Запірний пристрій для трубопроводів

1. Запірний пристрій для трубопроводів, що має корпус із рухливою засувкою, виконаною з можливістю перекривання перерізу трубопроводу, привідне колесо, з'єднане із засувкою, який відрізняється тим, що корпус виконаний у вигляді порожнистого циліндра, основи якого виконані знімними, при цьому усередині корпуса коаксіально розташована засувка, що виконана у вигляді порожнистого циліндра і встановлена з можливістю C2 2 (19) 1 3 абразивні частки. Наявність у складі рідини мінеральних часток призводить до інтенсивного зношування конструктивних елементів запірного пристрою, виходу його з ладу або недостатньої герметизації трубопроводу. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним, як прототип, є запірний пристрій для трубопроводів, який представляє собою корпус із рухливою засувкою, що перекриває перетин трубопроводу при обертанні привідного колеса ("Внутренние санитарно-технические устройства" у 3-х частинах, четверте видання, частина II, під ред. І.Г. Староварова, М., "Стройиздат", стр. 203). Недоліком відомого пристрою є те, що переміщення засувки здійснюється за допомогою нарізного сполучення між втулкою усередині корпуса і рухливим штоком. Для герметизації або розгерметизації трубопроводу обертанням приводного колеса засувка піднімається або опускається відносного вихідного отвору трубопроводу. При транспортуванні рідин, що утримують у своєму складі абразивні частки або багатоцикловом виконанні процесу ізоляції трубопроводу, відомий пристрій піддається значному зношуванню і передчасному виходу з ладу. Крім того, при відкритому положенні запірного пристрою, у місці переміщення засувки створюються зони турбулентного руху потоку, що визначає виникнення місць осадження мінеральних часток та формування їх згущеного шару. Шар мінеральних часток перешкоджає руху засувки при необхідності ізоляції трубопроводу. При цьому рідина продовжує рухатись крізь зменшений отвір запірного пристрою. Ризька зміна перетину потоку до і після засувки запірного пристрою призводить до збільшення інтенсивності осадження мінеральних часток та неможливості як регулювання параметрів потоку так і його перекриття при необхідності. Короткочасний строк експлуатації запірного пристрою в безперервних технологічних ланцюгах призводить до аварійного простою устаткування, значним втратам часу на ремонтно-відбудовчі роботи. Це негативно позначається на технікоекономічних показниках усього виробництва в цілому, особливо при значній довжині технологічних трубопроводів і, відповідно, великій кількості запірних пристроїв. В цілому аналіз запірних пристроїв основаних на перекриванні перетину трубопроводу заслінкою, яка має площину форму і рухається перпендикулярно вісі трубопроводу вказує, що цей тип заслінок не придатний забезпечити регульовану і надійну ізоляцію потоку. Завданням винаходу є удосконалення конструкції запірного пристрою для трубопроводів за рахунок виконання запірної засувки циліндричної форми і утворення вільних порожнин у корпусі запірного пристрою для видалення абразивних часток, що напилися в процесі експлуатації. Конструкцією пристрою передбачена наявність натяжного пристрою, що дозволяє забезпечити оптимальну герметизацію трубопроводу в процесі його експлуатації. Експлуатація пристрою дозволяє ефективно використовувати його при транспортуванні по тру 92487 4 бопроводах пульпи, що містить у своєму складі як низьку, так і високу концентрацію мінеральних, високоабразивних часток. Конструктивні елементи пристрою не потребують значних матеріальних і трудових втрат на ремонт і обслуговування. При використанні зносостійких матеріалів значно збільшується ресурс пристрою. Найбільш ефективним є використання пристрою у якості розподільника на шламосховищах для намиву і формування карт розподілу шламу по простяганню та висоту, а також у системах регулювання зливу з дешламоторів на збагачувальних фабриках при автоматизації регулювання підтримання густини вихідного продукту. На відміну від відомих заявлений пристрій при тривалій експлуатації не запульповується і не заклинюється навіть при транспортуванні по трубопроводі мінеральних часток у широкому діапазоні гранулометричного складу і фізико-механічних властивостей. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що запірний пристрій для трубопроводів має корпус із рухливою засувкою, виконаною із можливістю перекривання перетину трубопроводу, приводне колесо з'єднане із засувкою. Відповідно до винаходу, корпус виконаний у вигляді порожнього циліндра, основи якого виконані знімними. Усередині корпуса коаксиально розташована засувка, яка виконана у вигляді порожнього циліндра з можливістю осьового обертання на валах, закріплених на опорах до основ корпуса. У циліндричній частині корпуса і засувки виконані співвісні отвори, а в отворі корпуса розміщена кінцева частина трубопроводу, торцева частина якого сполучена з кільцевою поверхнею засувки, зовнішні кінці валів якої виконані гранованими з можливістю кріплення до них приводного колеса, а з зовнішньої сторони корпуса опори валів з'єднані з натяжними пристроями, виконаними з можливістю забезпечення постійного контакту торцевій частини трубопроводу з циліндричною поверхнею засувки. Для забезпечення постійного зусилля контакту між кінцевою частиною трубопроводу і засувкою, а також герметичності запірного пристрою, натяжні пристрої виконані у вигляді підпружинних штовхачів, що впливають на опори вала, з можливістю регулювання зусилля на них. Для забезпечення своєчасної промивки простору між корпусом та засувкою, у основах корпуса можуть бути виконані отвори для подання промивної води і видалення мінеральних часток пульпи, при цьому отвори постачені запірними кришками. Заявлений пристрій ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 показана вертикальна проекція пристрою по поздовжній осі трубопроводу; на Фіг.2 - вид зверху на запірний пристрій; на Фіг.3 - вид збоку на запірний пристрій; на Фіг.4 - натяжний пристрій засувки; на Фіг.5 - вузол сполучення трубопроводу із корпусом запірного пристрою і засувкою. Запірний пристрій для трубопроводів містить корпус 1 з рухливою засувкою 2, приводне колесо 3. Плоскі основи циліндричного 4 корпуса 1 виконані знімними. Засувка 2 виконана у вигляді поро 5 жнього циліндра і розташована усередині корпуса 1 коаксиально. Засувка 2 установлена на валах 5, які закріплені на опорах 6 до основ 4 корпуса 1. У циліндричній частині корпуса і засувки виконані співвісні отвори 7, 8. В отворі 7 корпуса 1 розміщена кінцева частина трубопроводу 9. Торцева частина трубопроводу 9 сполучена із циліндричною поверхнею засувки 2. Зовнішні кінці валів 5 виконані гранованими для кріплення до них приводного колеса 3. Із зовнішньої сторони корпуса 1 опори 6 валів 5 з'єднані з натяжними пристроями. Положення засувки щодо плоских основ корпуса забезпечується циліндричними обичайками 10, розташованими по обидва боки засувки 2. Як варіант, натяжні пристрої можуть бути виконані у вигляді регульованих підпружинених штовхачів 11, які впливають на опори 6 валів 5 засувки 2. Конструкція натяжного пристрою (вона аналогічна для обох валів 5) являє собою обойму 12, у якій розташовується робоча пружина 13. Кінцева частина обойми 12 з'єднана з опорою вала 5. В іншій кінцевій частині обойми 12 установлений регулювальний гвинт 14, що взаємодіє зі штовхачем 11. Для забезпечення кінематичного зв'язку між натяжним пристроєм і опорою вала 5, штовхан 11 жорстко зв'язаний за допомогою упора 15 з основою корпуса 1. Для фіксованого положення обойми 12, при її переміщенні, служать поздовжні пази 16, у які розміщаються напрямні шпильки 17, закріплені до тіла штовхача 11. Заявлений запірний пристрій працює в такий спосіб. Запірний пристрій установлюється в кінцевій або серединній частині трубопроводу. Виходячи із призначення пристрою, найбільш ефективним є використання пристрою для перекривання трубопроводів, по яких здійснюється напірне транспортування пульпи - рідини, що утримує мінеральні частки різного гранулометричного складу, які мають високі абразивні властивості. В установленому місці корпус 1 запірного пристрою з'єднують із трубопроводом зварюванням або різьбовим сполучення. На гранованому кінці на одному з валів 5, пов'язаних з рухливою засувкою 2 установлюють приводне колесо 3. Так як корпус 1 і засувка 2 виконані у вигляді порожніх циліндрів, то при їхньому коаксіальному розміщенні засувка безперешкодно обертається навколо своєї осі на валах 5. Положення валів фіксують опорами 6, які закріплюють до основ 4 корпуса 1. Положення засувки 2 забезпечує ізоляцію вихідного отвору трубопроводу 9 або його відкривання для виходу продукту, що транспортується. Для цього в циліндричному тілі засувки 2 і корпуса 1 виконують наскрізні отвори 7, 8. Керування запірним пристроєм здійснюється обертанням приводного колеса 3. При співвісному сполученні отворів 7, 8 запірний пристрій є відкритим. При круговому обертанні засувки 2 її отвір 8 зміщуєть 92487 6 ся щодо отвору 7 у корпусі 1 і трубопровід перекривається. Перекривання трубопроводу 9 здійснюється за рахунок того, що його кінцеву частину розташовують в отворі 7 корпуса 1, а торцеву - в зоні контакту із засувкою 2. Для запобігання осьового зсуву засувки 2 її фіксують щодо основ 4 корпуса за допомогою циліндричних обичайок 10, розташованими по обох її сторонах. При обертанні засувки можливе влучення мінеральних часток між нерухливим корпусом 1 і рухливою засувкою 2. У відомій конструкції, прийнятої, як прототип, відстань між корпусом 1 і засувкою мінімальна. Це призводить до заклинювання твердих часток між конструктивними елементами пристрою і виходу його з ладу. Подальша експлуатація можлива тільки при повному розбиранні і заміні зношених частин. Заявлена конструкція дозволяє виконувати профілактичне промивання конструктивних елементів, тому що між корпусом і засувкою є вільна порожнина, в якій накопичуються мінеральні частки в процесі експлуатаційного обертання засувки. Для промивання порожнини напірним струменем води, знімають основ 4 корпуса 1 і повністю видаляють мінеральні частки. Якщо немає необхідності знімати основи циліндричного корпуса у зв'язку з малою масою скупчених часток, то у основах корпуса виконують отвори для подання промивної води і видалення мінеральних часток пульпи, при цьому отвори постачені стандартними запірними кришками фіксація яких може бути здійснена за допомогою, наприклад, болтів (на схемах не показано). Попередження порушення герметичності ізоляції вихідного отвору трубопроводу 9, викликаного зношуванням його торцевої частини і зношуванням поверхні засувки 2, забезпечується натяжним пристроєм. Натяжним пристроєм забезпечують постійне зусилля контакту засувки 2 із торцевою частиною труби 9 за рахунок взаємодії регульованих робочими пружинами 13 штовхачів 11 з опорами 6 валів 5, на які закріплена засувка 2. Для заданого зусилля контакту трубопроводу 9 і засувки 2 провертають регулювальні гвинти 14 і переміщають обойми 12, усередині яких перебувають штовхані 15, що закріплені до корпуса 1 за допомогою упорів 16. Поздовжнє переміщення обойм 12 забезпечується за рахунок напрямних шпильок 17, розташованих у її пазах 16. Дослідно-промислові випробування показали високу ефективність пристрою при використанні в магістральних трубопроводах, призначених для транспортування високомінералізованої пульпи. Конструкція пристрою дозволяє виконувати його профілактичне обслуговування без повного розбирання. Обслуговування пристрою забирає мінімальний час і мінімальні матеріальні витрати. 7 92487 8 9 92487 10 11 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 92487 Підписне 12 Тираж 26 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