку вона виявляється сполученою із запірним елементом, а при переміщенні в другому напрямку, протилежному першому напрямку, це з'єднання припиняється. Це є порівняно простим засобом для створення і припинення з'єднання між ручкою і запірним елементом. Якщо працівник хоче привести в дію запірний пристрій або тільки регулювати дросельний пристрій, то він навіть в недоступних місцях може просто перемістити ручку. При цьому переважно, щоб ручка була виконана такою, що обертається і була розташована на корпусі клапана з можливістю обертання і осьового переміщення. Для приведення в дію запірного пристрою ручку необхідно перемістити в осьовому напрямку. Потім ручку можна обертати, щоб привести в дію запірний елемент. Навпаки, якщо необхідно лише регулювати дросельний пристрій, ручку переміщають в іншому осьовому напрямку, тому вона переміщає дросельний елемент, а запірний елемент в дію не приводить. Переважно передбачено стопорний пристрій, за допомогою якого ручку можна застопорити в 5 положенні, при якому вона сполучена із запірним елементом. Звичайно виконане регулювання дросельного пристрою хочуть зберегти, тому можливість його помилкового відрегулювання виключається. Простим способом цього можуть досягти завдяки тому, що ручку приводять в з'єднання із запірним елементом і фіксують її в цьому положенні. В цьому випадку можна приводити в дію тільки запірний пристрій, а дросельний пристрій регулювати неможливо. При цьому переважно, щоб стопорний пристрій мав заздалегідь напружений пружинний пристрій, що забезпечує спрацьовування стопорного пристрою в тому положенні ручки, при якому вона сполучена із запірним елементом. Якщо регулювання дросельного пристрою виконане, то ручку можуть просто перемістити в положення з'єднання із запірним пристроєм, причому спрацьовує стопорний пристрій. Наприклад, ручка під дією напруженого пружинного пристрою може заскочити в паз фіксатора. В цьому випадку мимовільне відпускання стопорного пристрою неможливе. Більш того, в цьому випадку, щоб знову відпустити стопорний пристрій, працівник повинен здійснити певні дії. Переважно в застопореному стані ручка закриває кріпильну гайку. В цьому випадку відокремити ручку від клапана неможливо. Кріпильна гайка закрита самою ручкою. Це є ще однією гарантією від регулювання дросельного пристрою сторонніми особами. Переважно на ручці встановлений індикатор закритого положення. У багатьох випадках на основі кутового положення ручки неможливо визначити, перекриває запірний пристрій прохід через проточний канал, чи ні. Проте відповідний стан може бути вказаний індикатором закритого положення. При цьому переважно, щоб індикатор міг бути активований за допомогою переміщення ручки. Якщо ручку застосовують тільки для регулювання дросельного пристрою, то її можуть обертати, як завгодно, індикатор при цьому не видно. Навпаки, якщо ручка переміщена, то індикатор показує, перекриває запірний елемент проточний канал, чи ні. Переважно запірний елемент може бути приведений в дію через поверхню для додатку обертаючого моменту, яка при змонтованій ручці закрита ручкою. Завдяки цьому перекриття ділянки установки можуть здійснити навіть тоді, коли ручка знята або відсутня. Це також є мірою, до якої вдаються деякі працівники, щоб запобігти помилкового регулювання дросельного пристрою. Якщо необхідно швидко перекрити ділянку установки, наприклад, при виникненні аварійної ситуації, то завдяки поверхні для положення обертального моменту, наприклад, звичайного шестигранника, є можливість, за допомогою іншого інструменту використовувати функцію замикання клапана. Далі винахід описується на основі переважного прикладу реалізації, опис супроводжується кресленнями. На кресленнях показано наступне. Фіг. 1. Вигляд збоку на клапан регулювання витрати, частково в розрізі по лінії І-І згідно фіг. 3. Фіг. 2. Розріз по лінії ІІ-ІІ згідно фіг. 3. 94625 6 Фіг. 3. Вигляд зверху на клапан регулювання витрати. Клапан 1 регулювання витрати має корпус 2, в якому виконаний проточний канал 3. У проточному каналі розміщено запірний пристрій із запірним елементом 4, який виконаний у вигляді сфери, причому сфера має прохід 5, так що в положенні, показаному на фіг. 1, клапан відкритий. У положенні запірного елементу 4, зображеному на фіг. 2, прохід 5 розташований упоперек проточного каналу 3. В цьому випадку клапан 1 закритий. Запірний елемент 4 взаємодіє з сідлом 6 клапана. Запірний елемент 4 сполучений з повідком 7 без можливості відносного обертання. Якщо обертають повідок 7, то обертається і запірний елемент 4, щоб відімкнути або замкнути канал 3. Повідок 7 має внутрішнє різьблення 8, в яке вгвинчений шпиндель 9 із зовнішнім різьбленням 10. На шпинделі 9 закріплений дросельний елемент 11, який внаслідок обертання шпинделя 9 може переміщатися паралельно осі 12 обертання. Завдяки переміщенню дросельного елементу 11 більшою чи меншою мірою відкривається прохід 5 через запірний елемент 4. За допомогою ущільнення 13 шпиндель 9 ущільнений щодо повідка 7. Разом із запірним елементом 4 дросельний елемент 11 утворює дросельний пристрій. На своєму верхньому кінці шпиндель 9 має розширення 14 діаметру, яке забезпечене зовнішніми зубами, що знаходяться в зачепленні з внутрішніми зубами 15, виконаними в ручці 16. Ручка 16 тримається на корпусі 2 завдяки накидній гайці 17. Завдяки внутрішнім зубам 15 утворене з'єднання між розширенням 14 діаметру шпинделя 9 і ручкою 16, виконаної у вигляді ручки, що обертається, хоч і без можливості відносного обертання. Проте шпиндель 9 може переміщатися щодо ручки 16 в аксіальному напрямку. Це використовують, по-перше, якщо регулюють дросельний елемент 1, шпиндель 9 можуть переміщати щодо ручки, яка обертається, 16 в аксіальному напрямку. По-друге, також можуть переміщати ручку 16 щодо корпусу 2, щоб ручку 16 з подовженням 18 привести в зачеплення з повідком 7. На фіг. 1 ручка 16 знаходиться в положенні, при якому вона не сполучена з повідком 7. В цьому випадку при обертанні ручки 16 повертається тільки шпиндель 9 в повідкові 7. Оскільки повідок 7 нерухомо закріплений в корпусі 2 клапана, обертання ручки 16 приводить в рух дросельний елемент 11, а разом з тим і до регулювання живого перерізу проходу 5. На фіг. 2 показане положення, при якому ручка 16 зрушена до корпусу 2, тому подовження 18 зчіплюється з повідком 7. У цьому положенні ручка 16 з'єднана із запірним елементом 4 без можливості відносного обертання. У цьому положенні обертання ручки 16 веде тільки до відповідного обертання запірного елементу 5, тобто до замикання або відмикання проточного каналу 3. При обертанні ручки 16 разом з нею обертається і шпиндель 9, оскільки розширення 14 діаме 7 тру як і раніше зчеплено з внутрішніми зубами 15. Однак, оскільки одночасно обертається і повідок 7, ніякого відносного обертання між шпинделем 9 і повідком 7 не відбувається. Отже, аксіальне положення шпинделя 9 в повідкові 7, а разом з тим і положення дросельного елементу 11 в проході 5 при обертанні ручки 16 не міняється. Таким чином, регулювання дросельного пристрою 5, 11 зберігається. Ручка 16 має фартух 19, направлений до корпусу 2, який закриває гайку 17, якщо ручка 16 знаходиться в положенні, показаному фіг. 2, тобто якщо ручка 16 сполучена із запірним елементом 4. Ручка 16 має один або декілька пружних елементів 20, заздалегідь напружених радіально назовні. Пружний елемент 20 утримується в напруженому стані завдяки периферичному фланцю 21, що діє на полицю 22 пружних елементів 20. Якщо ручка 16 переміщена в аксіальному напрямку до корпусу 2, то полиця 22 входить в паз позаду фланця 21, так що ручка 16 застопорена від зворотного переміщення від корпусу 2. Оскільки полиця 22 в застопореному положенні в радіальному напрямку знаходиться усередині фартуха 19, доступ до неї зовні затруднений. Щоб відігнути полицю 22 назовні настільки, щоб деблокувати ручку 16, необхідно використовувати інструмент. Ручка 16 має, щонайменше, одне віконце 23, через яке видно цифри або інші символи, що дозволяють судити про кутове положення ручки 16. 94625 8 Завдяки цьому можна визначити положення дросельного елементу 11. На фіг. 1 віконце зображено на периметрі ручки 16. На фіг. 3 показане ще одне віконце 24 на торці ручки 16. Віконце 24 застосовують також як індикатор закритого положення. Якщо ручка 16 переміщена в положення, показане на фіг. 2, при якому вона знаходиться в зачепленні із запірним елементом 4, то при обертанні ручки 16 в закрите положення запірного елементу 4 у віконці 24 з'являється мітка 25. Навпаки, якщо ручка 16 знаходиться в положенні, представленому на фіг. 1, при якому вона не знаходиться в зачепленні із запірним елементом 4, то незалежно від кутового положення ручки 16 мітка 25 у віконці 24 не з'являється. Способом, який детально не показаний, повідок 7 має поверхню для додатку обертаючого моменту, але ця поверхня доступна тільки при демонтованій ручці 16. Завдяки цьому запірний елемент 4 можуть приводити в дію навіть тоді, коли ручка 16 відсутня. Щоб вивести назовні тиск з обох боків дросельної ділянки, утвореної дросельним елементом 11, передбачено два вимірювальні виходи 26, 27. Вимірювальні виходи 26, 27 розміщені на фланці 28, який поміщений з можливістю обертання на патрубку 29, виступаючому з корпусу 2 приблизно під прямим кутом до прохідного каналу 3. Завдяки цьому вимірювальні виходи 26, 27 доступні з декількох напрямків. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 94625 Підписне 10 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601