MOKVELD vs GOODWIN: разбор полетов и конструкций клапанов осевого потока. Чашков Ю. А.

MOKVELD vs GOODWIN: разбор полетов и конструкций клапанов осевого потока. Чашков Ю. А....

Клапаны осевого потока голландской фирмы Mokveld («Моквелд»), кажется, существовали всегда. И если система перекрытия потока «поршень-сепаратор» (триммер) совершенствуется постоянно под новые требования регулируемых сред, то реечный механизм передачи движения по принципу гаражного замка из двух реек не меняется уже более 60 лет. При этом корпус клапана отливается целиком и в таком виде обрабатывается, что создает определенные технологические неудобства и делает невозможным ремонт или техобслуживание на трубопроводе.




Клапан осевой Mokveld с приводом «рейка-рейка...


В 2015 году на выставке арматуры английская фирма «Гудвин» представила новый клапан осевого потока с приводом «рейка-шестерня-рейка», состоящий уже из 3 деталей, и корпус клапана из 3 частей, изготовленных методом штамповки, что позволяет легче обрабатывать и контролировать качество каждой, но также делает невозможным ремонт или техобслуживание самого клапана на трубопроводе. Были разработаны модели клапанов осевого потока с приводом от вертикального штока на поршень с помощью горизонтальной шестерни (прямозубой или эвольвентного сопряжения), эксцентрика и пальца (рычажного или другого привода). Такие модели не нашли практического применения, но закрепили приоритет авторов. Все перечисленные модели не позволяют производить ремонт или техобслуживание внутренней обтекаемой втулки с механизмом привода и запорного узла, включая уплотнения, без перемещения всего клапана из трубопровода. Эта возможность появилась с изобретением клапанов осевого потока, имеющих узел перекрытия, снимаемый с клапана без разрыва самого трубопровода, что позволяет быстро заменять его приготовленным для эксплуатации в мастерских.



Клапана Goodwin с передачей «рейка-шестерня-рейка» с корпусом из трех деталей...


Каждая модель клапана имеет недостатки привода перемещения поршня перекрытия, которые необходимо устранить или уменьшить, а для начала обозначить.

1. Реечный зубчатый привод Mokveld («Моквелд») при своей простоте конструкции требует очень прочных материалов и, соответственно, инструментов и станков высокой точности, что делает его дорогим, но не делает надежным. Трение скольжения в нескольких пазах под углом 45° двух реек прижимает каждую к внутренней поверхности своего канала движения, и общая результирующая сила трения скольжения требует повышенной мощности внешнего привода. Поршень перекрытия потока жестко связан с горизонтальной рейкой привода, чьи зубцы очень точно входят в зацепление с зубцами штока, и любая вибрация или дрожание поршня от воздействия турбулентного потока через триммер (сепаратор) передаются на зубья, увеличивая общую силу трения и износ зубчатой пары, что бывает причиной аварий. Шток может совершать только возвратно-поступательное движение, что требует сложной конструкции герметизации сальника и дополнительного усилия.


2. Реечный («рейка-шестерня-рейка») привод «Гудвин» имеет промежуточную шестерню, от радиуса которой зависят необходимое усилие привода и точность перемещения поршня перекрытия. При меньших размерах шестерни требуется большее усилие внешнего привода, радиальная реакция ее зубьев прижимает обе рейки к поверхностям каналов движения, увеличивая силу трения. Поршень перекрытия потока жестко связан с двойной горизонтальной рейкой привода, чьи зубцы очень точно входят в зацепление с зубцами широкой шестерни, и любая вибрация или дрожание поршня от воздействия турбулентного потока через триммер (сепаратор) передаются на зубья, увеличивая общую силу трения и износ узла. Шток может совершать только возвратно-поступательное движение, что требует сложной конструкции герметизации сальника и дополнительного усилия.



Клапан регулирующий с осевым запором разгруженный с защитой сальника...


3. Реечный привод (вертикальный шток с горизонтальной шестерней и горизонтальная рейка — опытный образец испытывается в компании «ВАРК»). Радиальная реакция зубьев шестерни прижимает только одну горизонтальную рейку к поверхности канала движения, что уменьшает трение. Поршень перекрытия потока жестко связан с горизонтальной рейкой привода, чьи зубцы входят в зацепление с зубцами шестерни штока, и любая вибрация или дрожание поршня от воздействия турбулентного потока через триммер (сепаратор) передаются через шток прямо на привод. Шток с шестерней только вращается в сальнике, это требует достаточно простую конструкцию сальника и значительно меньшее усилие внешнего привода.



Возможное применение механизма перемещения клапана с ползуном на подшипниках...


4. Предлагается модель, в которой поршень перекрытия соединен с поршнем привода, имеющим сквозное отверстие по диаметру вдоль поршня, а по сторонам этого отверстия наклоненные под 45° пазы квадратной формы. По этим пазам двигается каретка (ползун) с подшипниками на концах и отверстием с резьбой посередине, куда входит резьбовая часть вращающегося штока внешнего привода. При вращении штока каретка (ползун) движется по пазам поршня вверх/вниз, заставляя его перемещаться по горизонтали, двигает поршень перекрытия, закрывает/открывает клапан. Если ось поршня привода прикрепить к поршню перекрытия шаровым или карданным соединением, то радиальные колебания поршня под действием турбулентности потока не будут передаваться на поршень привода и затруднять его движение в канале. В зависимости от расстояния перемещения поршня перекрытия подбираются длина и диаметр поршня привода, и его поверхность скольжения в канале много больше поверхности реек зубчатого или шестеренчатого приводов. Поэтому удельное давление и сила трения будут меньше и в совокупности с вращением штока потребуют меньше усилий внешнего привода. Это позволит при закрытии сжимать пружину защитного кольца, предохраняющего сальник от износа абразивной составляющей среды в открытом состоянии.

Анализ конструкции, взаимодействия частей всех клапанов осевого потока и характера прохода рабочей среды позволил автору разработать модель клапана осевого потока с осевым приводом поршня перекрытия по преимуществам существующих моделей. После получения одобрения на выдачу патента ФИПС принцип работы такого клапана со схемой взаимодействия частей будет направлен в редакцию журнала «Вестник арматуростроителя» для ознакомления всеми заинтересованными компаниями.

Опубликовано в журнале "Вестник арматуростроителя" № 4 (39)

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 4 (39) 2017
Материалы других разделов по тегу Mokveld

Новости по тегу Mokveld

Статьи по тегу Mokveld

  • УльтраМарин, ООО. Чашков Ю. А. Осевому потоку - осевой привод УльтраМарин, ООО. Чашков Ю. А. Осевому потоку


    Восстановление экономики Европы после войны потребовало значительных объемов нефтепродуктов, для перекачки которых начали использовать трубопроводы больших диаметров, и возникла необходимость в новых моделях клапанов....
Журнал Вестник Арматуростроения
Заводы 18 Стандартизация 17 Газ.Нефть.Технологии УФА 13 ЗАО РОУ 10 Вестник арматуростроителя 35 Тулаэлектропривод 20 импортозамещение 16 видеорепортаж 21 Ямал СПГ 11 НПАА 34 ОМК 81 Северный поток 10 Теплоснабжение 12 Ремонт и реконструкция 42 Нефтепереработка 14 Инвестиции 45 Запорная арматура 28 Сертификация 60 Фобос 11 Нефтегаз-2016 11 Регулирующая арматура 16 Запорно-регулирующая арматура 20 Транснефть 79 Импортозамещение 125 Газпром 178 Шаровые краны 75 Клапаны 28 Трубы 46 Новинки и разработки 81 Тендеры и закупки 25 Модернизация производства 48 Контроль и испытания 23 Газ 33 Новое строительство 50 Выставки 38 Обучение и кадры 15 Автоматизация 14 Локализация 21 НИОКР 36 Инновации 33 Международное сотрудничество 76 СПГ 29 Приводы 17 Нефтегаз 34 Новинки 58 КТОК 24 Нефть и газ 90 Насосное оборудование 17 Сила Сибири 21 ТЭЦ 15 Армалит 23 ЧТПЗ 63 АДЛ 41 ТЭКО-ФИЛЬТР 24 Сумское НПО 30 РОСТРАНСМАШ Трейд 10 РТМТ 24 РЭП Холдинг 12 ГОСТ 10 ОМЗ 16 Сплав 19 АЭМ-технологии 16 Роснефть 43 Темпер 14 Курганский арматуростроительный кластер 15 ЖКХ 19 АУМА 20 Ижнефтемаш 13 Ивано-Франковский арматурный завод 13 «АДЛ» 28 Трубная металлургическая компания 20 МК Сплав 79 Завод Трубодеталь 18 АЭС 41 ДС Контролз 16 выставка 124 Москва 25 МашСталь 11 ЦКБА 10 Арматурные истории 12 МосЦКБА 10 трубопроводная арматура 297 Danfoss 79 БКЗ 33 Барнаульский котельный завод 15 литье 16 Судостроение 12 Astin BGM Group 11 ЦНИИТМАШ 10 нефть 35 Данфосс 101 Саранский приборостроительный завод 10 Санкт-Петербург 16 KSB 22 Задвижки 25 Camozzi 12 БАЗ 14 Волгограднефтемаш 40 Омский НПЗ 13 ТЭК 10 Ростовская АЭС 14 шаровой кран 13 Итоги года 16 Росатом 73 Атомэнергомаш 54 Индустриальный парк 10 Минпромторг 27 ООО Паровые системы 11 Россия 31 Уралхиммаш 16 Emerson 33 Пензтяжпромарматура 23 AUMA 14 «РусГидро» 10 «Конар» 12 ООО «Приводы АУМА» 25 Корпорация «Сплав» 17 ARAKO 13 АБС ЗЭиМ Автоматизация 70 «Трубодеталь» 13 «Армалит» 16 водоснабжение 12 Hawle 17 ТМК 35 Гусар 29 Metso 10 ПОЛИПЛАСТИК 22 ТермоБрест 33 Росстандарт 15 НПО ГАКС-АРМСЕРВИС 27 Курганская область 26 ООО «РТМТ» 18 «ПРИВОДЫ АУМА» 16 модернизация 35 ВМЗ 26 Росводоканал 12 Первоуральский новотрубный завод 12 Трубодеталь 11 НОВАТЭК 15 LD 17 НПО ГАКС Армсервис 10 Благовещенский арматурный завод 12 ФРП 11 АЭМ - технологии 11 Петрозаводскмаш 13 рынок 11 ПромАрм 22 Valve Industry Forum & Expo 10 Honeywell 10 ФАС 11 АБС Электро 37 Газ. Нефть. Технологии 21 ГУП ТЭК СПб 13 ПТПА 18 ПРИВОДЫ АУМА 10 электроприводы 43 Курган 24 Тюмень 15 Дайджест арматуростроителя 130 промышленность 10 ГЕАЗ 20 электропривод 12 Реком 10 Китай 27 Курганский арматурный завод 11 НПП ТЭК 11 Силовые машины 19 форум 18 VALTEC 37 семинар 30 ЗапСибНефтехим 24 Северсталь 14 Тяжпромарматура 20 Заметки редактора 40 Armtorg 39 сильфонные компенсаторы 10 газопровод 27 нефтегазовая отрасль 17 машиностроение 12 итоги 23 КОНАР 21 фитинги 10 конкурс 31 ГАКС-АРМСЕРВИС 22 производство 21 ИФАЗ 16 HEAT&POWER 14 Астима 10 СИБУР 35 Нововоронежская АЭС 2 15 Хавле Индустриверке 11 Сумское машиностроительное научно-производственное объединение 22 тендер 12 интервью 55 юбилей 16 ПКТБА 11 Редукционно-охладительные установки 10 регулирующие клапаны 17 Турция 13 аудит 23 ЧелябинскСпецГражданСтрой 16 экспорт 13 СеверМаш 11 Белорусская АЭС 19 нефтепровод 21 литейное производство 23 оборудование 14 Арзамасский приборостроительный завод 11 РАСКО 18 НПФ РАСКО 21 обучение 10 Челябинск 14 ЧЗЭМ 18 аккредитация 12 Петербургский Международный Газовый Форум 12 Белэнергомаш 13 Uni-Fitt 11 вебинар 13 МЗТА 11 конференция 58 Северный поток 2 25 Эмерсон 13 АО «ОКБМ Африкантов» 13 ГК Римера 25 Казахстан 20 Денис Мантуров 13 затворы 10 Транснефть-Сибирь 11 сотрудничество 25 Viessmann 12 ЗиО-Подольск 12 Будущее Белой металлургии 11 Лукойл 27 Новое производство 16 машиностроительная корпорация СПЛАВ 10 Этерно 11 Владимир Путин 10 АЭС Куданкулам 10 ремонт 14 новинка 30 Объединенная металлургическая компания 33 Выксунский металлургический завод 12 стенд 13 PCVExpo 14 история арматуростроения 10 локализация 10 HERZ 11 Группа ГМС 12 магистральный нефтепровод 12 Газпром нефть 11 новое оборудование 10 маркетинг 10 шаровые краны 15 трубопроводная арматура для АЭС 12 поставка 27 Aquatherm Moscow 24 строительство газопровода 19 Интергазсерт 10 Экспоцентр 10 трубопроводы 16 Эго Инжиниринг 13 Группа ЧТПЗ 59 белая металлургия 13 Нефтегаз 2017 15 нефтедобыча 11 Энергомаш (Чехов) - ЧЗЭМ 15 насосы 13 соглашение 10 котлы 13 Минпромторг РФ 16 поставка оборудования 26 инжиниринг 10 MIOGE 12 ИННОПРОМ 2017 10 Российское арматуростроение 21 ВАРК 10 атомная отрасль 23 российское производство 51 арматуростроение 10 Атомная энергетика 11 сравнение конструкций 10 опыт эксплуатации 21 медиагруппа Armtorg 27 международная выставка 18 мировое арматуростроение 22 Госкорпорация Росатом 10 участие в выставках 14 новые технологии 13 российское арматуростроение 18 сибэнергомаш 13 медиагруппа ARMTORG 12 YDF Valves 13 Заводы трубопроводной арматуры 11