ЗАПОРНАЯ ЗАДВИЖКА Российский патент 2003 года по МПК F16K3/14 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для перекрытия рабочей среды в различных отраслях народного хозяйства.

Известна задвижка, содержащая корпус с размещенными в нем и связанными со шпинделем клиновидными дисками с наружными уплотнительными поверхностями (см. SU 1513279, кл. F 16 К 3/14, опубл. 07.10.1989).

Указанная задвижка не обеспечивает достаточную герметичность уплотнения.

Известна также запорная задвижка, содержащая корпус с приваренными седлами, установленный в корпусе клиновой затвор в виде двух самоустанавливающихся тарелок с наружными уплотнительными поверхностями, соединенных с поступательно перемещаемым шпинделем посредством байонетного замка, причем между тарелками во взаимных канавках установлено распорное кольцо (см. SU 1222206, кл. F 16 К 3/14, опубл. 30.03.1986).

Недостатком ее является возможное появление ситуаций в процессе эксплуатации изделия, заключающихся в неравномерном усилии прижатия тарелок к седлам, а следовательно, она не обеспечивает достаточной герметичности при работе и это не позволяет использовать ее в системах, требующих обеспечения особой безопасности при эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности, увеличение срока службы и расширение технических возможностей путем обеспечения возможности установки в системах безопасности АЭС.

Техническим результатом изобретения является повышение герметичности за счет увеличения усилия уплотнения дифференцированного его распределения по всей площади прижатия к седлу.

Для достижения указанного технического результата в известной запорной задвижке, содержащей корпус с приваренными седлами, установленный в корпусе клиновой затвор в виде двух самоустанавливающихся тарелок с наружными уплотнительными поверхностями, соединенных с поступательно перемещаемым шпинделем, а между тарелками во взаимных канавках установлено распорное кольцо, центр внутреннего диаметра распорного кольца смещен к днищу корпуса относительно центра диаметра проходного отверстия седла, причем отношение внутреннего диаметра D₁ распорного кольца к диаметру D₂ проходного отверстия седла D₁/D₂=0,7-0,98.

Кроме этого, величина смещения может составлять (0,01-0,3)D₁.

Кроме этого, клиновой затвор может быть снабжен регулирующей прокладкой с возможностью регулирования положения тарелок относительно седел.

Кроме этого, наружные уплотнительные поверхности могут быть связаны между собой посредством байонетного замка.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для повышения герметичности за счет увеличения усилия уплотнения и дифференцированного его распределения по всей площади прижатия к седлу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена запорная задвижка.

Запорная задвижка содержит корпус 1, в котором установлены приваренные седла 2. В корпусе установлен клиновой затвор 3, который выполнен в виде двух самоустанавливающихся тарелок 4, имеющих наружные уплотнительные поверхности 5 и шарнирно соединенных с поступательно перемещаемым шпинделем 6 посредством байонетного замка 7. Между тарелками 4 во взаимных канавках 8 установлено распорное кольцо 9. При этом отношение внутреннего диаметра D₁ распорного кольца 9 к диаметру D₂ проходного отверстия седла 2 выбрано в пределах D₁/D₂= 0,7-0,98. Центр внутреннего диаметра распорного кольца 9 смещен к днищу 10 корпуса 1 относительно центра диаметра проходного отверстия седла 2. Величина указанного смещения составляет (0,01-0,3)D₁. Клиновой затвор 3 снабжен регулирующей прокладкой 11, установленной с возможностью регулирования положения тарелок 4 относительно седел 2.

Отношение внутреннего диаметра D₁ распорного кольца 9 к диаметру D₂ проходного отверстия седла 2 выбрано в пределах D₁/D₂=0,7-0,98, поскольку увеличение верхнего предела приводит к конструктивному усложнению устройства и усложнению процесса прижатия клинового затвора 3 к седлам 2, а уменьшение нижнего предела обусловлено условиями обеспечения герметичности.

Величина указанного выше смещения составляет (0,01-0,3)D₁. Выбор верхнего предела 0,3D₁ этой величины обусловлен условиями обеспечения герметичности в нижней части задвижки, а выбор нижнего предела этой величины обусловлен условиями обеспечения герметичности в верхней части задвижки. Указанные величины параметров конструктивных элементов задвижки подобраны экспериментальным путем.

Клиновой затвор 3 подвешен на шпинделе 6, который выведен через крышку 12 и уплотнен с помощью сальника 13. На верхний конец шпинделя 6 воздействует исполнительный привод, с помощью которого шпиндель 6 может перемещаться в продольном направлении. Перекрытие патока осуществляется двумя самоустанавливающимися тарелками 4. Наличие двух тарелок 4 гарантирует плотность перекрытия среды при любом направлении потока. Тарелки 4 закреплены в обойме посредством байонетного замка 7. Распорное усилие передается на тарелки 4 распорным кольцом 9.

Регулирование положения тарелок 4 относительно седел 2 осуществляется установкой регулирующей прокладки 11, имеющей необходимую толщину.

Для использования в трубопроводных системах АЭС и для химической и нефтегазовой промышленности задвижка изготавливается из коррозионностойкой или углеродистой стали. Рабочая среда представляет собой соответственно: теплоноситель первого контура, парогазовую смесь, пар, дистиллят, воду контура многократной принудительной циркуляции, воду охлаждения контура системы управления защиты, кислоты, щелочи, газовые сдувки, воздух (азот), инертные газы, растворы дезактивации и промывки, масла или масла, конденсат, питательную воду, воздух (азот), инертные газы, растворы дезактивации и промывки, пар, техническую воду (содержание хлоридов до 300 мг/л, кислорода до 20 мг/л).

Задвижка позволяет сохранять работоспособность при скорости разогрева и охлаждения рабочей среды до 150^oС/ч, а также при скоростях потока рабочей среды в трубопроводах до 5 м/с (для воды) и 60 м/с (для газа и пара).

Задвижка относится к классу ремонтируемых, восстанавливаемых изделий с регламентированной дисциплиной восстановления, назначенной продолжительностью эксплуатации. При эксплуатации проводятся профилактические работы, осмотры и ремонты.

Задвижка устанавливается на технологических линиях электростанций, в частности на линиях непрерывной продувки котла (парогенератора), а также в трубопроводных системах атомных станций и для химической и нефтегазовой промышленности.

В одном из вариантов выполнения задвижка эффективно функционирует в следующих режимах:
- давление на входе 100-120 кГс/см²,
- температура среды 150-200^oС,
- максимальный рабочий перепад давления при полностью открытом клапане 50-95 кГс/см².

Изобретение позволяет расширить технические возможности путем обеспечения возможности установки такой конструкции запорной задвижки в системах безопасности АЭС и повысить герметичность за счет увеличения усилия уплотнения.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для перекрытия рабочей среды в различных отраслях народного хозяйства. Запорная задвижка содержит корпус с приваренными седлами. В корпусе установлен клиновой затвор. Затвор выполнен в виде двух самоустанавливающихся тарелок и имеет наружные уплотнительные поверхности. Затвор соединен с поступательно перемещаемым шпинделем. Между тарелками во взаимных канавках установлено распорное кольцо. Центр внутреннего диаметра распорного кольца смещен к днищу корпуса относительно центра диаметра проходного отверстия седла. Отношение внутреннего диаметра распорного кольца к диаметру проходного отверстия седла выбрано в пределах от 0,7 до 0,98. Изобретение позволяет повысить герметичность запорной задвижки. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Запорная задвижка, содержащая корпус с приваренными седлами, установленный в корпусе клиновой затвор в виде двух самоустанавливающихся тарелок с наружными уплотнительными поверхностями, связанных с поступательно перемещаемым шпинделем, причем между тарелками во взаимных канавках установлено распорное кольцо, отличающаяся тем, что центр внутреннего диаметра распорного кольца смещен к днищу корпуса относительно центра диаметра проходного отверстия седла, причем отношение внутреннего диаметра D₁ распорного кольца к диаметру D₂ проходного отверстия седла D₁/D₂= 0,7-0,98. 2. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что величина смещения составляет (0,01-0,3)D₁. 3. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что клиновой затвор снабжен регулирующей прокладкой с возможностью регулирования положения тарелок относительно седел. 4. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что наружные уплотнительные поверхности связаны между собой посредством байонетного замка.