RS66439B1 - Aksijalni ventil sa koncepcijom modularne konstrukcije - Google Patents

Aksijalni ventil sa koncepcijom modularne konstrukcije

Info

Publication number
RS66439B1
RS66439B1 RS20250082A RSP20250082A RS66439B1 RS 66439 B1 RS66439 B1 RS 66439B1 RS 20250082 A RS20250082 A RS 20250082A RS P20250082 A RSP20250082 A RS P20250082A RS 66439 B1 RS66439 B1 RS 66439B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
valve
actuator
sensor
piston
spindle
Prior art date
Application number
RS20250082A
Other languages
English (en)
Inventor
Slavko Canjuga
Original Assignee
Hydromat D O O
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydromat D O O filed Critical Hydromat D O O
Priority claimed from PCT/HR2019/000012 external-priority patent/WO2019220153A2/en
Publication of RS66439B1 publication Critical patent/RS66439B1/sr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
    • F16K1/126—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened actuated by fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/18—Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves
    • F16K15/182—Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves with actuating mechanism
    • F16K15/1826—Check valves which can be actuated by a pilot valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member
    • F16K3/265—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member with a sleeve sliding in the direction of the flow line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0008—Mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025—Electrical or magnetic means
    • F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0066—Hydraulic or pneumatic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

Opis pronalaska
TEHNIČKA OBLAST
Predmetni pronalazak se odnosi na aksijalni ventil sa modularnim konceptom konstrukcije, jednodelnom i dvodelnom konstrukcijom tela ventila, sa mogućnošću upotrebe aktuatora za pokretanje upravljačkog klipa u slučaju različitih tipova upravljanja, zatvaranja i sigurnosni ventili ili disk u slučaju raznih vrsta nepovratnih ventila.
U skladu sa ovim pronalaskom, aktuatori se mogu pokretati spoljnom energijom u obliku hidrauličkog ulja pod pritiskom, komprimovanog vazduha ili nekog drugog inertnog gasa, bilo direktno pomoću fluida koji teče ili mehanički. Za implementaciju povratne sprege (eng. feedback) ventila, koja se odnosi na praćenje položaja kontrolnog klipa ili diska unutar radnog hoda, ventil može biti opremljen odgovarajućim senzorskim mehanizmima u dve varijante:
- Unutrašnji senzorski mehanizam, tipa INTS (Internal Sensoric, Internal Feedback Sistem), koji se nalazi unutar aktuatora, ili
- Spoljni senzorski mehanizam, tip EKSTS (Ekternal Sensoric, Ekternal Feedback Sistem) koji se nalazi izvan aktuatora/ventila.
Predmetni pronalazak pripada oblasti tehnologije aksijalnih ventila u kojoj su aktuator i regulacioni ili zatvarajući element postavljeni koaksijalno u odnosu na cevovod ili pravac strujanja, tako da fluid koji teče kroz njega teče u jednom smeru (jednosmerno) i/ili dvosmerni (dvosmerni).
TEHNIČKI PROBLEM
Aksijalni klipni kontrolni i aksijalni nepovratni ventili se najčešće ugrađuju na cevovode u svrhu regulacije protoka ili za održavanje sigurnosti postrojenja od nadpritiska i/ili podpritiska, ili za zaštitu pumpi, kompresora i postrojenja od hidrauličnih ili protivpritisaka. Da bi se postigle gore navedene funkcije, pored pouzdanog aktuatora koji omogućava pomeranje kontrolnog klipa ili diska u odgovarajući položaj, predmetni pronalazak u svim konstrukcijama pogona mora da omogući i pouzdano praćenje položaja kontrolnog klipa (pozicija povratne informacije), jer je to od najveće važnosti za postizanje preciznosti, brzine, ponovljivosti i pouzdanosti regulacije. U zavisnosti od zahteva i oblasti primene, mora se obezbediti pouzdana funkcija ventila u širokom opsegu temperatura okoline i fluida, od kriogenih temperatura do temperatura vruće pare. Pored toga, dizajn ventila treba da bude takav da oštećenje kavitacije bude minimalno, da dizajn minimizira buku i vibracije uz visoku otpornost na skokove pritiska i nagle promene pritiska.
STANJE TEHNIKE
Tehnička rešenja u prethodnom stanju tehnike su manje-više ograničena na zaštitu specifičnog dizajna ventila u pogledu polja primene ili jednog dela ventila, na primer izlaznog elementa ili principa rada aktuatora ili ventila.
U stanju tehnike ne može se naći dizajn regulacionog ventila u smislu multifunkcionalnosti i modularnosti dizajnerskog rešenja koji bi omogućio upotrebu različitih tipova upravljačkih klipnih pogona u istom telu ventila, npr. hidraulične ili mehaničke, kao i modularnost raznovrsnosti rešenja za kontrolu njegovog položaja. Predmetni pronalazak, kroz gore pomenutu modularnost, postiže veliku operativnu fleksibilnost i multifunkcionalnost u smislu pouzdanih funkcija regulacije, zatvaranja, nepovrata ili sigurnosnog pražnjenja. Pored toga, ovaj pronalazak omogućava veoma širok spektar primena kao što su: energija, distribucija vode i upravljanje vodom, postrojenja za prečišćavanje i desalinizaciju vode, pumpna i kompresorska postrojenja, zaštita postrojenja od vodenih udara, gasa i nafte, LNG postrojenja, podvodna postrojenja. i potopljena postrojenja, brodogradnja i priobalni objekti; itd.
U stanju tehnike aksijalnih klipnih regulacionih ventila u patentnim bazama i literaturi postoji nekoliko zanimljivih tehničkih rešenja koja regulišu patentnu zaštitu koncepta ventila, izlaznog elementa, principa aktuatora ili funkcije ventila. Referentna rešenja u patentnoj literaturi su: US 3,964,516 A; US 4,167,262 A; US 4,398,563 A; US 4,444,220 A; US 4,567,915 A; US 4,712,769 A; US 5,316,319 A; US 5,435,336 A; US 5,448,962 A; US 5,687,763 A; US 5,772,182 A; US 5,964,248 A; US 6,047,734 A; US 6,216,721 B1; US 6,568,717 B1; US 6,684,897 B2; US 6,733,000 B2; US 6,755,354 B2; US 6,817,406 B2; US 6,874,761 B2; US 6,923,428 B2; US 6,926,032 B2; US 6,929,245 B2; US 7,066,447 B2; US 7,178,785 B2; US 8,312,893 B2; DE 1172501; DE 3829726; FR 2130794; GB 2198501; GB 532848; EP 0854992 B1; EP 1205697 B1.
Najpoznatiji svetski proizvođači aksijalnih kontrolnih ventila su navedeni u nastavku: MOKVELD Axial Flow Control Valves; ERHARD Armaturen GmbH; GOODWIN International Ltd; RMG Regel Messtechnik GmbH; VAG Armaturen GmbH; MANKENBERG GmbH i SGGT Valve Division, a kojima treba dodati propise, preporuke i standarde: EN, EN DIN, ATEKS, VDMA, IEC, ASME, ANSI, API, itd.; a koji regulišu predmetnu oblast.
U nastavku su kratke analize sa osnovnim napomenama nekoliko gore navedenih patentnih prijava i rešenja.
Patent br. EP2433037 se odnosi na hidraulički aksijalni klipni kontrolni ventil sa linearnim senzorom položaja, koji se sastoji od tela ventila (1) i centralnog dela (2), oko kojeg tečnost teče kada je ventil otvoren, hidrauličnog cilindra (3) sa klip (4) i klipnjaču (5), za koje je čvrsto pričvršćen klip za upravljanje ventilom (12). Senzor linearnog položaja (8) nalazi se unutar hidrauličnog cilindra, a električna verzija ventila koristi magnetostriktivni talasovodni senzor (20).
Patent broj US 8,312,893 B2 objavljen 20.11.2012 (Roger Bei et al.) daje tehničko rešenje sa ugrađenim pneumatskim aktuatorom preko kojeg se ostvaruje kretanje kontrolnog klipa. Za kontrolu položaja kontrolnog klipa, kao u ovom pronalasku sa hidrauličnim pogonom, u telo ventila je ugrađen linearni senzor položaja koji, inače, može da izdrži temperaturu radnog okruženja ili tečnosti koja teče od -40 do 80 °C. Nedostatak rešenja je nemogućnost jednostavne primene drugih režima rada i drugih načina kontrole položaja regulacionog klipa, što suštinski ograničava primenu ventila u poređenju sa ventilom prema predmetnom pronalasku. Na primer, za protoke fluida na višim temperaturama, ne postoji opcija za ugradnju spoljnih senzora položaja uređaja ili dodatnih graničnih prekidača za položaj kontrolnog klipa. Rešenje u odnosu na predmetni pronalazak ima ograničene mogućnosti prinudnog pogona, odnosno navedeno rešenje nema mogućnost dodatnog prinudnog hidrauličkog ili mehaničkog pogona preko opruge. Patent broj GB 532848 (R.A. Blakebourgh i F.A. Klouman) objavljen 1939. godine podučava konstrukciju klipnog ventila koji je ugrađen u struju protoka tečnosti, u kojoj se protok reguliše klipom koji viri iz kućišta i čiji prečnik efektivno smanjuje poprečni presek kroz koji teče tečnost. Sam klip se pomera mehaničkim zupčastim prenosom. U pogledu razlika u poređenju sa ovim pronalaskom, odmah je primetna značajna razlika u pokretanju klipa ventila. U ovom pronalasku je hidraulični. Takođe, nema naznaka mogućnosti da se zna tačan položaj klipa u dokumentu o stanju tehnike u pitanju, što samo rešenje čini nepodobnim za svrhe autoregulacije. Brzina regulacije je spora zbog gore pomenute mehanike, a sigurnosni sistem (npr. automatsko zatvaranje/otvaranje) nije prisutan.
Tehničko rešenje opisano u nemačkoj patentnoj prijavi broj DE 3829726 (J.E.H. Valdenmaier) iz 1988. godine prikazuje upotrebu aksijalnog klipnog regulacionog ventila sa mehaničkim pogonom u procesu automatske regulacije protoka ili pritiska. Kontrolna povratna informacija se postiže automatski, kroz promene pritiska fluida koji teče uzvodno i nizvodno od ventila, koji preko automatskog kontrolnog "pilot" ventila pokreće spoljašnji mehanizam koji pokreće upravljački klip unutar ventila u čisto mehaničkom postupku. način - pomoću mehanizma radilice. Pomenuti sistem ima ograničenu primenu, posebno na teško dostupnim mestima i tekućim tečnostima koje sadrže nečistoće ili čvrste čestice. Sam sistem pogona ventila preko kolenastog mehanizma ima mnogo nedostataka u poređenju sa ovim pronalaskom, kao što su: Nelinearnost kretanja kontrolnog klipa u odnosu na rotaciju radilice, neophodni funkcionalni zazori između upravljačkog klipa i vođica izazivaju vibracije i buku. Ograničenje sile aktiviranja zbog potrebe za visokim obrtnim momentima na vratilu ventila ograničava primenu, posebno kod viših radnih pritisaka ventila i sigurnosnih funkcija.
Dokument objavljen kao patent broj US 4,681,130 (AR-KAL Plastic Products) iz 1986. govori o konstrukciji klipnog ventila koji je instaliran u struji tečnosti i čija se kontrola protoka reguliše pomoću klipa koji je produžen ili skraćen od kućišta koje okružuje protok tečnosti. Regulacija položaja se vrši hidrauličnim priključnim vodovima i cele dimenzije ventila odgovaraju dimenzijama cevovoda u koji je ugrađen. Ovo rešenje je, prema rečima pronalazača, posebno pogodno u slučajevima kada se u sistemu javljaju hidraulički udari. Razlikuje se od sadašnjeg pronalaska po dizajnu hidrauličkog aktiviranja i načinu "izvlačenja" regulacionog klipa, kao i po odsustvu sigurnosnog sistema. Takođe, predstavljeno tehničko rešenje nema ugrađen senzor položaja klipa, tako da nije pogodno za upotrebu u sistemu automatske regulacije protoka fluida sa povratnom spregom.
Međunarodna prijava patenta broj PCT/IL96/00109 (Tavor, Elhanan) iz 1996. godine, usvojena i objavljena kao dva EP patenta broj EP0854992B1 i EP1205697B1, prikazuje konstrukcijsko rešenje koje je najbliže rešenju datom u skladu sa ovim pronalaskom. Položaj klipa koji se izvlači iz dela gde teče tečnost reguliše se hidraulično i uz pomoć opružnog mehanizma koji u slučaju gubitka pritiska u hidrauličkom delu deluje na klip dovoljnom silom da se zatvori. ventil - čime se rešava bezbednosni deo problema. U ovom tehničkom rešenju, za razliku od ovog pronalaska, nije sugerisana mogućnost ugradnje senzora položaja klipa koji bi pouzdano izveštavao o otvorenom stanju ventila. Ovo tehničko rešenje nije pogodno za zahtevnije propise ili upotrebu u sistemu automatske regulacije protoka fluida sa povratnom spregom.
REZIME PRONALASKA
Predmetni pronalazak je definisan modularnim ventilom za regulaciju aksijalnog protoka za regulaciju protoka fluida prema zahtevu 1. Navedeni ventil svojim konstruktivnim rešenjem tela aksijalnog ventila omogućava upotrebu modularnih pogonskih aktuatora i modularnih načina signalizacije otvorenosti ventila. korišćenjem modularnih senzorskih mehanizama, što omogućava njihove različite međusobne kombinacije, kao i dizajn i funkcije ventila, od regulacionih, zapornih, sigurnosnih rasterećenja do nepovratnih ventila aksijalnog protoka. Dalje, predmetni pronalazak, sa svojim strukturnim rešenjem sistema zaptivke klipnjače aktuatora, i zaptivanje kontrolnog klipa i zaptivki smeštenih u izlaznom zadnjem delu ventila, pri čemu strukturno rešenje sistema zaptivke klipnjače aktuatora omogućava navedene zaptivke treba da budu izložene minimalnom trošenju.
Aksijalni ventil modularnog koncepta za regulisanje protoka tečnosti i sprečavanje povratnog toka fluida, koji se sastoji od: jednodelnog i dvodelnog spoljašnjeg tela ventila veličine za ugradnju unutar cevovoda, telo ventila koje sadrži koaksijalno locirane ulazne i izlazne otvore za protok tečnosti; centralno telo ventila povezano sa spoljašnjim telom ventila pomoću rebara, gde su kanali smešteni između spoljašnjeg tela ventila i centralnog tela ventila, koji omogućavaju nesmetan protok fluida koji teče kada je pomenuti aksijalni ventil u otvorenom stanju; aktuator smešten aksijalno unutar tela centralnog ventila, aktuator koji sadrži klip aktuatora i klipnu šipku aktuatora na koju je povezan kontrolni klip i čije aksijalno kretanje kontroliše protok fluida u cevovodu i disk za sprečavanje povratnog toka fluida; sistem zaptivke klipnjače aktuatora i njegov kontrolni mehanizam zaptivanja; senzorski mehanizam za signalizaciju položaja kontrolnog klipa, pri čemu je pomenuti aktuator ili hidraulički aktuator ili mehanički aktuator ili pneumo-hidraulični aktuator ili pneumatski aktuator; a senzorski mehanizam je ili unutrašnji senzorski mehanizam koji se nalazi unutar bilo kog od pomenutih aktuatora ili spoljni senzorski mehanizam koji se nalazi izvan bilo kog od pomenutih aktuatora, pri čemu su bilo koji od navedenih aktuatora i pomenutih senzornih mehanizama modularni i međusobno komplementarni na takav način da se mogu kombinovani jedni sa drugima. Jednodelno i dvodelno spoljno telo ventila i centralno telo ventila sadrže otvor koji se radijalno proteže kroz pomenuta spoljašnja i centralna tela, gde komponente spoljašnjeg senzorskog mehanizma prolaze kroz otvor ili se uspostavlja veza između unutrašnjeg senzorskog mehanizma i procesor za analizu signala upravljačkog klipa.
KRATAK OPIS CRTEŽA
Pronalazak će biti detaljno opisan u nastavku sa pozivanjem na crteže, gde:
- Na slici 1 je šematski prikazan dizajn aksijalnog ventila koji za pogon koristi eksterni izvor tečnosti pod pritiskom i odgovarajuće simbole i stvarnu realizaciju stanja gde simbol FTC označava prinudni pogon u smeru zatvaranja (FTC – neuspešno zatvaranje), FTO - prinudni pogon u smeru otvaranja (FTO – ne otvara se) i DA – dvostrukog dejstva sa HD produžetkom za hidraulički pogon;
- Na slici 2 je šematski prikazan dizajn aksijalnih ventila koji se pokreću protočnim fluidom i to u automatskom režimu; nezavisni i nadgledani;
- Na slici 3 je šematski prikazan dizajn aksijalnog ventila koristeći aktuator mehaničkog pogona (MD) i odgovarajući simbol;
- Na slici 4 je šematski prikazan dizajn aksijalnog ventila koji koristi eksterni izvor tečnosti pod pritiskom za svoj pogon i odgovarajuće simbole i stvarnu realizaciju stanja gde simbol FTC ukazuje na prinudni pogon u smeru zatvaranja (FTC – neuspešno zatvaranje ), FTO - prinudni pogon u smeru otvaranja (FTO – ne otvara se) i DA – dvostrukog dejstva sa produžetkom PHD za pneumohidraulični pogon (PHD);
- Na slici 5 je šematski prikazan dizajn aksijalnog ventila koji koristi eksterni izvor tečnosti pod pritiskom za svoj pogon i odgovarajuće simbole i stvarnu realizaciju stanja gde simbol FTC označava prinudni pogon u smeru zatvaranja (FTC – neuspešno zatvaranje) , FTO - prinudni pogon u pravcu otvaranja (FTO – ne otvara se) i DA – dvosmerni sa sufiksom PD za pneumatski pogon;
- Na slici 6 je šematski prikazano izvođenje nepovratnog ventila, koji nije predmet zaštite ovog pronalaska, spojenog u svrhu zaštite od povratnog toka ili od povratnog udara;
- Na slici 7 je šematski prikazano izvođenje nepovratnog ventila, koji nije predmet zaštite ovog pronalaska, sa spoljnim hidrauličnim ili pneumatskim dejstvom na kontrolu ventila;
- Slika 8 šematski prikazuje izvođenje nepovratnog ventila, koji nije pod zaštitom ovog pronalaska, čije se funkcionisanje vrši pomoću unutrašnje hidrauličke kontrole;
- Slika 9 šematski prikazuje izvođenje nepovratnog ventila, koji nije pod zaštitom ovog pronalaska, čije se funkcionisanje vrši pomoću eksterne hidrauličke kontrole;
- Na slici 10. šematski je prikazan dizajn aksijalnog regulacionog ventila u verziji sa unutrašnjim senzorskim mehanizmom sa povratnom spregom o tačnom položaju kontrolnog klipa (eng. „feedback”);
- Na slici 11. šematski je prikazan dizajn aksijalnog regulacionog ventila u verziji sa eksternim senzorskim mehanizmom sa povratnom spregom o tačnom položaju kontrolnog klipa (povratna informacija);
- Na slikama 12 do 21 prikazani su različiti realni dizajni aksijalnih regulacionih ventila sa hidrauličnim pogonom koji se mogu ostvariti preko eksternih izvora hidrauličkog ulja pod pritiskom, komprimovanog vazduha ili nekog drugog gasa, ili struje fluida, pri čemu su na gore navedenim slikama prikazani različiti dizajni senzorskih mehanizama, unutrašnjeg tipa INTS ili eksternog tipa EKSTS za praćenje kretanja kontrolnog klipa i davanje povratne informacije o njegovom položaju;
- Slika 22 prikazuje poprečni presek aksijalnog regulacionog ventila sa mehaničkim pogonom; - Slika 23 prikazuje poprečni presek u prostornom prikazu aksijalnog regulacionog ventila sa mehaničkim pogonom;
- Na slikama 24 do 31 prikazana je realna realizacija aksijalnih regulacionih ventila sa pneumatsko-hidrauličnim pogonom (PHD) sa različito implementiranim senzorima položaja, tj. senzorski mehanizmi tipa INTS i EKSTS;
- Na slikama 32 do 36 prikazani su različiti realni dizajni pneumatski aktiviranih (PD) aksijalnih regulacionih ventila sa različito implementiranim senzorima položaja, tj. senzorski mehanizmi tipa INTS i EKSTS; i
- Slike 37 do 39 prikazuju različite stvarne dizajne nepovratnih ventila, ali ne u skladu sa ovim pronalaskom, s obzirom na tip pogona, od onih koji se kontrolišu isključivo energijom fluida koji teče, do naprednih dizajna.
Da bi se olakšalo razumevanje ovog pronalaska, u nastavku je dat pregled tipova kontrolnih ventila i nepovratnih ventila u svim varijantama pogona i senzorskih mehanizama u cilju regulacije protoka fluida i obavljanja različitih bezbednosnih funkcija koje navedeni ventili moraju rade na pouzdan, brz i ponovljiv način, bez oštećenja od vibracija i kavitacije, što će takođe obezbediti dug radni vek.
Termin "ventil" kako se koristi u ovoj prijavi patenta i patentnim zahtevima uključuje ventil za kontrolu aksijalnog protoka.
1. KONTROLNI VENTILI, oznaka tipa KVP (Kontrolni ventil protoka) / FCV (eng. Flow Control Valve)
Za pogon tipičnih aktuatora regulacionog ventila može se koristiti nekoliko tipova pogonske energije iz spoljašnjeg izvora ili se može koristiti energija fluida koji teče. U svim vrstama pogona i izvedba, aktuator se nalazi u centralnom delu regulacionog ventila oko kojeg teče protočni fluid.
Na osnovu tipa i izvora pogonske tečnosti i metode pogona aktuatora, FCV kontrolni ventili prema ovom pronalasku mogu se podeliti na:
1.1 FCV.HD – Kontrolni ventil sa hidraulički pokretanim aktuatorom, skraćeno „hidraulični pogon“ (HD-Hidraulic Drive) u dve verzije:
- FCV.HD.EKST pogon iz spoljašnjih izvora pogonske tečnosti, a to mogu biti:
hidraulično ulje pod pritiskom, komprimovani vazduh ili neki drugi gas, skraćeno „spoljni hidraulični pogon“ (HD.EKST eng. Hidraulic Drive Ekternal);
- FCV.HD.INT pogon sa protočnom srednjom energijom, skraćeno „interni hidraulični pogon“ (HD.INT eng. Hidraulic Drive Internal) (eng. Valve Operated vith Flov Medium Energi), najčešće funkcioniše preko „pilot“ ventila automatski ili se aktiviraju daljinski preko.
1.2 FCV.MD – Kontrolni ventil sa mehanički pokretanim aktuatorom, skraćeno „mehanički pogon“ (MD);
1.3 FCV.PHD – Kontrolni ventil u kojem se pogon napaja komprimovanim vazduhom ili drugom vrstom gasa za normalan rad, a za prinudni rad se koristi hidraulično ulje pod pritiskom, skraćeno „pneumo-hidraulični pogon“ (PHD). i
1.4 FCV.PD – Kontrolni ventil u kome se aktuator za normalan rad napaja komprimovanim vazduhom ili drugom vrstom gasa, skraćeno „pneumatski pogon” (PD).
1.1 Hidraulički pogon kontrolnog klipa realizovan je modularnim konceptom konstrukcije tela ventila i aktuatora na način da se aktuator istih ugradnih dimenzija može postaviti u isto telo regulacionog ventila aksijalno u njegovom centralnom delu, bez obzira na bilo da se radi o bilo kom tipu hidrauličnog HD ili mehaničkog MD upravljačkog pogona. U sve navedene aktuatore mogu se ugraditi različite verzije takozvanih uređaja. senzorske mehanizme za povratnu spregu kretanja kontrolnog klipa, a u osnovi mogu biti ugrađeni u sam aktuator iznutra ili se kretanje kontrolnog klipa prenosi na senzore koji se nalaze izvan tela ventila. Prinudni pogon u hidrauličnoj verziji za sigurnosno zatvaranje ili otvaranje ventila se ostvaruje preko ugrađene opruge ili češće preko eksternog hidroakumulatora (pogon u slučaju nužde, sef se ne zatvara ili sef se ne otvara) kao izvora mehanička energija za pouzdano funkcionisanje kontrolnog klipa takvih ventila.
Šematski na slici 1 prikazan je dizajn regulacionog ventila sa pogonom hidrauličkog aktuatora (FCV.HD.EKST) koji za pogon koristi eksterni izvor tečnosti pod pritiskom, a to može biti: hidraulično ulje pod pritiskom, komprimovani vazduh ili neki drugi gas. Ovaj tip pogona se koristi bez obzira na stanje kontaminacije tekućeg fluida, veličinu radnih pritisaka i nazivnih prečnika, veoma široku oblast primene od energetike, distribucije vode, gasa i nafte, petrohemijskih postrojenja do LNG.
Šematska slika 2 prikazuje dizajn regulacionog ventila sa pogonom hidrauličnog aktuatora (FCV.HD.INT) gde ovaj pronalazak koristi energiju fluida koji teče za pogon, a sastoji se od osnovnog regulacionog ventila i povezanog aktuatora sa regulacijom. "pilot" ventil, koji može funkcionisati potpuno automatski i može se unapred podesiti da izvrši funkciju, ili se mogu aktivirati na daljinu (daljinsko aktiviranje), na primer preko elektromagnetnog ventila. Ovaj tip rada i kontrole kontrolnog ventila se koristi za zaštitu pumpi ili kompresora od protivpritiska, funkcije sigurnosnog rasterećenja, smanjenja i održavanja pritiska i održavanja protoka. Ograničenja u pogledu primene su u pogledu protoka kontaminiranih fluida, nazivnih veličina ventila i realizacije složenijih upravljačkih funkcija.
1.2 Mehanički pogon kontrolnog klipa, šematski prikazan na slici 3, realizuje se preko mehaničkog aktuatora koji se sastoji od navojnog vretena, navrtke, odgovarajućeg ležaja, seta konusnih zupčanika i vertikalnog pogonskog vretena na koje je odgovarajući rotacioni pogon. je povezan, što može biti preko elektromotora, hidro-motora ili preko pneumatskog motora. Realizovani su konceptom modularne konstrukcije na način da se u isto telo regulacionog ventila u njegovom centralnom delu može postaviti aktuator istih ugradnih dimenzija, bez obzira da li se radi o bilo kom tipu hidrauličkog ili mehaničkog upravljačkog klipnog pogona. Prinudni rad za sigurnosno zatvaranje ili otvaranje ventila u mehaničkim konstrukcijama se najčešće ostvaruje preko ručnog točka.
1.3 Pneumo-hidraulični FCV.PHD i 1.4 čisto pneumatski FCV.PD upravljački klipni pogoni (šematske slike 4 i 5) su realizovani sa konceptom modularne konstrukcije na način da se aktuator istih instalacionih dimenzija može postaviti u istu komandu kućište ventila u njegovom centralnom delu, bez obzira da li se radi o pneumohidrauličnom (PHD) ili čisto pneumatskom pogonu (PD) kontrolnog klipa.
Ovaj koncept ventila za pokretanje aktuatora ili kontrolnog klipa za implementaciju različitih kontrolnih i/ili bezbednosnih funkcija može da koristi različite radne tečnosti, bilo iz spoljnih izvora (komprimovani vazduh, inertni gasovi, itd.) ili koristeći tečnost koja teče direktno iz cevovoda (gas, voda itd.).
Pogon komprimovanim vazduhom ili nekim drugim gasom koristi se bez ograničenja za sve vrste tekućih tečnosti, bez obzira na temperaturne uslove i stepen kontaminacije. Pneumatski deo aktuatora, napravljen od čvrstog klipa ili elastične gumene membrane, koristi komprimovani vazduh za normalan rad, a hidraulički deo aktuatora koji služi za postizanje pouzdane prinudne funkcije (pogon u slučaju nužde, bezbedno ne zatvaranje ili sef se ne otvara), ) tj. Za sigurnosno zatvaranje ili otvaranje ventila najčešće se koristi hidraulična ručna pumpa. Pored toga, ovaj tip pogona može da koristi ugrađenu oprugu ili sadržaj rezervoara za rezervu komprimovanog vazduha za sigurno zatvaranje ili otvaranje.
1.4 Čisti pneumatski pogon kontrolnog klipa (slika 5) se ostvaruje preko posebnog pneumatskog aktuatora, koji se nalazi u centralnom telu ventila. Ova vrsta pogona, tj. Kontrolno kretanje klipa nema poseban priključak za postizanje hidrauličke funkcije hitnog pogona aktuatora, ali se sigurnosno zatvaranje ili otvaranje može postići ugradnjom odgovarajućih opruga ili rezervnog rezervoara za komprimovani vazduh.
2. NEPOVRATNI VENTILI, tipska oznaka CV (eng. Check Valve) / NP
Primeri koji se odnose na nepovratne ventile ne podležu zaštiti ovog pronalaska. Osnovna funkcija svakog nepovratnog ventila, šematski prikazana na slici 6, je zaštita od povratnog toka, odnosno vodenog udara, tako da u praksi ovi ventili imaju veoma važnu bezbednosnu funkciju. U svim vrstama pogona i dizajna, aktuator se nalazi aksijalno u centralnom telu nepovratnog ventila oko kojeg teče tekući fluid. Svi tipovi nepovratnih ventila imaju osnovni problem koji se ukratko može opisati na sledeći način. Za pouzdano funkcionisanje nepovratnih ventila mora biti ugrađena što jača opruga, čiji je zadatak da u slučaju kvara pumpe pouzdano vrati disk ventila u zatvoreni položaj. Međutim, što je opruga jača, gubici protoka su veći jer dinamički pritisak, posebno pri malim protokima, obično ne može u potpunosti da otvori ventil, pa se konstantni protok iz pumpe javlja sa manjim ili većim gubicima, u zavisnosti od toga koliko je ventil zategnut. je otvoren. S druge strane, ako stavimo slabiju oprugu, nepovratni ventil će se potpuno otvoriti, ali imamo slabiji i nepouzdaniji odziv ventila u smeru zatvaranja.
Osnovna karakteristika primera je da se kod svih tipova pogona i dizajna aksijalnih nepovratnih ventila aktuator nalazi u centralnom delu tela ventila oko kojeg teče tekući fluid.
Koncept aktuatora za vođenje i upravljanje diskom je istog tipa i dimenzija kao i kontrolni ventili. Ovo osigurava da su potrebne minimalne izmene za proizvodnju nepovratnih ventila, a koriste se ista tela ventila kao i kod kontrolnih ventila, što značajno doprinosi kvalitetu, smanjuje troškove proizvodnje i pruža širok izbor različitih tehničkih karakteristika nepovratnih ventila. Pored toga, u pomenute aktuatore, detaljnije opisane u nastavku ovog pronalaska, moguće je ugraditi različite tipove senzorskih mehanizama koji omogućavaju jednostavnu i pouzdanu signalizaciju položaja diska, tj. otvaranje ventila.
Prema ovom pronalasku, koriste se dole navedena rešenja.
2.1. Obični nepovratni ventili CV.SC (eng. Check Valve with Spring Closing - Nepovratni ventil sa oprugom za zatvaranje)
Funkcionisanje nepovratnog ventila ovog tipa (slika 37) je potpuno autonomno i zasniva se isključivo na energiji fluida koji teče: vode, nafte, gasa, komprimovanog vazduha, kriogenih i visokotemperaturnih fluida. Otvaranje se vrši automatski kada se pumpa pokrene dejstvom dinamičkog pritiska fluida koji teče na disk nepovratnog ventila, a zatvaranje se vrši automatski početnim dejstvom opruge i obrnutog strujanja u slučaju pumpe. zaustavljanje. Mogu se instalirati odgovarajući nepovratni ventili za gas koji utiču na brzinu otvaranja ili zatvaranja. Pošto se ventil otvara isključivo dejstvom dinamičkog pritiska na disk, u ovaj tip ventila se ugrađuju slabije opruge kako bi se ventil potpuno otvorio, posebno u slučaju malih brzina protoka.
2.2. Obični nepovratni ventili kojima upravlja hidraulično ulje CV.SC.HC ( eng. Check Valve Spring Closing with Hydraulic Control - Zatvaranje opruge nepovratnog ventila sa hidrauličnom kontrolom) ili CV.AC.HC ( eng. Check Valve Accumulator Closing with Hydraulic Control -Zatvaranje akumulatora nepovratnog ventila sa hidrauličnom kontrolom)
Ovaj tip ventila funkcioniše potpuno isto kao i prethodni, osim što ovaj tip koristi hidraulično ulje ili neku drugu tečnost u aktuatoru. Ovo obezbeđuje pouzdanu funkciju nepovratnog ventila i neophodno podešavanje vremena otvaranja i zatvaranja bez obzira na stepen kontaminacije fluida koji teče ili prisustvo čvrstih čestica. U pravcu otvaranja kada se pumpa pokrene, dinamički pritisak fluida koji teče deluje na disk ventila. Pravac zatvaranja se postiže kombinovanim dejstvom povratnog toka tečenog fluida i opruge ili hidroakumulatora za veće nepovratne ventile. Rešenje se sastoji od rezervoara za hidrauličko ulje i hidrauličnih nepovratnih ventila za gas koji se koriste za podešavanje brzine otvaranja i/ili zatvaranja kao i za eliminisanje udara diska na prsten sedišta tokom zatvaranja
2.3. Napredni dizajn nepovratnih ventila CV.SC.FMFO (eng. Check Valve with Spring Closing and Flow Medium Fully Open - Nepovratni ventil sa zatvaranjem opruge i potpuno otvorenim protokom), CV.AC.FMFO ( eng. Check Valve with Accumulator Closing and Flow Medium Fully Open - Nepovratni ventil sa zatvaranjem akumulatora i srednjim protokom potpuno otvorenim) i CV.EKSPO ( eng. Check Valve with External Pressure Operating - Nepovratni ventil sa eksternim radni pritisak)
U naprednim rešenjima nepovratnog ventila, prilikom otvaranja diska nepovratnog ventila (slika 7), dinamički pritisak fluida koji teče plus komponenta statičkog pritiska koja deluje na diferencijalnoj „B“ strani klipa aktuatora deluju na disk nepovratnog ventila (slika 7), tako da njihovo kombinovano delovanje u potpunosti otvara ventil čak i sa veoma jakim oprugama i čak i pri veoma malim brzinama protoka. To znači da napredna rešenja nepovratnih ventila u potpunosti eliminišu gubitke protoka, odnosno finansijske gubitke koji nastaju kao rezultat delovanja opruge ili hidroakumulatora iz prethodne tačke. Pored toga, obezbeđuju mnogo bolju i pouzdaniju zaštitnu funkciju nepovratnog ventila jer se može ugraditi mnogo jača opruga tipa CV.SC.FMFO ili, u verziji sa hidroakumulatorom, tipa CV.AC.FMFO, gde pritisak hidrauličkog ulja deluje u aktuatoru umesto na oprugu. Pored toga, u slučaju upotrebe nepovratnih ventila sa kontaminiranim fluidima protoka i dobijanja fleksibilnih karakteristika nepovratnih ventila tipa CV.EKSPO, aktuator se može snabdevati radnom tečnošću iz spoljnih izvora, npr. komprimovani vazduh ili gas ili hidraulično ulje pod pritiskom (slika 9).
3. SENZORSKI MEHANIZMI i uspostavljanje regulacije povratne sprege
Prema predmetnom pronalasku, signalizacija položaja kontrolnog klipa unutar upravljačkog hoda se vrši ugradnjom senzora unutar samog ventila, tzv. unutrašnji senzorski mehanizam koji se nalazi u samom aktuatoru, interno INTS (eng. Internal Sensoric), ili se kretanje kontrolnog klipa odgovarajućim mehanizmom prenosi na senzore ugrađene van ventila, tzv. eksterni senzorski mehanizam EXTS (eng. External Sensoric).
3.1. Unutrašnji senzorski mehanizam, tip INTS, razvijen je kao linearni senzor položaja za upravljački klip, koji se u osnovi sastoji od dva dela: elektronske glave sa pripadajućim magnetom i šipke u obliku sonde smeštene centralno u hidrauličnom aktuatoru. Postoji mnogo vrsta elektronskih linearnih senzora položaja, a najčešće se koriste linearni magnetostriktivni senzori položaja. Princip rada korišćenog linearnog senzora položaja poznat je u tehnologiji kao magnetostrikcija. Jednostavno rečeno, proces merenja položaja kontrolnog klipa inicira se kratkim električnim impulsima u glavi senzora položaja, stvarajući elektromagnetne talase koji se uzdužno prenose preko ultrazvučne sonde sve dok ne dostignu referentnu poziciju, a to je najčešće stalni magnet. . Razlika u vremenu prenosa i prijema, tj. Očitavanja talasnih smetnji indirektno mere rastojanje ili položaj kontrolnog klipa. Takvi linearni kontrolni senzori položaja klipa su izuzetno pouzdane komponente. Vremenski odziv, tj. Rastojanje se može pretvoriti u linearnu električnu veličinu u samoj glavi senzora položaja i, kao lako merljiva veličina električnog signala (npr. napon ili modulisani strujni signal), može se uneti u procesor za analizu dotičnog signala.
3.2. Spoljni senzorski mehanizam, tip EKSTS
Sa spoljnim senzorskim mehanizmom tipa EKSTS u predmetnom pronalasku, kretanje kontrolnog klipa do senzora koji se nalaze na spoljašnjoj strani ventila se postiže preko posebnog mehanizma, koji može biti sledećeg dizajna.
3.2.1 EKSTS.FS (Ekternal Sensoric vith Fik Spindle), u ovoj verziji vreteno sa navojem senzora je fiksirano u vretenu konusa koji se nalazi na dnu aktuatora i navojne matice. Na klip hidrauličkog aktuatora je pričvršćena navojna matica čije se aksijalno kretanje prenosi na rotaciono kretanje senzorskog navojnog vretena, koje je vijcima povezano sa osovinom na kojoj se nalazi konus koji prenosi rotaciju na vertikalna osovina senzora.
Rotacija vertikalnog vretena konusa se prenosi preko navojnog vretena u translaciju navojne navrtke, koja na sebi ima postavljene indekse koji služe za aktiviranje mikroprekidača krajnjih položaja regulacionog klipa, tj. Koriste se za dodatnu signalizaciju otvorenog ili zatvorenog položaja ventila. Pored toga, linearni ili rotacioni senzor položaja može se montirati na držač senzora kako bi se kontinuirano nadgledao položaj kontrolnog klipa. Ovaj dizajn senzorskog mehanizma se uglavnom koristi za ventile sa većim radnim hodom kontrolnog klipa, dakle za veće nominalne prečnike ventila, a vreteno senzora je u kontaktu sa radnom tečnošću.
3.2.2.EKSTS.MS (Spoljni senzor sa pokretnim vretenom) U ovoj verziji, vreteno sa navojem senzora je fiksirano u klipnjači aktuatora na koji je pričvršćen upravljački klip. Na klip hidrauličkog aktuatora je pričvršćeno vreteno sa navojem, koje preko navrtke koja se nalazi u osovini prenosi aksijalno kretanje klipa u rotaciono. Rotacija se prenosi na vertikalno vratilo senzora preko osovine i konusa. Navojno vreteno je izolovano od hidrauličkog kontrolnog pritiska pomoću izolacione klipnjače pričvršćene na dnu aktuatora. Rotacija vertikalne osovine senzora se prenosi preko navojnog vretena u translaciju navojne matice koja ima na sebi postavljene indekse i koji služe za aktiviranje mikroprekidača krajnjih položaja regulacionog klipa. Pored toga, linearni ili rotacioni senzor položaja može se montirati na držač senzora kako bi se kontinuirano nadgledao položaj kontrolnog klipa. Ovaj tip senzorskog mehanizma se koristi za ventile sa manjim radnim hodom, odnosno za manje nominalne veličine ventila, a vreteno senzora nije u kontaktu sa radnom tečnošću.
3.2.3.EKSTS.SC (Ekternal Sensoric vith Steel Cable) ovaj tip senzorskog mehanizma se sastoji od čeličnog kabla i odgovarajuće remenice i držača senzora pričvršćenih za telo sa spoljašnje strane ventila. Jedan kraj čeličnog kabla je pričvršćen za klipnjaču, a drugi za poseban držač koji se nalazi u držaču senzora na spoljašnjoj strani ventila. Potreban ugaoni otklon čeličnog kabla se vrši preko posebne remenice pričvršćene na dnu aktuatora. Opruga se koristi za pomeranje elementa za aktiviranje senzora u oba smera, koja uvek drži čeličnu sajlu sa potrebnom zateznom silom. Čelični kabl je izolovan od pogonske tečnosti pomoću posebne izolacione klipnjače pričvršćene u donjoj prirubnici aktuatora. Za signalizaciju položaja kontrolnog klipa, na držač senzora mogu se pričvrstiti različiti tipovi linearnih senzora položaja i mikroprekidača krajnjeg položaja. U slučaju da je hod aktuatorskog elementa senzora prevelik za vertikalnu montažu, ugradnjom druge remenice čeličnog kabla, držač senzora se može rotirati za 90°, tj. postavljen u horizontalnom uzdužnom položaju, što čini dizajn kompaktnijim.
Kombinovanjem različitih tipova pogona i senzorskih mehanizama, pored visokokvalitetnih i pouzdanih kontrolnih i/ili bezbednosnih funkcija, značajno se povećava opseg dizajna ventila sa različitim funkcijama, za različite oblasti primene i za različite fluide koji teče. Pored toga, modularnost rešenja omogućava znatno kraće vreme proizvodnje i niže troškove proizvodnje. Zatezanje aktuatora nakon postavljanja u centralni deo ventila vrši se preko zatezne glave centralnog dela ventila i posebne zatezne čaure, a kod većih ventila dodatno preko zatezne prirubnice na prednjem delu ventila. aktuator.
Predmetni pronalazak omogućava kontrolu zaptivanja, odnosno kontrolu prodiranja spoljašnjeg tekućeg fluida u unutrašnjost aktuatora i obrnuto iz aktuatora u prostor za protok fluida. Prisustvo tečnosti koja teče u kanalu znači da je zaptivka klipnjače oštećena i curi. Prisustvo kontrolne tečnosti npr. hidrauličnog ulja ili komprimovanog vazduha u kanalu znači da curi jer je oštećena unutrašnja zaptivka klipnjače. Prisustvo protoka ili kontrolne tečnosti može se registrovati vizuelno ili daljinski preko odgovarajućeg presostata koji registruje odgovarajuće povećanje pritiska u kanalu i upozorava na oštećenje zaptivki.
Pored gore navedene mogućnosti upravljanja zaptivnim sistemom, vođica klipnjače je montirana u telo aktuatora i obezbeđena je od aksijalnog pomeranja poklopcem za pričvršćivanje sa odgovarajućim zavrtnjima. Ovo daje aktuatoru veoma visoku pouzdanost i omogućava fleksibilnost u primeni različitih tipova zaptivki u zavisnosti od tečnosti, temperature i pritiska.
Kontrolni klip je obezbeđen od rotacije, u zavisnosti od veličine ventila, na različite konstruktivne načine, ali ono što im je zajedničko je da se to radi pomoću ključa koji se nalazi i učvršćuje zavrtnjima na obodu ili unutar aktuatora. Regulacioni klip ima na svojoj unutrašnjoj strani odgovarajući žleb ili pričvršćeni segment u koji klizi opruga, čime se sprečava neželjeno okretanje regulacionog klipa. Za veće nominalne prečnike ventila, segment je fiksiran na specijalno dizajniranu cev pričvršćenu prirubnicom za kontrolni klip. Navedena zaštita od rotacije regulacionog klipa se vrši prvenstveno u slučaju korišćenja eksternih senzorskih mehanizama EKSTS, dok za unutrašnje senzorske mehanizme INTS zaštita nije neophodna.
DETALJAN OPIS PRONALASKA
1. Kontrolni ventili, oznaka tipa FCV/ KVP ( eng. Flow Control Valve - Kontrolni ventil protoka)
Za pogon tipičnih aktuatora regulacionog ventila može se koristiti nekoliko tipova pogonske energije iz spoljašnjeg izvora ili se može koristiti energija fluida koji teče. U svim vrstama pogona i dizajna, aktuator se nalazi u centralnom telu regulacionog ventila oko kojeg teče protočni fluid.
Konstrukcija aksijalnog ventila ga čini idealnim za: pokretanje pumpi, brzo punjenje i pražnjenje rezervoara i ispusta brana, kontrolu rada turbine; kao regulacioni, merni, zaporni i sigurnosni element u cevovodima i vodovodnim mrežama; za sprečavanje vodenog udara; kao kontrolni ventil za ispitne stanice u transportu prirodnog gasa i uopšte u segmentu regulacije protoka različitih fluida.
1.1 Hidraulični pogon HD/HP aktuatora (eng. Hydraulic Drive)
Na slikama 12 do 21 prikazan je kontrolni ventil sa pogonom hidrauličkog aktuatora u svim varijantama senzorskih mehanizama za potrebe regulacije protoka fluida. Slike 12 i 13 prikazuju upravljački ventil aktuatora na hidraulični pogon sa unutrašnjim senzorskim mehanizmom. Na slikama 15-18 prikazan je kontrolni ventil sa pogonom hidrauličkog aktuatora sa eksternim senzorskim mehanizmom u izvedbi sa navojnom osovinom senzora. Na slikama 19 do 21 prikazan je kontrolni ventil sa pogonom hidrauličkog aktuatora sa eksternim senzorskim mehanizmom u verziji sa čeličnOM sajlom.
Prema ovom pronalasku, dimenzije spoljašnjeg tela ventila (1) su takve da se ventil može lako ugraditi kao element cevovoda gde treba regulisati protok fluida. Unutar spoljašnjeg tela ventila (1) nalazi se centralno telo ventila (2) povezano sa spoljašnjim telom ventila (1) pomoću više rebara (1.1). Spoljno telo ventila (1) se sastoji od koaksijalno postavljenih ulaza i izlaza za protok tečnosti. Broj rebara (1.1) je optimalan u odnosu na hidrodinamički otpor protoka fluida i mehanička naprezanja same strukture ventila. Spoljno telo ventila (1) i centralno telo ventila (2) sadrže otvor (3) koji se proteže radijalno kroz pomenuto spoljašnje i centralno telo ventila. Komponente spoljašnjeg senzorskog mehanizma prolaze kroz otvor (3) ili se uspostavlja veza između unutrašnjeg senzorskog mehanizma i procesora za analizu signala položaja regulacionog klipa (6-a). Kada je ventil u određenom otvorenom položaju, tečnost struji oko centralnog tela ventila (2) kroz kanal (7). Unutar tela centralnog ventila (2) nalazi se hidraulički aktuator (4-a). Zatezanje hidrauličkog aktuatora (4-a) nakon njegovog aksijalnog pozicioniranja unutar centralnog tela ventila (2) vrši se na prednjem delu ventila, u zoni ulaza za protok tečnosti, pomoću zateznog poklopca (10-a) i stezne čahure (12-a). Na ventilima većeg nominalnog prečnika, hidraulični aktuator (4-a) je zategnut unutar centralnog tela centralnog ventila (2) pomoću posebne prirubnice (4.1-a) prikazane na slici 18. Tečnost za aktiviranje pod pritiskom se uvodi u hidraulični aktuator (4-a) preko radijalno postavljene cevi (35) za smer zatvaranja i radijalno postavljene cevi (38) za smer otvaranja, najčešće hidraulično mineralno ulje, koji potiskuju klip aktuatora (5-a) i preko klipnjače aktuatora (5.1) regulacioni klip (6-a) u pravcu otvaranja ili zatvaranja ventila za kontrolu protoka. Telo hidrauličkog aktuatora (4a) kružno oko spoljnog obima sadrži žlebove za prihvatanje jednog ili više zaptivki (21) koji služe za sprečavanje prodiranja protočne tečnosti u otvor za senzor. Zaptivke (21) se nalaze između unutrašnjeg dela centralnog tela ventila (2) hidrauličkog aktuatora (4a) i na delu spoljašnjeg tela hidrauličkog aktuatora (4-a). Radijalni otvori koji se protežu od spoljašnjeg tela ventila (1) sadrže cevi (35, 38) kroz koje kontrolna tečnost pod pritiskom teče do klipa aktuatora (5-a) hidrauličnog aktuatora (4-a) (vidi sliku 13). Regulacioni klip (6-a) je pričvršćen za klipnjaču aktuatora (5.1-a) spoljnom navrtkom (27). Sam regulacioni klip (6-a) je u hidrostatičkoj ravnoteži tokom regulacionog kretanja u aksijalnom smeru na način da isti pritisak protočne tečnosti deluje na njega sa svih strana, minimizirajući silu pokretanja klipa aktuatora (5 -a). Regulacioni klip (6-a) se vodi pomoću vodilica klipnjače (23) klipnjače aktuatora (5.1-a). Vođica (23) je prstenasta i jednim krajem se oslanja na steznu kapicu (25), a drugim krajem na telo hidrauličkog aktuatora (4-a). Ovo omogućava veoma pouzdano i precizno vođenje regulacionog klipa (6-a).
Slika 16 pokazuje kako je klipnjača aktuatora (5.1-b) hidrauličkog aktuatora (4-a) pričvršćena da bi se sprečila rotacija regulacionog klipa (6-a) oko ose. Rotacija regulacionog klipa (6-a) je blokirana pomoću vijaka za pričvršćivanje sa paralelnim ključem (54) koji se nalaze na zadnjem spoljnom obodu tela aktuatora (4-a) i pričvršćeni su za telo aktuatora (4-a) pomoću vijaka (54). Regulacioni klip (6-a) na svojoj unutrašnjoj strani ima odgovarajući žleb u kome klizi paralelni ključ (55) i na taj način sprečava neželjenu rotaciju regulacionog klipa (6-a). Navedeno blokiranje rotacije regulacionog klipa se vrši prvenstveno u slučaju upotrebe mehanizma eksternog senzora EKSS preko horizontalnog senzorskog vijčanog vretena 45 prikazanog na slikama 16 do 18 ili čeličnog užeta (119) prikazanog na slikama 19 do 21, dok u slučaju upotrebe beskontaktnih senzora za mehanizam unutrašnjeg senzora INS-a pomenuta blokada nije potrebna.
Na spoljašnjoj strani hidrauličkog aktuatora (4-a), u nekim izvođenjima, može se postaviti opruga koja uvek gura kontrolni klip (6-a) u položaj zatvorenog ventila. Navedena opruga sa jedne strane leži na hidrauličnom aktuatoru (4-a), a sa druge strane na dnu regulacionog klipa (6-a). Opruga ima sigurnosnu ulogu brzog vraćanja upravljačkog klipa (6-a) u zatvoreni položaj u slučaju "kvara" hidrauličnog klipnog pogona, odnosno realizuje bezbednosnu funkciju trenutnog zatvaranja aksijalnog ventila. U predmetnom pronalasku, zatvaranje aksijalnog ventila se najčešće izvodi pomoću hidroakumulatora - posebno kod dizajna regulacionih ventila sa velikim nominalnim prečnikima ili višim radnim pritiscima gde energija opruge ne bi mogla u potpunosti i efikasno da izvrši funkcija pouzdanog zatvaranja ventila.
Zaptivanje kontrolnog klipa (6-a) u zatvorenom položaju vrši se pomoću jedne ili više zadnjih zaptivki (26) koje se nalaze između unutrašnjeg oboda u predelu zadnjeg dela tela centralnog ventila (2). ) i spoljašnjeg oboda kontrolnog klipa (6-a), a pomoću jedne ili više zaptivki (9) smeštenih u izlaznom zadnjem delu (8) ventila. Zaptivanje u otvorenom položaju ili u srednjem položaju nije neophodno jer tečnost struji oko kontrolnog klipa (6-a) koji je tako, kao što je gore navedeno, hidrostatički uravnotežen. Pored toga, ovo konstruktivno rešenje sistema zaptivanja obezbeđuje da su zaptivke (9; 26) izložene minimalnom habanju. Ovde to nije posebno naglašeno, ali je jasno da broj i raspored zaptivki (9) i (26) može biti proizvoljan, u zavisnosti od pritiska, vrste fluida koji teče i temperature. Pored navedenih zaptivki (9; 26), ventil sadrži i dve zaptivke klipnjače (24; 22). Zaptivka klipnjače (24) nalazi se unutar kružnog žleba vođice (23) na obodu klipnjače aktuatora (5.1-a) i između vođice (23) i steznog poklopca (25), dok je unutrašnji Zaptivka klipnjače (22) nalazi se između suprotnog kraja vođice (23) i unutrašnjeg dela hidrauličkog aktuatora (4-a).
Identična realizacija i raspored zaptivki (9; 22; 24; 26) prikazan je na sledećim slikama: slika 12 prikazuje presek ventila za pogon hidrauličnog aktuatora sa senzorskim mehanizmom realizovanim preko ultrazvučne sonde (20) ; Slika 16 prikazuje poprečni presek ventila za pogon hidrauličnog aktuatora sa senzorskim mehanizmom realizovanim preko vretena sa navojem senzora (45); Slika 20 prikazuje poprečni presek ventila za hidraulički pogon aktuatora ventila sa senzorskim mehanizmom izvedenim preko čelične sajle (119); Slika 22 prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za mehanički pogon aktuatora ventila sa implementacijom senzorskog mehanizma preko horizontalnog navojnog vretena (70) i navojne matice (71); Slika 24 prikazuje poprečni presek ventila za pneumo-hidraulički pogon aktuatora ventila sa izvođenjem senzorskog mehanizma preko ultrazvučne sonde (20); Slike 27 i 30 prikazuju poprečni presek ventila za pneumohidraulički pogon aktuatora ventila sa senzorskim mehanizmom realizovanim preko senzorskog navojnog vretena (45); Slika 32 prikazuje poprečni presek ventila za pneumatski pogon aktuatora ventila sa izvođenjem senzorskog mehanizma preko ultrazvučne sonde (20); i Slika 35 koja prikazuje poprečni presek ventila za pneumatski rad aktuatora ventila sa izvođenjem senzorskog mehanizma senzorskog vretena sa navojem (45).
Mehanizam za kontrolu zaptivanja, odnosno zaštita od prodiranja spoljašnjeg protoka fluida prema unutrašnjosti hidrauličkog aktuatora (4-a) i od aktuatora do oblasti protoka fluida vrši se vizuelnom proverom cevi (33) ili daljinski. pomoću prekidača pritiska ili sonde proverom povećanja pritiska u istoj cevi (33) (slika 13). Prisustvo tečnosti koja teče u cevi (33) znači da je zaptivka klipnjače (24), koja se nalazi između vođice (23) i klipnjače aktuatora (5.1-a) oštećena i curi. Zaptivka klipnjače (24) se nalazi unutar kružnog žleba vođice (23) i leži na steznoj kapici (25) na zadnjoj strani vođice (23).
Prisustvo kontrolne tečnosti, na primer, hidrauličnog ulja u cevi (33) na spoju (34), znači da je unutrašnja zaptivka klipnjače (22), smeštena na obodu klipnjače aktuatora (5.1a) između centralnog tela ventila (2) i naslona na drugi kraj vođice (23) curi jer je oštećen. Prisustvo protoka ili kontrolne tečnosti može se registrovati vizuelno u cevi (33) posmatranjem ili daljinski preko odgovarajućeg presostata koji će registrovati odgovarajući porast pritiska u cevi (33) i upozoriti na oštećenje pomenutih zaptivki ( 24); Slika 14 prikazuje prostorni prikaz primera izvođenja cevi (35) sa slike 13, pri čemu cev (35) sadrži identične strukturne elemente kao i cev (37). Hidraulični aktuator (4-a) se snabdeva kontrolnom tečnošću pod pritiskom preko radijalno postavljene cevi (35) za smer zatvaranja ventila u prostor (16) i radijalno postavljene cevi (37) za smer otvaranja ventila u prostor (19). Cev (35) koja služi za dovod radnog fluida za zatvaranje ventila je sa jedne strane povezana sa prostorom (16) za dovod radnog fluida za smer zatvaranja ventila, a sa druge strane zatvorena poklopcem (36). koja je navojno povezana sa cevi (35). Na suprotnim krajevima cevi (35) nalaze se zaptivke (35.1), a između poklopca (36) i kanala (35) se nalazi zaptivka (36.1).
Identična konstrukcija i raspored cevi (35; 37) prikazan je na sledećim slikama: slika 17 na kojoj je prikazan poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pogon hidrauličnog aktuatora sa konstrukcijom senzorskog mehanizma preko senzora sa navojem. vreteno (45); Slika 21 prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pogon hidrauličnog aktuatora sa senzorskim mehanizmom preko čelične sajle (119); Slika 25 prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pneumohidraulički pogon aktuatora ventila sa izvođenjem senzorskog mehanizma preko ultrazvučne sonde (20); Slika 28 prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pneumo-hidraulički pogon aktuatora ventila sa senzorskim mehanizmom realizovanim preko vretena sa navojem senzora (45); Slika 31 prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pneumo-hidraulički pogon aktuatora ventila sa senzorskim mehanizmom realizovanim preko vretena sa navojem senzora (45); Slika 33 prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pneumatski pogon aktuatora ventila sa izvođenjem senzorskog mehanizma preko ultrazvučne sonde (20); i Slika 36 koja prikazuje poprečni presek ventila u prostornom pogledu za pneumatski pogon aktuatora ventila sa izvođenjem senzorskog mehanizma preko vretena sa navojem senzora (45).
Sve konstrukcije unutrašnjih i eksternih senzorskih mehanizama koji se koriste u svim tipovima pogona biće detaljno opisani u nastavku u poglavlju pod tačkom 3.
Pored gore pomenutih mogućnosti kontrole zaptivanja, aksijalna pomeranja vođice (23) klipnjače aktuatora r (5.1-a) koja se nalazi na zadnjem delu spoljašnjeg oboda klipnjače aktuatora (5.1-a) sprečava pričvršćivanje vođice steznom kapom (25) i odgovarajućim zavrtnjima. Ovo rezultira visokom pouzdanošću aktuatora i fleksibilnošću u upotrebi različitih tipova zaptivki u zavisnosti od protoka tečnosti, temperature i pritiska.
1.2 Mehanički pogon aktuatora MD (eng. Mechanical Drive)
Mehanički pogon aktuatora regulacionog ventila prikazan je na slikama 22 i 23. Prema pomenutom pronalasku, dimenzije spoljašnjeg tela ventila (1) su takve da se lako može ugraditi kao element cevovoda u koji treba regulisati protok tečnosti. Unutar spoljašnjeg tela ventila (1) nalazi se centralno telo ventila (2) koje je rebrima (1.1) povezano sa spoljašnjim telom ventila (1). Broj rebara je optimalan s obzirom na hidrodinamički otpor protoka fluida i mehanička naprezanja same strukture ventila. Telo ventila (1) sadrži ulaz i izlaz za protok tečnosti. Kada je ventil u određenom otvorenom stanju, protočna tečnost teče oko centralnog tela ventila (2) kroz kanal (7). Spoljno telo ventila (1) i centralno telo ventila (2) sadrže otvor (3) koji se proteže radijalno kroz pomenuta spoljašnja i centralna tela ventila. Komponente spoljnog senzorskog mehanizma prolaze kroz otvor (3) ili se uspostavlja veza između unutrašnjeg senzorskog mehanizma i procesora za analizu signala o položaju kontrolnog klipa (80). Mehanički aktuator (4 b) nalazi se unutar centralnog tela ventila (2). Zatezanje mehaničkog aktuatora (4-b) nakon njegovog postavljanja u centralni deo unutar centralnog tela ventila (2) vrši se u prednjem delu ventila, u zoni ulaza protoka tečnosti, pomoću zatezanja. kapu (10-c) i navlaku za zatezanje (12-c). Za ventile većeg nominalnog prečnika, mehanički aktuator (4-b) je dodatno pričvršćen pomoću stezne prirubnice (4.1-a) kao što je prikazano na slici 18 za verziju regulacionog ventila sa hidrauličnim pogonom. Unutar tela ventila (2) nalazi se mehanički aktuator (4-b) čija je glavna komponenta horizontalno navojno vreteno (71) koje preko navojne navrtke (70) pokreće upravljački klip (80) pri otvaranju ili zatvaranju. pravac. Horizontalno navojno vreteno (71) nalazi se unutar aksijalnog otvora u klipnjači (72) mehaničkog aktuatora (4-b). Mehanički aktuator (4-b) se pokreće rotacijom vertikalnog vretena (62) pomoću elektromotora, hidrauličnog motora, pneumatskog motora ili ručnog točka. Obrtni moment se prenosi na horizontalno navojno vreteno (71) preko para konusnih zupčanika (41) i (42), čije se ose seku pod pravim uglom. Vertikalno vreteno (62) je postavljeno unutar prijemne prirubnice (69) pomoću ležaja (63), a u centralnom delu tela ventila (2) pomoću ležaja (40). Prijemna prirubnica (69) je povezana sa spoljnim telom ventila (1) pomoću više šrafova (32) i omogućava ugradnju različitih tipova i veličina navedenih aktuatora.
Horizontalno navojno vreteno (71) je oslonjeno na glavni ležaj (75) i pomoćni ležaj (73) koji se nalazi unutar stezne glave centralnog dela ventila (10-c). Glavni ležaj (75) nalazi se između navojne matice (70) i konusnog zupčanika (42). Aksijalno pričvršćivanje spoljne čaure ležaja (75) za telo aktuatora (4) je obezbeđeno pomoću ploče (74), a unutrašnje čaure ležaja (75) je pričvršćeno pomoću daljinske čaure (71.1), matice(49.1) i konusnog zupčanika (42). Matica (49.1) je osigurana od otpuštanja pomoću sigurnosnog zavrtnja (49.2).
Klipnjača aktuatora (72) je osigurana, pa je upravljački klip (80) osiguran od neželjene rotacije, pomoću ključa (77) koji se nalazi između dela tela mehaničkog aktuatora (4-b) i navojne matice(70), na koji je pričvršćena klipnjača aktuatora (72). Opruga (77) je pričvršćena za telo mehaničkog aktuatora (4-b) pomoću vijaka (76). Navojna matica (70) ima na svom obimu odgovarajući žleb u kome opruga (77) klizi, čime se sprečava neželjeno okretanje regulacionog klipa (80).
Zaptivanje kontrolnog klipa (80) i klipnjače aktuatora (72) vrši se na isti način kao i kod regulacionog ventila sa hidrauličnim pogonom aktuatora, pomoću gore opisanih zaptivki (9; 22; 24; 26). Radijalni provrt i cev (79) se koriste za kontrolu nivoa ulja ili masti za podmazivanje aktuatora. Upravljački klip (80) je spoljnom navrtkom (27) zategnut na klipnjaču (72) mehaničkog aktuatora (4-b). Sam upravljački klip (80) je hidrostatički balansiran tokom kontrolnog hoda na način da na njega utiče isti pritisak fluida koji teče sa svih strana, što minimizira silu kretanja klipnjače aktuatora (72). Upravljački klip (80) se vodi pomoću vođica (23) klipnjače aktuatora (72) i klipa aktuatora (70). Ovo omogućava veoma pouzdano i precizno vođenje upravljačkog klipa (80). Priključak (78) prikazan na slici 23 se koristi za punjenje mehaničkog aktuatora (4-b) mazivom, bilo uljem ili mašću.
Mehanizam za kontrolu zaptivanja, odnosno kontrola od prodora spoljašnjeg protoka fluida ka unutrašnjosti mehaničkog aktuatora (4-b) vrši se vizuelnom kontrolom ili kontrolom povećanja pritiska u cevi (82). Prisustvo tečnosti koja teče u cevi (82), tj. na spoju (83) znači da je jedna ili više zaptivki klipnjače (24) oštećena i curi. Prisustvo fluida koji teče može se registrovati vizuelnim posmatranjem ili daljinski preko odgovarajućeg presostata koji će registrovati odgovarajuće povećanje pritiska u cevi (82) i upozoriti na oštećenje zaptivke (24). Cevi (79; 82) su napravljene na isti način kao i cevi (35; 37) za hidraulički aktuator (4-a) prikazane na slikama 13, 14, 17 i 21.
Pored gore navedene mogućnosti upravljanja zaptivnim sistemom, vođica (23) klipnjače aktuatora (72) se nalazi na zadnjem delu spoljašnjeg oboda klipnjače aktuatora (72) i obezbeđena je od aksijalnog kretanje pomoću poklopca za pričvršćivanje (25) i odgovarajućih vijaka. Ovo daje mehaničkom aktuatoru (4-b) veoma visoku pouzdanost i omogućava fleksibilnost u primeni različitih tipova zaptivki u zavisnosti od tečnosti, temperature i pritiska.
1.3 Pneumo-hidraulični pogon aktuatora PHD (eng. Pneumo-Hidraulic Drive) Pneumatsko-hidraulični pogon (PHD) aktuatora ventila je prikazan na slikama 24 do 31. Prema ovom pronalasku, dimenzije spoljašnjeg tela ventila (1; 99) su takve da se može lako instalirati kao element cevovoda u kome treba da se reguliše protok fluida. U telu ventila, koje se sastoji od dva međusobno povezana spoljna tela ventila (1 i 99), nalazi se centralno telo ventila, koje je takođe sastavljeno od dva međusobno povezana centralna tela ventila (2; 100). Svako od dva centralna tela ventila (2; 100) povezano je sa svojim odgovarajućim spoljnim delom tela (1; 99) rebrima (1.1). Broj rebara je optimalan s obzirom na hidrodinamički otpor protoka fluida i mehanička naprezanja same strukture ventila. Kada je ventil u određenom otvorenom stanju, protočna tečnost teče oko centralnih tela ventila (2; 100) kroz kanal (7). Telo ventila (1) sadrži ulazni otvor za protok tečnosti, a telo (99) sadrži izlazni otvor za protok tečnosti. Spoljašnje dvodelno telo ventila (1; 99) i centralno telo ventila (2; 200) sadrže provrt (3) koji se radijalno proteže kroz pomenuta spoljašnja i centralna tela ventila. Komponente spoljnog senzorskog mehanizma prolaze kroz otvor (3) ili se uspostavlja veza između unutrašnjeg senzorskog mehanizma i procesora za analizu signala o položaju kontrolnog klipa (6-a).
U delu centralnog tela ventila (2) pored centralnog tela ventila (99) smešten je pneumatski cilindar (90.1) u koji se preko otvora (87) za smer zatvaranja i otvora (90.1) dovodi komprimovani vazduh. 95) za smer otvaranja ventila. Uzdužno pričvršćivanje pneumatskog cilindra (90.1) vrši se preko poklopca pneumatskog aktuatora (96). Prednji (1) i zadnji (99) delovi tela ventila su međusobno povezani zavrtnjima (97; 98). Klip pneumatskog cilindra (90; 112) je preko segmenta (93) povezan sa hidrauličnom klipnjačom aktuatora (86.1-a) i pričvršćen pločom (92) i zavrtnjima (94). Klip pneumatskog cilindra (90) može biti napravljen od čvrstog materijala kao što je prikazano na slici 24, ili kao gumena membrana kao što je prikazano na slici 30.
Klip hidrauličkog aktuatora (86-a) sadrži zaptivku klipa (18) tako da se u slučaju kvara pneumatskog dela aktuatora ili gubitka komprimovanog vazduha može postići prinudni rad ventila preko hidraulični aktuator (4-c) dovođenjem radne tečnosti pod pritiskom u komoru (19) za otvaranje ili u komoru (16) za zatvaranje ventila. Pneumatski deo aktuatora je odvojen od hidrauličkog aktuatora (4-c) na strani hidraulične klipnjače aktuatora (86.1-a) pomoću zaptivke klipnjače (85). Zaptivanje klipnjače aktuatora (86.1-a) između okolnog fluida koji teče i unutrašnjosti pneumatskog cilindra (90.1) vrši se pomoću jedne ili više zaptivki klipnjače (24), a u suprotnom smeru unutrašnjom zaptivkom klipnjače (22).
Zatezanje pneumo-hidrauličnog aktuatora (4-c) nakon njegovog postavljanja u centralni deo ventila (2; 100) vrši se preko zateznog poklopca centralnog dela ventila (10-a) i zatezne čaure ( 12-a). Za ventile većeg nazivnog prečnika vrši se dodatno pričvršćivanje aktuatora pomoću stezne prirubnice (4.1-a) prikazane na slici 18.
Slika 27 prikazuje osiguranje klipnjače aktuatora (86.1-b), a time i osiguranje od rotacije kontrolnog klipa (6-a). Rotaciju kontrolnog klipa (6-a) sprečava opruga (55) postavljena između spoljašnjeg oboda poklopca pneumatskog aktuatora (96) i unutrašnjeg oboda kontrolnog klipa (6-a). Pero (55) je pričvršćeno zavrtnjima (54). Regulacioni klip (6-a) ima na svojoj unutrašnjoj strani odgovarajući žleb u koji klizi opruga (55), čime se sprečava neželjena rotacija regulacionog klipa (6-a). Gore pomenuta zaštita od rotacije kontrolnog klipa se prvenstveno izvodi u slučaju korišćenja eksternog senzorskog mehanizma EKSS preko vretena sa navojem senzora (45) kao što je prikazano na slikama 16 do 18, ili čeličnog kabla (119) kao što je prikazano na sl. Slike 19 do 21, dok za upotrebu beskontaktnih senzora Za unutrašnji senzorski mehanizam INS osiguranje nije potrebno.
U slučaju potrebe za hitnim pogonom, npr. Opruga (91) se može ugraditi u smeru zatvaranja ("neuspešno zatvaranje"), koja će zatvoriti ventil ako je potrebno. Takođe, za pravac otvaranja („neuspešno otvaranje“) može se ugraditi opruga koja će otvoriti ventil ako je potrebno. Prisilno zatvaranje ili otvaranje ventila može se izvesti i sa dodatnim komprimovanim vazduhom iz dodatnog rezervoara. Prinudno zatvaranje ili otvaranje može se izvršiti i hidraulično ugradnjom odgovarajućeg hidroakumulatora.
Zaptivanje kontrolnog klipa (6-a) u zatvorenom položaju vrši se pomoću jedne ili više zadnjih zaptivki (26) koje se nalaze između unutrašnjeg oboda zadnjeg dela tela centralnog ventila (100) i spoljašnjeg oboda. kontrolnog klipa (6-a), i jednim ili više zaptivki (9) koje se nalaze na izlaznom delu (8) ventila. Zaptivanje u otvorenom položaju ili u srednjem položaju nije neophodno jer tečnost struji oko kontrolnog klipa, koji je tako, kao što je gore navedeno, hidrostatički uravnotežen. Pored toga, ova karakteristika dizajna obezbeđuje da su zaptivke (9, 26) izložene minimalnom habanju. Ovde to nije posebno naglašeno, ali je jasno da broj i raspored zaptivki (9) i (26) može biti proizvoljan, u zavisnosti od pritiska, vrste fluida koji teče i temperature.
Kontrola zaptivanja se vrši vizuelnim pregledom ili proverom povećanja pritiska u cevi (33) na isti način kao što je gore opisano za hidraulički aktuator (nije prikazan na slikama). Zaptivanje kontrolnog klipa (6-a) i klipnjače aktuatora (86.1-a) vrši se na isti način kao i za regulacioni ventil sa hidrauličnim pogonom aktuatora, i koristeći prethodno opisane zaptivke (9; 22; 24; 26).
Pored gore navedene mogućnosti upravljanja zaptivnim sistemom, vođica klipnjače (23) se nalazi unutar poklopca pneumatskog aktuatora (96) i osigurana od aksijalnog pomeranja pomoću poklopca za pričvršćivanje (25) odgovarajućim zavrtnjima. Ovo daje aktuatoru veoma visoku pouzdanost i omogućava fleksibilnost u primeni različitih tipova zaptivki u zavisnosti od tečnosti, temperature i pritiska.
Kao što je pomenuto, u izvođenju ventila prema ovom pronalasku, signalizaciju položaja kontrolnog klipa (6-a) unutar kontrolnog hoda najčešće obavljaju unutrašnji senzorski mehanizam INTS i spoljašnji senzorski mehanizam EKSTS
1.4 Pneumatski pogon aktuatora PD (eng.Pneumatic Drive)
Pneumatski pogon (PHD) aktuatora ventila je prikazan na slikama 32 do 36. Koncept ventila prema ovom pronalasku, u smislu njegovih dimenzija spoljašnjeg tela ventila (1; 99), je takav da se može lako ugrađen kao cevovodni element u kome je potrebno regulisati protok fluida. U telu ventila koje se sastoji od dva međusobno povezana spoljna tela ventila delova (1 i 99), nalazi se centralni deo ventila koji se takođe sastoji od dva međusobno povezana centralna tela ventila (2; 100). Svako od dva navedena centralna tela ventila (2; 100) je povezana sa svojim odgovarajućim spoljnim telom ventila (1; 99) pomoću rebara (1.1). Broj rebara je optimalan s obzirom na hidrodinamički otpor protoka fluida i mehanička naprezanja same strukture ventila. Kada je ventil u određenom otvorenom stanju, protočna tečnost teče oko centralnih tela ventila (2; 100) kroz kanal (7). Telo ventila (1) sadrži ulazni otvor za protok tečnosti, a telo (99) sadrži izlazni otvor za protok tečnosti. Spoljašnje dvodelno telo ventila (1; 99) i centralno telo ventila (2; 200) sadrže provrt (3) koji se radijalno proteže kroz pomenuta spoljašnja i centralna tela ventila. Komponente spoljnog senzorskog mehanizma prolaze kroz otvor (3) ili se uspostavlja veza između unutrašnjeg senzorskog mehanizma i procesora za analizu signala o položaju kontrolnog klipa (6-a).
U prednjem delu tela centralnog ventila (2) smešten je pneumatski cilindar (90.1) u koji se dovodi komprimovani vazduh preko otvora (87) za smer zatvaranja i otvora (95) za smer otvaranja ventila. ventil. Uzdužna fiksacija pneumatskog cilindra (90.1) na strani upravljačkog aktuatora (6-a) ostvaruje se pomoću poklopca pneumatskog aktuatora (96) kontrolnog klipa (6-a). Prednje spoljašnje telo ventila (1) i zadnje spoljašnje telo ventila (99) su međusobno povezane zavrtnjima (97; 98). Klip pneumatskog cilindra (90.1) je preko segmenta (93) čvrsto povezan sa klipnjačom aktuatora (86.1-a) i zavrtnjima (94) pričvrsne ploče (92). Na drugoj strani pomenute klipnjače je pričvršćen klip aktuatora (107-a), koji dimenzionalno odgovara unutrašnjem prečniku hidrauličkog aktuatora (4-c) za pneumo-hidraulični pogon. Funkcija klipa aktuatora (107-a) je da vodi klipnjaču aktuatora (86.1-a) i upravljački klip (6-a) pošto se hidraulično ulje ne dovodi u aktuator pod pritiskom.
Zaptivanje klipnjače unutar pneumatskog dela vrši se zaptivkama klipnjače (85; 85.1). Zaptivanje klipnjače aktuatora (86.1-a) između okolnog fluida koji teče i unutrašnjosti pneumatskog cilindra (90.1) se postiže pomoću jedne ili više zaptivki klipnjače (24), au pneumatskom delu unutrašnje klipnjače. pečat (22). Zaptivka klipnjače (24) koja se nalazi između vođice (23) i klipnjače aktuatora (86.1-a). Zaptivka klipnjače (24) nalazi se unutar kružnog žleba vođice (23) koji se nalazi na zadnjem delu vođice (23). Unutrašnja zaptivka klipnjače (22) nalazi se na periferiji klipnjače aktuatora (86.1-a) između poklopca pneumatskog aktuatora (96) i vođice (23).
Zatezanje aktuatora (4-c) nakon njegovog postavljanja u centralno telo ventila (2) vrši se preko zateznog poklopca centralnog dela ventila (10-a) i zatezne čaure (12-a). Za ventile većeg nominalnog prečnika, dodatno pričvršćivanje aktuatora se vrši preko stezne prirubnice (4.1-a) kao što je prikazano na slici 18.
Na slici 35 je prikazano osiguranje klipnjače aktuatora (86.1-b), a samim tim i osiguranje kontrolnog klipa (6-a) od rotacije, pomoću ključa (55) koji se nalazi između spoljašnjeg oboda poklopca pneumatskog aktuatora. (96) i unutrašnjeg oboda kontrolnog klipa (6-a). Pero (55) je pričvršćeno zavrtnjima (54). Regulacioni klip (6-a) ima na svojoj unutrašnjoj strani odgovarajući žleb u koji klizi opruga (55), čime se sprečava neželjena rotacija regulacionog klipa (6-a). Navedeno osiguranje od rotacije navedenog regulacionog klipa se vrši prvenstveno u slučaju pogona za spoljni senzorski mehanizam EKSS preko vretena sa navojem senzora (45) prikazanog na slikama 16 i 17 ili čeličnog kabla (119) prikazanog na slikama 19. do 21, dok za primenu beskontaktnih senzora za unutrašnji senzorski mehanizam INS osiguranje nije neophodno.
U slučaju potrebe za hitnim pogonom, npr. Opruga (91) se može ugraditi u smeru zatvaranja ("neuspešno zatvaranje"), koja će zatvoriti ventil ako je potrebno. Takođe, za pravac otvaranja („fail to open“) može se ugraditi opruga koja će otvoriti ventil ako je potrebno. Prisilno zatvaranje ili otvaranje ventila može se izvesti i sa dodatnim komprimovanim vazduhom iz dodatnog rezervoara.
Zaptivanje kontrolnog klipa (6-a) u zatvorenom položaju postiže se jednim ili više zadnjih zaptivki (26) smeštenih u drugom centralnom telu ventila (100) i zaptivkom (9) koja se nalazi na izlaznom delu (8) ventila. Zadnje zaptivke (26) se nalaze između unutrašnjeg oboda tela zadnjeg ventila (100) i spoljašnjeg oboda kontrolnog klipa (6). Zaptivanje u otvorenom položaju ili u srednjem položaju nije neophodno jer tečnost struji oko kontrolnog klipa, koji je tako, kao što je gore navedeno, uravnotežen. Pored toga, ova strukturna karakteristika obezbeđuje da su zaptivke (9; 26) izložene minimalnom habanju. Ovde to nije posebno naglašeno, ali je jasno da broj i raspored zaptivki (9) i (26) može biti proizvoljan, u zavisnosti od pritiska, vrste fluida koji teče i temperature.
Zaptivanje kontrolnog klipa (6-a) i klipnjače aktuatora (86.1-a) vrši se na isti način kao i za regulacioni ventil sa hidrauličnim pogonom aktuatora, korišćenjem opisanih zaptivki (9; 22; 24; 26). iznad. Kontrola zaptivanja se vrši vizuelnim pregledom ili proverom povećanja pritiska u cevi (33) na isti način kao što je gore opisano za hidraulički aktuator (nije prikazan na slikama).
Pored navedene mogućnosti upravljanja zaptivnim sistemom, vođica klipnjače (23) je montirana u telo poklopca pneumatskog aktuatora (96) i osigurana od aksijalnog pomeranja poklopcem za pričvršćivanje (25) odgovarajućim zavrtnjima. Ovo daje aktuatoru veoma visoku pouzdanost i omogućava fleksibilnost u primeni različitih tipova zaptivki u zavisnosti od tečnosti, temperature i pritiska.
2. NEPOVRATNI VENTILI, oznaka tipa CV (eng. Check Valve)
Prema ovim primerima, koji nisu predmet ovog pronalaska, u cilju kontrolisanog otvaranja i zatvaranja i sprečavanja da disk udari u telo nepovratnog ventila, tj. sedište izlaznog ventila, koriste se dole navedena rešenja.
Slike 37 do 39 prikazuju nepovratne ventile sa različitim dizajnom aktuatora. Koncept nepovratnog ventila prema predmetnom pronalasku, u smislu njegovih dimenzija spoljašnjeg tela ventila (1), je takav da se lako može ugraditi kao element cevovoda. Telo ventila (1) sadrži centralno telo ventila (2) koje je rebrima (1.1) povezano sa spoljašnjim telom ventila (1). Telo ventila (1) sadrži ulaz i izlaz za protok tečnosti. Broj rebara (1.1) je optimalan s obzirom na hidrodinamički otpor protoka fluida i mehanička naprezanja same strukture ventila. Kada je ventil u određenom otvorenom stanju, protočna tečnost teče oko centralnog tela ventila (2) kroz kanal (7). Pogon (4-SC; 4-SH; 4-SFMO) je aksijalno smešten unutar centralnog tela ventila (2). Zatezanje aktuatora (4-SC; 4-SH; 4-SFMO) nakon njegovog postavljanja u centralni deo unutar tela centralnog ventila (2) vrši se u predelu izlaza tečnosti, pomoću zateznog poklopca (10-SC; 10-SH) i stezne glave (12-d). Na suprotnoj strani ventila, telo aktuatora (4-SC; 4-SH; 4-SFMO) je zategnuto pomoću montažne kapice (25-SC; 25-SH) i odgovarajućih šrafova Klip aktuatora (106-SC; 106-SH) u nekim realizacijama može da sadrži zaptivku klipa koja obezbeđuje zaptivanje između navedenog klipa i unutrašnjeg tela aktuatora (106-SC; 106-SH). Klip aktuatora (106-SC; 106-SH) je povezan sa diskom (104) preko klipnjače aktuatora (106.1-SC; 106.1-SH). Klip (106-SC; 106-SH) je vođen klipnjačom aktuatora (106.1-SC; 106.1-SH). Pogon (4-SH; 4-SH; 4-SFMO) na spoljnom obodu u predelu iznad vođice klipnjače (23-SC; 23-SH; 23-SFMO) sadrži radijalnu prstenastu izbočinu na kojoj je jedan kraj opruga (103-SC) leži na dnu diska (104) koji se prostire u aksijalnom pravcu; unutrašnjost aktuatora (4-SC; 4-SH; 4- SFMO) i oko koje je pozicionirana opruga (103-SC; 103-SH; 103-SFMO). Disk (104) je pričvršćen na klipnjaču aktuatora (106.1-SC; 106.1-SH) pomoću matice za stezanje diska (130). Na jednoj strani klipa (106-SC; 106-SH) nalazi se komora (16) za zatvaranje ventila, a na drugoj strani klipa (106-SC; 106-SH) je komora (19). ) za otvaranje ventila. Na ulaznoj strani ventila nalazi se prsten sa sedištem (105) koji se nalazi na unutrašnjem obodu tela ventila (1). Između prstena sedišta (105) i unutrašnjeg oboda tela ventila (1) nalazi se zaptivka (28). Vođica (23-SC; 23-SH; 23-SFMO) klipnjače aktuatora (106.1-SC; 106.1-SH) koja se nalazi na zadnjem delu spoljašnjeg oboda pomenute klipnjače aktuatora je obezbeđena od aksijalnog pomeranja pomoću poklopac za pričvršćivanje (25-SC) i odgovarajuće zavrtnje.. Spoljašnje jednodelno telo ventila (1) i centralno telo ventila (2) sadrže provrt (3) koji se radijalno proteže kroz pomenuta spoljašnja i centralna tela ventila. Komponente spoljnog senzorskog mehanizma prolaze kroz otvor (3) ili se uspostavlja veza između unutrašnjeg senzorskog mehanizma i procesora za analizu signala položaja diska (104).
Na slici 37 prikazan je jednostavan nepovratni ventil sa aktuatorom koji pokreće tečni fluid čije je funkcionisanje potpuno autonomno i zasniva se isključivo na energiji fluida koji teče, a to mogu biti voda, ulje, gas, komprimovani vazduh, kriogeni i visokotemperaturni fluidi. Tečnost koja teče u obrnutom smeru u suprotnom smeru (na slici „konstantan protok“) od smera strujanja fluida koji teče u cevovodu, usled dejstva dinamičkog pritiska, ulazi u komoru (16) kroz otvor. (135) u zateznom poklopcu (10-SC), gurajući tako klip (106-SC), a time i disk (104) tako da zatvara ventil. U ovoj izvedbi nepovratnog ventila, komore (16) i komora (19) su međusobno povezane kanalima. Pogon je fiksiran u telu ventila (1) pomoću šipke za centriranje aktuatora (128-SC). Otvaranje se vrši automatski kada se pumpa pokrene dinamičkim pritiskom fluida koji teče koji deluje na disk (104) nepovratnog ventila, a zatvaranje se vrši automatski početnim dejstvom opruge (103-SC) i obrnutim strujanjem. u slučaju prekida rada pumpe. U slučaju čistijih tečnosti, mogu se instalirati odgovarajući nepovratni ventili za gas koji utiču na brzinu otvaranja ili zatvaranja. Pošto se ventil otvara isključivo dejstvom dinamičkog pritiska na disk (104), u ovaj tip ventila se ugrađuju slabije opruge (103-SC) kako bi se ventil potpuno otvorio, posebno u slučaju malih brzina protoka.
Na slici 38 prikazan je jednostavan nepovratni ventil koji može da koristi hidraulički ili pneumatski aktuator da reguliše brzinu otvaranja ili zatvaranja i vodi disk, koji se koristi u slučaju rada sa kontaminiranim protočnim fluidima. Hidraulični ili pneumatski klip (106-SH) se vodi pomoću vođice (23-SH) i klipnjače aktuatora (106.1-SH). Zaptivanje aktuatora (4-SH) između okolnog fluida koji teče i njegove unutrašnjosti postiže se jednim ili više zaptivki (24; 22). Zaptivka klipnjače (24) nalazi se oko obima klipnjače aktuatora (106.1-SH) između vođice (23-SH) i potpornog poklopca (25-SH), a unutrašnja zaptivka (22) se nalazi oko obim vođice (23-SH) i naleže na nju na unutrašnjem delu aktuatora (4-SH). Pogonski fluid za smer zatvaranja ventila se dovodi preko kanala (35), a pogonski fluid za smer otvaranja ventila se napaja preko kanala (37). Kanali (35; 37) su istog dizajna kao i kanali opisani za dizajn regulacionih ventila (videti sliku 14). Ovaj tip ventila može da sadrži unutrašnji senzorni mehanizam, tj. u obliku linearnog senzora položaja, prikazanog na slici 12, ili eksternog senzorskog mehanizma u obliku prekidača krajnjeg položaja koji se nalazi na držaču na spoljašnjoj strani tela ventila. Kod ovog tipa ventila funkcionisanje je potpuno isto kao i kod prethodnog, samo što se kod ovog tipa u aktuatoru (4-SH) nalazi kompresibilna ili nestišljiva tečnost. Ovo obezbeđuje pouzdanu funkciju nepovratnog ventila i neophodno podešavanje vremena otvaranja i zatvaranja bez obzira na stepen kontaminacije fluida koji teče ili prisustvo čvrstih čestica.
Pravac otvaranja se postiže direktnim dejstvom dinamičkog pritiska fluida koji teče na disk (104) kada se pumpa pokrene. Smer zatvaranja ventila se postiže kombinovanim dejstvom povratnog toka fluida koji teče kroz uzdužne kanale ili otvore (137) koji prolaze kroz centralno telo ventila (2) (nije prikazano na slikama) ka cilindričnoj šupljini koja se nalazi između centralnih kanala. deo tela ventila (2) i aktuator (4-SH) i opruge (103-SH) ili hidroakumulatori za veće nepovratne ventile. Rešenje se sastoji od dodatnog rezervoara sa kompresibilnom ili nestišljivom tečnošću i nepovratnim ventilima za gas koji se koriste za podešavanje brzine otvaranja i/ili zatvaranja preko aktuatora (4-SH) kako bi se eliminisao udar diska o prsten sedišta (105) prilikom zatvaranja.
Slika 39 prikazuje napredni dizajn nepovratnih ventila sa aktuatorima koje pokreće tečna tečnost. Hidraulični ili pneumatski klip (106-SH) se vodi pomoću vođice (23-SFMO) i klipnjače aktuatora (106.1-SH). Zaptivanje aktuatora (4-SFMO) između okolnog fluida koji teče i njegove unutrašnjosti postiže se jednim ili više zaptivki (24; 22). Zaptivka klipnjače (24) nalazi se oko obima klipnjače aktuatora (106.1-SH) između vođice (23-SFMO) i potpornog poklopca (25-SC), a unutrašnja zaptivka (22) se nalazi oko obim vođice (23-SFMO) i naleže na unutrašnji deo aktuatora (4-SFMO). Za smer zatvaranja ventila preko cevi (128-SFMO) „A“ strana aktuatora, tj. Prostor (16) se odzračuje na ventilacionom filteru (131), a radni fluid za smer otvaranja ventila se dovodi preko kanala (133-SFMO) na „B“ stranu aktuatora, tj. dovodi se u prostor (19) kroz cev za aktiviranje (134) koja je povezana sa kanalima (136) koji se nalaze po obodu susednog prstena (105).
U naprednim rešenjima nepovratnog ventila, pri otvaranju, dinamički pritisak fluida koji teče deluje direktno na disk (104) nepovratnog ventila plus komponenta statičkog pritiska koja deluje na diferencijalnu stranu „B“ (19) klip aktuatora, tako da njihovo kombinovano delovanje u potpunosti otvara ventil i pri veoma jakim oprugama (103-SFMO) pa čak i pri veoma malim brzinama protoka. To znači da napredna rešenja nepovratnih ventila u potpunosti eliminišu gubitke protoka, odnosno finansijske gubitke koji nastaju kao rezultat delovanja opruge ili hidroakumulatora iz prethodne tačke. Pored toga, obezbeđuju mnogo bolju i pouzdaniju zaštitnu funkciju nepovratnog ventila jer se može ugraditi mnogo jača opruga tipa CV.SC.FMFO ili, u verziji sa hidroakumulatorom, tipa CV.AC.FMFO , gde pritisak hidrauličkog ulja deluje u aktuatoru umesto na oprugu. Pored toga, u slučaju upotrebe nepovratnih ventila sa kontaminiranim fluidima protoka i dobijanja fleksibilnih karakteristika nepovratnih ventila tipa CV.EKSPO, aktuator se može snabdevati radnom tečnošću iz spoljnih izvora, npr. komprimovani vazduh. U ovom slučaju, zatvaranje ventila se vrši kombinovanim dejstvom povratnog toka fluida koji teče kroz uzdužne kanale koji prolaze kroz centralno telo ventila (2) ka cilindričnoj šupljini koja se nalazi između centralnog dela tela ventila (2) i ventila. aktuator (4-SFMO) i opruga (103 -SFMO) ili hidroakumulatori za veće nepovratne ventile. Ova konstrukcija omogućava dovod spoljašnjeg radnog fluida kroz dovodnu cev (35) u slučaju potrebe za većim silama zatvaranja u smislu boljeg zaptivanja u zatvorenom položaju.
3. SENZORSKI MEHANIZAM i realizacija upravljanja povratnom spregom (eng. Sensors and feedback control)
Kao što je pomenuto u realizaciji ventila prema ovom pronalasku, signalizacija položaja kontrolnog klipa (6-a; 80) u okviru kontrolnog hoda u ovom pronalasku se vrši ugradnjom senzora unutar samog ventila, tj. tzv. unutrašnji senzorski mehanizam INTS ili kretanje kontrolnog klipa se odgovarajućim mehanizmom prenosi na senzore ugrađene van ventila, tzv. eksterni senzorski mehanizam EKSTS. U nastavku je dat detaljan opis unutrašnjih i eksternih senzorskih mehanizama koji su primenljivi na sve tipove gore opisanih pokretača ventila. Primeri dizajna za sve tipove senzorskih mehanizama koji se primenjuju na sve tipove pogona u skladu sa ovim pronalaskom su ilustrovani na slikama 12, 15, 16, 18, 19 i 20, koje prikazuju kontrolni ventil sa pogonom hidrauličnog aktuatora.
3.1 Unutrašnji senzorski mehanizam, tip INTS, (Ovi primeri ne pripadaju ovom pronalasku.) razvijen je kao linearni senzor položaja, prikazan na slikama 12 i 13 za kontrolni ventil sa pogonom hidrauličnog aktuatora, na slikama 24 i 25 za regulacioni ventil sa pneumatskim hidrauličnim pogonom aktuatora, slike 32 i 33 za kontrolni ventil sa pneumatskim pogonom aktuatora. Senzor linearnog položaja se takođe može ugraditi u običan nepovratni ventil koji može da koristi hidraulički ili pneumatski aktuator. Linearni senzor položaja u osnovi se sastoji od dva dela, elektronske senzorske glave (13) sa pripadajućim magnetom (17) i ultrazvučne sonde (20) u obliku šipke koja je smeštena unutar aksijalnog otvora klipnjače aktuatora ( 5.1-a; 86.1-a (4-a; 4-c). Senzor linearnog položaja je postavljen centralno u aktuatoru (4-a; 4-c). Postoji mnogo tipova elektronskih linearnih senzora položaja, a najčešće korišćeni linearni magnetostriktivni senzor je prikazan na slici 12. Princip rada korišćenog linearnog senzora položaja poznat je u tehnologiji kao magnetostrikcija. Jednostavno rečeno, proces merenja položaja pokreće se kratkim električnim impulsima u elektronskoj glavi pretvarača (13), stvarajući elektromagnetne talase koji se uzdužno prenose preko ultrazvučne sonde (20) sve dok ne dostignu referentnu poziciju, koja je najčešće permanentni magnet (17). Naime, na poziciji klipa aktuatora (5-a; 86-a; 107-a) gde je ugrađen permanentni magnet (17) dolazi do interakcije magnetnih polja koja se vrlo precizno očitava u elektronskoj glavi uređaja. senzor (13). Razlika u vremenu prenosa i prijema, tj. Očitavanja talasnog poremećaja indirektno mere rastojanje ili položaj klipa aktuatora (5-a; 86-a; 107-a). Takvi linearni senzori položaja su izuzetno pouzdane komponente i komercijalno su dostupni kao standard. Vremenski odziv, tj.
Rastojanje se može pretvoriti u linearnu električnu veličinu u samoj elektronskoj glavi senzora položaja (13) i kao lako merljiva veličina električnog signala (npr. napon ili modulisani strujni signal) može se voditi žicama kroz otvor (3) i kablovsku uvodnicu (31) dalje do procesora za analizu dotičnog signala.
3.2 Spoljni senzorski mehanizam, tip EKSTS
Spoljni senzorski mehanizam tipa EKSTS prema predmetnom pronalasku, gde se kretanje kontrolnog klipa (6-a) do senzora smeštenih na spoljašnjoj strani ventila ostvaruje pomoću posebnog mehanizma, koji može biti sledeće izvedbe.
3.2.1 Eksterni senzor sa fiksnim vretenom - EKSTS.FS (eksterni senzor sa fiksnim vretenom) - prikazan je na slici 18. Eksterni senzor sa fiksnim vretenom se sastoji od horizontalnog senzorskog vretena sa navojem (45) u kombinaciji sa navrtkom (51) ), horizontalno vreteno konusa (50.1) na koje je pričvršćen konusni zupčanik (42) i vertikalna osovina senzora (62.1) na kojoj je pričvršćen konusni zupčanik (41), pri čemu je horizontalno vreteno konusa (50.1) i vertikalno vratilo senzora (62.1) su u međusobnom zahvatu zupčanika preko konusnih zupčanika (41; 42), čije je horizontalno senzorsko navojno vreteno (45) povezano sa horizontalnim vretenom konusa (50.1) preko navrtke (124), koje navojna matica (51) je pomoću šrafova (52.1) pričvršćen za klip aktuatora (5), pri čemu se aksijalno kretanje klipa aktuatora (5-c) i navojne navrtke (51) prenosi u rotaciono kretanje navojnog vretena senzora (45) i time horizontalno vreteno konusa (50.1) čije se rotaciono kretanje prenosi na vertikalno vreteno (62.1) preko para konusnih zupčanika (42, 41).
Navojno vreteno senzora (45) je pričvršćeno za konusno vreteno (50.1) pomoću navojne matice (51). Na klip aktuatora (5-a; 86-a; 107-a) pričvršćena je navojna navrtka (51), čije se aksijalno kretanje prenosi na rotaciono kretanje vretena sa navojem senzora (45), koje je povezano pomoću zavrtnje za osovinu na kojoj je konusni zupčanik (41) koji prenosi rotaciju na vertikalno vratilo senzora (62.1). Vreteno sa navojem senzora (45) nalazi se unutar aksijalnog otvora u klipnjači (5.1-c) aktuatora (4-a; 4-b; 4-c).
Kao što je prikazano na slici 18, navojna matica (51) je pričvršćena na klip aktuatora (5-c) pomoću vijaka (52.1). Aksijalno pomeranje navojne matice (51) se prenosi u rotaciono pomoću senzorskog navojnog vretena (45), koje je preko šrafova povezano sa osovinom na kojoj se nalazi konusni zupčanik (42), koji preko konusnog zupčanika ( 41), prenosi rotaciju na vertikalno vratilo senzora (62.1). Horizontalno vreteno konusa (50.1) je montirano u dnu aktuatora preko odgovarajućeg ležaja (44), a sa druge strane pomoću ležaja (48) koji se nalazi u poklopcu za stezanje aktuatora (10-a). Ležaj (44) je fiksiran u telu aktuatora pomoću ploče (43). Vertikalna osovina senzora (62.1) je postavljena u centralno telo ventila (2) preko ležaja (40) koji se nalazi u posebnoj čauri (39). Gornji deo osovine vertikalnog senzora (62.1) je oslonjen na ležaj (63) koji se nalazi u čauri (56) pričvršćenoj za telo ventila (1) (vidi sliku 15). Vertikalna osovina senzora (62.1) koja se nalazi unutar otvora (3) proteže se od stezne čaure (12-b) duž centralnog tela ventila (2) i spoljašnjeg tela ventila (1) do senzorskog elementa aktuatora (59.3), koji vertikalno vratilo senzora (62.1 ) je aksijalno povezano sa vertikalnim navojnim vretenom (62.2) na kome se nalazi navojna matica (59.2).
Rotacija vertikalnog vratila senzora (62.1) se prenosi preko navojnog vretena (62.2) u translaciju navojne matice (59.2) koja ima indekse (59.1) smeštene na sebi i koji služe za sprečavanje rotacije navojne matice (51). ) i aktivirati prekidač (64.1; 64.2) krajnjih položaja induktivnog ili mehaničkog tipa, regulacioni klip (6-a), tj. Koriste se za dodatnu signalizaciju otvorenog ili zatvorenog položaja ventila.
Ovaj dizajn mehanizma eksternog senzora sa fiksnim vretenom se uglavnom koristi za ventile sa većim radnim hodom kontrolnog klipa, dakle za veće nominalne prečnike ventila, a vreteno senzora je u kontaktu sa radnom tečnošću.
3.2.2.Spoljni senzorski mehanizam sa pokretnim vretenom -EKSTS.MS (Ekternal Sensoric vith Moving Spindle)- sastoji se od vretena sa navojem senzora (45) fiksiranog u klipnjači aktuatora (5.1-b; 86.1-b) fiksiranog u komandi klip (6 -a) i navojne matice (51), sve prikazano na slikama 15 do 17 za kontrolni ventil sa hidrauličnim aktuatorom, na slikama 26 do 31 za kontrolni ventil sa pneumohidrauličnim aktuatorom i na slikama 34 do 36 za kontrolni ventil sa pneumatskim aktuatorom.
Spoljni senzorski mehanizam sa pokretnim vretenom sastoji se od horizontalnog senzorskog vretena sa navojem (45), horizontalnog konusnog vretena (50.1) na koje je pričvršćen konusni zupčanik (42) i vertikalne osovine senzora (62.1) na kojoj je konusni zupčanik (41) je pričvršćen, pri čemu su horizontalno vreteno konusa (50.1) i vertikalno vratilo senzora (62.1) u međusobnom zahvatu zupčanika preko konusnih zupčanika (41; 42), koje je horizontalno vreteno sa navojem senzora (45) pričvršćeno preko pričvrsnu maticu (47) unutar klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1.-c; 86.1-b) pri čemu se aksijalno pomeranje klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1.-) c; 86.1-b) i tako horizontalnog navojnog vretena (45) prenosi se preko navrtke (51) koja se nalazi na horizontalnom vretenu konusnog vratila (50.1) u rotaciono kretanje istog, koje se prenosi preko para konusnih zupčanika (42, 41) na vertikalno vreteno (62.1).
Kao što je prikazano na gornjim slikama, unutar klipnjače aktuatora (5.1-b; 86.1-b) vreteno sa navojem senzora (45) je pričvršćeno preko pričvrsne matice (47) koja meri aksijalno kretanje klipa (5-a); 5-b) 86.1-a se prenosi u rotaciono kretanje preko navrtke (51) koja se nalazi na vretenu sa navojem (45); Rotacija se prenosila na vertikalno vreteno (62.1) preko senzorskog vretena sa navojem (45) i para konusnih zupčanika (42, 41). Senzorsko navojno vreteno (45) je izolovano od visokog hidrauličkog kontrolnog pritiska pomoću cevi (46) pričvršćene na dnu aktuatora (14) i zaptivke (53) koja se nalazi u samom klipu (5-b). Senzorsko navojno vreteno (45) je montirano u dnu aktuatora (14-b) preko odgovarajućeg ležaja (44), a na drugoj strani ležaja (48) koji se nalazi u steznoj glavi centralnog dela ventil (10-b). Ležaj (44) je fiksiran u telu aktuatora pomoću ploče (43). Vertikalno senzorsko vreteno (62.1) je montirano u centralnom delu tela ventila (2) pomoću ležaja (40) koji se nalazi u posebnoj čauri (39). Gornji deo pomenutog vertikalnog vretena je oslonjen na ležaj (63) koji se nalazi u čauri (56) pričvršćenoj za telo ventila (1). Vertikalno vreteno senzora (62.1) koje se nalazi unutar otvora (3) pruža se od stezne čaure (12-b) duž centralnog tela ventila (2) i spoljašnjeg tela ventila (1) do elementa pokretača senzora (59.3) čija je vertikalna vreteno (62.1) ) aksijalno je povezano sa navojnim vretenom (62.2) na kome se nalazi navojna matica (59.2).
Rotacija vertikalnog vratila senzora (62.1) se prenosi preko navojnog vretena (62.2) u translaciju navojne navrtke (59.2), koja na sebi ima indekse (59.1) koji služe za sprečavanje rotacije navojne matice ( 59.2) i aktivirati prekidače (64.1; 64.2) krajnjih položaja induktivnog ili mehaničkog tipa, regulacioni klip (6-a), tj. Koriste se za dodatnu signalizaciju otvorenog ili zatvorenog položaja ventila.
Ovaj tip eksternog senzorskog mehanizma sa pokretnim vretenom se koristi za ventile sa manjim radnim hodom, odnosno za manje nominalne veličine ventila, a vreteno senzora je van kontakta sa radnim fluidom preko izolacione cevi (46).
3.2.3. Spoljni senzorski mehanizam sa čeličnim kablom -EKSTS.SC (Ekternal Sensoric vith Steel Cable)- sastoji se od čelične sajle (119) i odgovarajuće remenice (118), prikazanih na slikama 19 do 21 za kontrolni ventil sa hidrauličnim aktuatorom, međutim isti princip važi i može se primeniti i na regulacione ventile sa drugim tipovima aktuatora.
Jedan kraj čelične sajle (119) je pričvršćen za klipnjaču (5.1-c), a drugi za poseban aktuator senzora (59.3) koji se nalazi u držaču (57) pričvršćenom za telo ventila sa spoljašnje strane. Potreban ugaoni otklon čelične sajle vrši se pomoću posebne remenice (118) pričvršćene za posebnu prirubnicu (119) na dnu aktuatora (14-c). Praćenje kretanja kontrolnog klipa do pokretačkog elementa senzora (59.3) spoljnih senzora ostvaruje se pomoću čelične sajle (119), a opruga (121) uvek drži čeličnu sajlu (119) sa potrebnom zateznošću. sila.
Čelična sajla (119) je izolovana od pogonskog fluida posebnom izolacionom klipnjačom (46) pričvršćenom u donjoj prirubnici aktuatora (14-c). Za signalizaciju položaja kontrolnog klipa (6.1-a), na držač senzora (57) mogu se pričvrstiti različiti tipovi linearnih senzora položaja i graničnih prekidača. U slučaju da je hod aktuatorskog elementa senzora (59.3) prevelik za vertikalnu montažu, ugradnjom druge remenice čeličnog kabla, držač senzora se može rotirati za 90°, tj. postavljen u horizontalnom uzdužnom položaju, što čini konstrukciju kompaktnijom.
Isti senzori se mogu koristiti na svim verzijama mehanizama eksternih senzora kao što je prikazano na slici 15. Prikazani senzori su postavljeni na poseban držač (57) i mogu biti u obliku graničnih prekidača (64.1; 64.2) ili rotacionih prekidača (. 61) ili linearne senzore položaja (13) istog tipa kao što je prikazano na slici 12.
Eksterni senzorski mehanizam EKST se koristi, npr. u slučaju upotrebe ventila sa visokim temperaturama tekućih fluida, kao što je topla para, ili kada je potrebna dodatna signalizacija krajnjih položaja kontrolnog klipa (6-a) preko prekidača krajnjeg položaja različitih tipova (64.1; 64.2).
INDUSTRIJSKA PRIMENLJIVOST
Industrijska primenjivost ovog pronalaska je očigledna, to je novi aksijalni ventil sa konceptom modularne konstrukcije sa širokim spektrom primene u kontroli protoka različitih fluida.
Spisak pozivnih oznaka
1 spoljašnje telo ventila
1.1 spojna rebra
2 centralno telo ventila
3 rupe za prolaz čeličnog kabla
4.1-prirubnica za stezanje prednjeg aktuatora
4-a telo aktuatora
4-b telo aktuatora
4-c telo aktuatora
4-SC telo aktuatora
4-SFMO telo aktuatora
4-SH telo aktuatora
5. klip aktuatora
5-b klip aktuatora
5-c klip aktuatora
5.1-a spojna šipka aktuatora
5.1-b klipnjača aktuatora
5.1-c spojna šipka aktuatora
6a kontrolni klip
4-držač segmenta za sprečavanje rotacije kontrolnog klipa
5-a segment za sprečavanje rotacije regulacionog klipa područje strujanja tečnog medijuma
izlazna sekcija
izlazna zaptivka
-a središnji poklopac ventila
-b središnji poklopac ventila
-c centralni poklopac ventila
zaptivka poklopca za zatezanje
th colet
-b stezaljka
-c stezaljka
-d colet
elektronska glava senzora linearnog položaja
-a dno aktuatora
-b dno aktuatora
-c dno aktuatora
donjih steznih vijaka aktuatora
prostor za dovod pogonske tečnosti za smer zatvaranja ventila linearni magnet senzora položaja
zaptivka klipa
prostor za dovod pogonske tečnosti za smer otvaranja ventila ultrazvučna sonda
zaptivka tela ventila
unutrašnja zaptivka klipnjače
vodilice klipnjače
zaptivke klipnjače
zaštitni poklopac vođice klipnjače
25-SC držač vođice klipnjače
25-SH držač vođice klipnjače
26 zadnji pečat
27 klipna matica eksterne kontrole
28 zaptivki sa jednim prstenom
29 zavrtnja za pritezanje izlaznog dela
30 poklopac
Uvod kabla senzora 31 položaja
32 zavrtnja za pričvršćivanje poklopca
33 sistem zaptivanja curenja medijumske cevi
34 sistem zaptivanja curenje medija poklopac cevi
35 cev za dovod radnog medija za smer zatvaranja ventila 35.1 zaptivke na krajevima cevi
36 poklopac cevi
36.1 zaptivka poklopca cevi
37 cev za dovod radnog medija za smer otvaranja ventila 38 poklopac cevi pogonskog medija za smer otvaranja ventila 0 vertikalni ležaj vretena senzora
41 vertikalni senzor konus vretena
42 horizontalni senzor konus vretena
43 prirubnica za montažu spoljne čaure prednjeg ležaja 43.1 potporna prirubnica remenice
Glavni ležaj vretena senzora 44
45 senzor navojno vreteno
46 izolaciona klipnjača
47 matica za pričvršćivanje vretena senzora
48 senzor vretena pomoćni ležaj
49.1 zatezna matica horizontalnog konusa
.2 vijak za pričvršćivanje matice
.1 konusno vreteno
,2 daljinska puška
matica vretena senzora
zavrtnja za montažu olovke
opruga za sprečavanje rotacije regulacionog klipa
prijemna čaura
spoljni držač senzora
zaptivni poklopac
.1 indeks/pozicija pin
.2 navrtka vertikalnog senzora vretena
.3 element za aktiviranje senzora
poklopac rotacionog senzora za kontrolu položaja klipa rotacioni ili linearni senzor položaja
vertikalno vratilo mehaničkog pogona
.1 vertikalna osovina senzora
.2 vreteno sa vertikalnim navojem
vertikalni ležaj vratila
.1 granični prekidač za zatvoreni položaj kontrolnog klipa
.2 granični prekidač za otvoreni položaj kontrolnog klipa rastojanje montažne ploče graničnog prekidača položaja spoj vretena vertikalnog senzora i senzora rotacionog položaja nosač za rotacioni ili linearni kontrolni senzor položaja klipa ulaz za kabl za rotacioni ili linearni kontrolni senzor položaja klipa čaura za montažu spoljašnjeg mehaničkog aktuatora Horizontalna matica vretena
vreteno sa horizontalnim navojem
klipnjače aktuatora
73 pomoćni ležaj horizontalnog vretena
74 horizontalna montažna ploča ležaja
75 horizontalni navojni ležaj vretena
76 vijak za pričvršćivanje opruge protiv rotacije regulacionog klipa
77 opruga za sprečavanje rotacije regulacionog klipa
78 Poklopac za punjenje aktuatora sa uljem ili mašću za podmazivanje pogonskog mehanizma
79 cev za kontrolu nivoa ulja za podmazivanje aktuatora
6 kontrolni klip
81 poklopac sa staklenim prozorom za proveru ulja za podmazivanje
82 epruvete sredstva za curenje zaptivnog sistema
83 zatezna kapa cevi za curenje medijuma zaptivnog sistema
84 oklopni poklopac cevi za propuštanje medija
85 zaptivka klipnjače
85.1 zaptivka klipnjače
86-a klip aktuatora
86.1-a spojna šipka aktuatora
87 otvor za smer zatvaranja ventila
95 rupa za smer otvaranja ventila
96 poklopac pneumatskog aktuatora
97 spojni vijak
98 matica za vijke
99 telo izlaznog ventila
100 centralni deo izlaznog tela ventila
101 dovod komprimovanog vazduha (kontrolni medijum) za smer zatvaranja ventila 102 dovod komprimovanog vazduha (kontrolni medijum) za smer otvaranja ventila
103-SC opruga
103-SFMO opruga
103-SH opruga
104 disk
105 prsten za sedište
106.1-SH klipnjača aktuatora
106-SH klip aktuatora
107-a klip aktuatora
107-b klip aktuatora
116 klipnih vođica
118 remenica kabla
119 čelična sajla
120 vertikalni spoljni izolacioni čelični kabl spojne šipke 121 opruge
Navrtka za pričvršćivanje vretena sa navojem senzora 124 125 rotacionih zaptivki
126 prirubnica za montažu vretena sa navojem senzora 128-SC centrirajuća šipka aktuatora u telu ventila
128-SFMO Bočna cev klipa aktuatora „A“.
130 disk matica
131 izduvni-usisni filter
132 prigušnica
133-SFMO diferencijalna "B" bočna cev aktuatora
134 cijev za aktiviranje
pA kontrolno sredstvo za napajanje za smer zatvaranja PB kontrolno sredstvo za napajanje za smer otvaranja

Claims (9)

Patentni zahtevi
1. Modularni aksijalni ventil za regulaciju protoka fluida koji se sastoji od:
- jednodelno ili dvodelno spoljašnje telo ventila (1; 99) koje sadrži koaksijalno postavljene ulazne i izlazne otvore za protok fluida;
- centralno telo ventila (2; 100) koje je spojeno sa spoljnim telom ventila (1; 99) pomoću rebara (1.1), gde su kanali (7) smešteni između spoljašnjeg tela ventila (1) i centralnog ventila telo (2; 100) koje omogućava nesmetan protok fluida koji teče kada je pomenuti aksijalni ventil u otvorenom stanju;
- aktuator (4a; 4-b; 4-c) smešten aksijalno unutar tela centralnog ventila (2; 100), pri čemu navedeni aktuator (4a; 4-b; 4-c) sadrži klip aktuatora (5-a; 5 -b 5-c) i klipnjaču aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c; 72) na koju je povezan upravljački klip (6-a; 80) i čije aksijalno kretanje kontroliše protok tečnosti u; cevovod;
- radijalni otvori koji se pružaju od spoljašnjeg tela ventila (1; 99) i sadrže cevi (35; 37) kroz koje kontrolna tečnost pod pritiskom struji ka klipu aktuatora (5-a; 5-b; 5-c);
- zaptivni sistem klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1.-b; 5.1-c; 72) i njegov mehanizam za kontrolu zaptivanja;
- eksterni senzorski mehanizam za pomeranje kontrolnog klipa (6-a; 80) u pravcu otvaranja ili zatvaranja aksijalnog ventila ili za signalizaciju položaja kontrolnog klipa (6-a; 80) preko mehanizma do ugrađenog senzori izvan aksijalnog ventila, pri čemu se spoljni senzorski mehanizam nalazi izvan bilo kog od gore navedenih aktuatora (4a; 4-b; 4c);
- spoljašnje telo ventila (1; 99) i centralno telo ventila (2; 100) svaki sadrži otvor (3) koji se radijalno proteže kroz pomenuto spoljašnje i pomenuto centralno telo, sa komponentama spoljnog senzorskog mehanizma koji prolaze kroz otvor (3 );
- aktuator je ili hidraulični aktuator (4-a), ili mehanički aktuator (4-b), ili pneumohidraulični aktuator (4-c) ili pneumatski aktuator (4-c);
pri čemu su bilo koji od navedenih aktuatora (4a; 4-b; 4-c) i mehanizam eksternog senzora modularni i međusobno komplementarni na takav način da se mogu kombinovati jedan sa drugim,
pri čemu spoljni senzorski mehanizam sadrži:
- fiksno horizontalno senzorsko navojno vreteno (45), ili pokretno horizontalno senzorsko navojno vreteno (45), ili čelični kabl (119) za signalizaciju položaja kontrolnog klipa (6-a; 80); ili
- horizontalno navojno vreteno (71) za aktiviranje ili signalizaciju položaja kontrolnog klipa (6-a; 80),
karakteriše to što je fiksno vreteno sa horizontalnim navojem (45), pokretno horizontalno senzorsko navojno vreteno (45), horizontalno navojno vreteno (71) ili čelična sajla (119) koja je fiksno smeštena unutar aksijalnog otvora u klipnjači aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c; 72), pri čemu je pokretno horizontalno senzorsko vreteno sa navojem (45) ili čelični kabl (119) izolovani od kontrolne tečnosti pomoću izolacione klipnjače (46) i zaptivka (53) koja se nalazi u klipnjači aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c), gde je izolaciona klipnjača (46) pričvršćena za dno (14-a; 14-b; 14-c) aktuatora (4a; 4-b; 4c);
da se spoljni senzorski mehanizam sastoji od fiksnog horizontalnog senzorskog vretena sa navojem (45) povezanog sa navrtkom (51), horizontalnog konusnog zupčanika (50.1) na kome je fiksiran konusni zupčanik (42) i vertikalne osovine senzora (62.1) na koji je pričvršćen konusni zupčanik (41), pri čemu su horizontalni konusni zupčanik (50.1) i vertikalno vratilo senzora (62.1) povezani konusnim zupčanicima (41;42), pri čemu je horizontalna osovina senzora (45) povezana preko maticu (124) na vreteno horizontalnog konusnog zupčanika (50.1), pri čemu je navrtka (51) pričvršćena zavrtnjima (52.1) na klip aktuatora (5-a; 5-b; 5-c), gde je aksijalno kretanje klipa aktuatora (5-a; 5-b; 5-c) i Navrtke (51) prenose rotaciono kretanje fiksnog horizontalnog senzorskog navojnog vretena (45), a time i horizontalnog konusnog zupčanika (50.1), čije se rotaciono kretanje prenosi preko konusnih zupčanika (42, 41) na vertikalno vratilo senzora. (62.1) i senzorima instaliranim izvan aksijalnog ventila; da se spoljni senzorski mehanizam sastoji od pokretnog horizontalnog senzorskog vretena sa navojem (45), horizontalnog konusnog zupčanika (50.1) sa fiksnim konusnim zupčanikom (42) i vertikalne osovine senzora (62.1) sa fiksnim konusnim zupčanikom (41), gde horizontalni konusni zupčanik (50.1) i vertikalno vratilo senzora (62.1) povezani su konusnim zupčanicima (41; 42), čije je pokretno horizontalno navojno vreteno senzora (45) pričvršćeno, preko stezne matice (47), unutar klipa aktuatora šipka (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c), pri čemu se aksijalno kretanje klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c) i pokretnog horizontalnog senzorskog vretena sa navojem (45) vrši preko navrtka (51) koja je pričvršćena za horizontalni konusni zupčanik (50.1), prenosi svoje rotaciono kretanje koje se prenosi preko para konusnih zupčanika (42, 41) na vertikalnu osovinu senzora (62.1) i na senzore postavljene izvan aksijalnog ventila; da se spoljni senzorski mehanizam sastoji od čelične sajle (119), remenice (118) koja rotira čeličnu sajlu (119) za 90° i elementa za aktiviranje senzora (59.3), gde je jedan kraj čelične sajle (119) pričvršćen pomoću elementa za pričvršćivanje kabla (117) na kraju klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c), a drugi kraj u elementu za aktiviranje senzora (59.3) koji se nalazi unutar držača ( 57) koji je vertikalno pričvršćen za spoljašnje telo ventila (1; 99 ) preko elementa (123), pri čemu se pomeranje elementa za aktiviranje senzora (59.3) u vertikalnom smeru od spoljašnjeg tela ventila (1), pri otvaranju ventila , postiže se dejstvom opruge (121) koja se nalazi između elementa za aktiviranje senzora (59.3) i elementa (123) i koja uvek drži čeličnu sajlu (119) sa potrebnim zateznom silom, a pomeranje elementa za aktiviranje senzora (59.3) u vertikalnom pravcu prema spoljašnjem telu ventila (1) se postiže povlačenjem sajle (119) usled aksijalnog pomeranja klipnjače aktuatora (5.1) u smer zatvaranja aksijalnog ventila;
da horizontalno navojno vreteno (71) koje pokreće kontrolni klip (80) u pravcu otvaranja ili zatvaranja preko horizontalne matice vretena (70), pri čemu je fiksno horizontalno navojno vreteno (71) povezano sa klipom aktuatora (5) preko horizontalnu maticu vretena (70) -a 5-c), gde se aktiviranje mehaničkog aktuatora (4-b) odvija okretanjem osovine vertikalnog senzora (62) pomoću elektromotora, hidrauličnog motora; pneumatski motor ili ručni točak, gde se obrtni moment prenosi na horizontalno navojno vreteno (71) preko para konusnih zupčanika (41) i (42) čije se ose seku pod pravim uglom, a vertikalno vratilo senzora (62) leži unutar montaže prirubnica (69) pomoću ležaja (63) iu centralnom delu tela centralnog ventila (2) pomoću ležaja (40), gde je pričvršćena prirubnica (69) povezana sa spoljnim telom ventila (1) pomoću više šrafova (32), gde je horizontalno navojno vreteno (71) montirano pomoću glavnog ležaja (75) i pomoćnog ležaja (73) koji se nalazi unutar stezne glave centralnog dela ventila (10-c), glavni ležaj (75) se nalazi između horizontalne matice vretena (70) i konusnog zupčanika (42); i
pri čemu je rotacija kontrolnog klipa (6-a; 80) blokirana paralelnom oprugom (55; 77) koja se nalazi na zadnjoj spoljnoj ivici tela aktuatora (4-a; 4-b; 4-c) i pričvršćena je na telo aktuatora (4-a; 4-b; 4-c), koji regulacioni klip (6-a; 80) na svojoj unutrašnjoj strani ima odgovarajući žleb u koji klizi paralelna opruga (55; 77) i na taj način sprečava neželjeno rotacija regulacionog klipa (6-a; 80).
2. Aksijalni ventil prema zahtevu 1, karakteriše to što je ventil za kontrolu protoka.
3. Aksijalni ventil prema zahtevima 1-2, pri čemu se vertikalno vratilo senzora (62.1) nalazi unutar otvora (3) koji se pruža od stezne čaure (12-b) duž centralnog tela ventila (2; 100) i spoljašnjeg ventila. telo (1; 99) na pokretački senzorski element (59.3), pri čemu je vertikalna osovina senzora (62.1) aksijalno povezana sa vertikalnim zavrtnjem vreteno (62.2) na kome se nalaze navrtke (59.2) sa indeksima (59.1) na sebi, navrtke (59.2) služe za aktiviranje krajnjih prekidača (64.1; 64.2) regulacionog klipa (6-a) i signaliziranje otvoren ili zatvoren položaj ventila.
4. Aksijalni ventil prema zahtevu 1, karakteriše to što se čelična sajla (119) pruža u vertikalnom smeru od remenice (118) do elementa pokretača senzora (59.3) unutar otvora (3) koji se pruža od stezne čaure (12-d). ) duž ventila centralnog tela (2; 100) i spoljašnjeg tela ventila (1; 99) do elementa za aktiviranje senzora (59.3) pri čemu je remenica (118) pričvršćena pomoću prirubnice remenice (43.1) koja se nalazi u dno aktuatora (14-c) na takav način da se čelična sajla (119) pruža aksijalno unutar klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c).
5. Aksijalni ventil prema zahtevu 4, karakteriše to što pokretački element senzora (59.3) ima indekse (59.1) postavljene na njemu koji služe za aktiviranje prekidača (64.1; 64.2) kontrolnog klipa (6-a, 80) i za signaliziraju otvoreni ili zatvoreni položaj ventila, koji Prekidači (64.1; 64.2) mogu biti induktivnog ili mehaničkog tipa ili mogu biti povezani sa linearnim senzorom položaja.
6. Aksijalni ventil prema zahtevima 1 do 5, karakteriše to što je pogon mehanički pogon, pneumatski pogon, pneumo-hidraulični pogon ili hidraulični pogon.
7. Aksijalni ventil prema zahtevima 1 do 2, naznačen time što sistem zaptivke aktuatora (4-a; 4-b; 4-c) sadrži dve ili više zaptivki klipnjače (24; 22), od kojih je klipnjača zaptivke (24) se nalaze unutar kružne vodilice žleba (23) oko obima klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c; 72) između vođice (23) i poklopca za pričvršćivanje (25), a unutrašnje zaptivke klipnjače (22) nalaze se između suprotnog kraja vođice (23) i unutrašnjeg dela tela aktuatora (4-a; 4-b; 4-c).
8. Aksijalni ventil prema zahtevu 7, karakteriše to što je kontrolni mehanizam za zaptivanje aktuatora (4a; 4b; 4c) realizovan preko žleba koji se nalazi u vođici klipnjače (23) i otvora kroz koji tečnost koja curi prolazi do radijalno postavljene cevi (33), pri čemu se metoda upravljanja zaptivanje aktuatora (4a; 4b; 4c) postiže vizuelnom proverom prisustva tečnosti koja curi u cevi (33) i spoju (34) ili daljinski pomoću prekidača pritiska ili sonde pomoću kontrolisanje povećanja pritiska tečnosti koja curi u cevi (33), pri čemu prisustvo fluida koji teče ili povećanje pritiska u cevi (33) na spoju (34) znači da se zaptivka klipnjače (24) nalazi između vođica (23) i klipnjača aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c; 72) su oštećeni i cure, a prisustvo kontrolne tečnosti ili povećanje pritiska u cevi (33) na spoju ( 34) znači da se unutrašnja zaptivka klipnjače (22) nalazi na periferiji klipnjače aktuatora (5.1-a; 5.1-b; 5.1-c; 72) između centralnog tela ventila (2; 100) i koja se oslanja na drugu kraj vođice (23) je oštećen i curi.
9. Aksijalni ventil prema bilo kom od prethodnih zahteva, karakteriše to što se jednodelno spoljašnje telo ventila (1) koristi za hidraulički (4-a) ili mehanički aktuator (4-b), a dvodelni spoljni ventil telo (1; 99) se koristi za pneumo-hidraulični (4-c) ili pneumatski aktuator (4-c).
RS20250082A 2018-05-14 2019-05-14 Aksijalni ventil sa koncepcijom modularne konstrukcije RS66439B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HRP20180751 2018-05-14
EP19753474.6A EP3794254B1 (en) 2018-05-14 2019-05-14 Axial valve of the modular concept of construction
PCT/HR2019/000012 WO2019220153A2 (en) 2018-05-14 2019-05-14 Axial valve of the modular concept of construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS66439B1 true RS66439B1 (sr) 2025-02-28

Family

ID=74592844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20250082A RS66439B1 (sr) 2018-05-14 2019-05-14 Aksijalni ventil sa koncepcijom modularne konstrukcije

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3794254B1 (sr)
HR (1) HRP20250024T1 (sr)
RS (1) RS66439B1 (sr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115750847B (zh) * 2022-11-30 2025-07-11 科威纳工业自动化有限公司 一种可远程控制的多通气动阀
CN120257521B (zh) * 2025-05-27 2025-08-29 中国航发湖南动力机械研究所 轴流压气机失速先发诊断分析方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997014898A1 (en) * 1995-10-19 1997-04-24 C Valves Ltd. In-line control valves
EP2433037B1 (en) * 2009-05-20 2013-06-19 Hydromat-Inzenjering D.O.O. Regulation valve with hydraulic axial piston and its use

Also Published As

Publication number Publication date
EP3794254B1 (en) 2024-10-30
EP3794254C0 (en) 2024-10-30
EP3794254A2 (en) 2021-03-24
HRP20250024T1 (hr) 2025-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11359735B2 (en) Axial valve of the modular concept of construction
US6609533B2 (en) Valve actuator and method
US7523916B2 (en) Fail-safe gate valve
US9353882B2 (en) Low profile hydraulic actuator
FI83694B (fi) Kulventil.
US8360391B2 (en) Metal sealing, stem locking mechanism
US9920852B2 (en) Subsea electric actuator
US11448243B2 (en) Electrohydraulic system for use under water, comprising an electrohydraulic actuator
CA2010746C (en) Sub-sea valve actuator
NO341792B1 (no) Direktebelastet kontrollventil med pakningsfølger med avtapper og uavhengig andre forsegling
RU2673922C2 (ru) Двухзапорный клапан
Chinyaev et al. The valve is a shutoff for the passive protection systems of pipelines
US3912221A (en) Stem seal and retainer for gate valve
CA2251774A1 (en) Safety element for a duct
EP3794254B1 (en) Axial valve of the modular concept of construction
US4921003A (en) Shut-down valve
US5484133A (en) Manual override system for linear magnetically operated valve
RU193785U1 (ru) Сильфонная шиберная задвижка
JP2015503068A (ja) クイックメンテナンス海底チェックバルブ
RU183710U1 (ru) Осевой регулирующий клапан
HRP20190875A2 (hr) Aksijalni ventil modularnog koncepta izvedbe
CN115561019B (zh) 一种深海取样旋塞阀
RU2485375C2 (ru) Клапан
US20250235988A1 (en) Torque tool
RU139071U1 (ru) Шиберная задвижка