ДРОССЕЛЬНАЯ ЗАСЛОНКА Российский патент 1995 года по МПК F16K1/226 

Изобретение относится к запорно-регулирующей арматуре трубопроводов и может быть использовано в химической, горнообогатительной, металлургической, энергетической, нефтяной промышленности, а также в индустрии строительных материалов.

Известна дроссельная заслонка с кольцевой полостью между резиновым седлом и металлическим корпусом. Эта полость соединена компенсационным каналом в резиновом седле с внутренней полостью входного патрубка заслонки [1]
Недостатком такой конструкции является ее сложность, а также неизбежность забивания (вплоть до полного цементирования) кольцевой полости твердыми частицами из транспортируемой жидкости пульпы, которые будут проникать туда через компенсационное отверстие в резиновом седле. Зашлаковывание кольцевой полости резко снижает упругоэластичные свойства уплотнения такой дроссельной заслонки.

Другим существенным недостатком названного прототипа является низкая герметичность заслонки на стыках с металлическими фланцами входного и выходного трубопровода.

Цель изобретения улучшение герметизации стыка заслонки с фланцами трубопровода, а также упрощение конструкции и повышение упругоэластичных свойств ее уплотнения, т.е. приспособление его к специфике транспортировки технологических пульп и жидких сред с высоким содержанием твердых частиц крупных (свыше 2 мм) размеров.

Цель достигается тем, что в дроссельной заслонке, содержащей жестко соединенный с поворотным валом дисковый затвор, взаимодействующий с установленным между фланцами трубопровода кольцевым резиновым седлом, последнее выполнено с двумя фланцами, прикрепленными к фланцам трубопровода посредством болтов с эксцентричными головками, при этом на наружной поверхности седла по обе стороны от зоны взаимодействия его с дисковым затвором выполнены два кольцевых опорных пояска под головки болтов.

При этом компенсация погрешностей изготовления без потери герметичности стыков обеспечивается высокой эластичностью и деформационной способностью седла, образующего одновременно корпус заслонки. Осевое расстояние между торцами фланцев выполняют на 5-10% больше соответствующего размера резинового седла-корпуса.

В таком случае резиновое седло в сборе с трубопроводом будет находиться в предварительно напряженном растянутом состоянии, что улучшает герметизацию самого дискового затвора, приводимого во вращение поворотным валом.

На фиг. 1 заслонка, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 схематично изображено резиновое седло-корпус в деформированном состоянии, обеспечивающем установку затвора.

Дисковый затвор 1 установлен на поворотном валу 2, опорами которого являются пластины 3 и уплотняющие грундбуксы 4. Пластины 3 крепятся с помощью болтов 5 на двух металлических фланцах 6 трубопровода 7. Резиновое седло 8 выполнено с двумя фланцами 9 и опорными поясками 10 под эксцентричные головки болтов 11. Для обеспечения герметичности наружный диаметр затвора 1 выполняется большим, чем диаметр отверстия в седле
D₁ D + 2a, где а радиальная деформация седла, назначаемая конструктивно по размеру Δ наиболее крупных частиц твердой фазы пульпы.

Для того, чтобы вставить дисковый затвор (дроссель) 1 в резиновое седло-корпус 8, последний деформирует полость до состояния, схематично изображенного в предельном состоянии на фиг.3, на которой пунктиром показаны только контуры вставляемого развернутым параллельно оси металлического затвора 1 диаметром D₁ со ступицей длиной А₁, диаметром d и цапфами длиной l, диаметром d₁. Очевидно, что дроссель 1, развернутый своей плоскостью вдоль овального отверстия деформированного седла-корпуса 8, даже без маневра поворотного вала 2 при следующих определенных геометрических соотношениях свободно вставится в овальное отверстие деформированного седла-корпуса:
габаритный размер овального отверстия, полученного деформированием окружности диаметром
A π /2 (D- α) + d;
предельная длина крайних цапф поворотного вала
l (D-d) +
предельная длина поворотного вала (неразборной конструкции или же выполненного за одно целое с диском)
A D₁ + 2l.

При одновременном использовании эластичности резинового седла и маневра дросселя габаритные размеры крайних выступающих цапф могут быть значительно увеличены. Не исключена возможность сборки вала и диска в положении, когда он уже вставлен в деформированный седло-корпус.

Два ряда болтов 11, крепящих фланцы заслонки к фланцам 6 трубопровода 7, своими эксцентричными головками (в простейшем случае, как показано на фиг.2, функцию эксцентриков могут выполнять простые круглые головки с лысками) образуют два кольцевых поддерживающих пояса для резинового корпуса и расположенный между ними упругоэластичный кольцевой пояс, ширина которого вычисляется по формуле
b 2
По найденной ширине упругого пояска в процессе конструктивной компоновки заслонки назначаются высота головки болтов 11 и толщина фланцев на резиновом седле-корпусе.

Таким образом, в дроссельной заслонке по настоящему изобретению отсутствует металлический корпус, несущую роль которого выполняют металлические фланцы трубопровода, а два ряда эксцентриковых головок крепящих болтов формируют упругоэластичный уплотняющий поясок, сообщающийся с атмосферой и приспособленный к специфике транспортировки технологических пульп и жидких сред с высоким содержанием крупных твердых частиц.

Использование: в запорно- регулирующей арматуре. Сущность изобретения: дисковый затвор, жестко соединенный с поворотным валом, взаимодействует с установленным между фланцами трубопровода кольцевым резиновым седлом. Седло выполнено с двумя фланцами, прикрепленными к фланцам трубопровода болтами с эксцентричными головками. На наружной поверхности седла по обе стороны от зоны взаимодействия его с дисковым затвором выполнены два кольцевых опорных пояска под головки болтов. 3 ил.

ДРОССЕЛЬНАЯ ЗАСЛОНКА, содержащая жестко соединенный с поворотным валом дисковый затвор, взаимодействующий с установленным между фланцами трубопровода кольцевым резиновым седлом, отличающаяся тем, что седло выполнено с двумя фланцами, прикрепленными к фланцам трубопровода посредством болтов с эксцентричными головками, при этом на наружной поверхности седла по обе стороны от зоны взаимодействия его с дисковым затвором выполнены два кольцевых опорных пояска под головки болтов.