СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СОПРЯЖЕНИЙ ПЛУНЖЕРА С СЕДЛАМИ ДВУХСЕДЕЛЬНОГО КЛАПАНА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2010 года по МПК F16K1/44 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к двухседельным клапанам.

В настоящий момент проблема герметизации сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана решается механическим способом, то есть подгонкой линейных размеров между рабочими кромками плунжера, который состоит из шпинделя и двух тарелок, и седел (Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура, Справочное пособие, Ленинград, "Машиностроение", 1981, с.8-9, 351). Однако этот способ не обеспечивает сохранение герметичности сопряжений при эксплуатации двухседельного клапана из-за неравномерности температурной деформации деталей клапана вследствие расхождений коэффициентов линейного расширения материалов, а также из-за неравномерности износа обоих седел. Также точная одновременная подгонка линейных размеров и притирание плунжера к седлам требуют значительных трудозатрат.

Задачей изобретения является обеспечение герметичности сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана.

Поставленная задача решается тем, что одно из седел подпружинено упругими элементами и, имея возможность ограниченного осевого перемещения, герметично сопрягается с плунжером благодаря силе, которая развивается упругими элементами, и благодаря силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади этого седла; в это же время компенсацию изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении, обеспечение герметичности сопряжений, обеспечивает деформация упругих элементов и перемещение этого седла в своих границах.

Также предложен вариант применения технического решения, который состоит в том, что одна из тарелок подпружинена упругими элементами и, имея возможность ограниченного осевого перемещения, герметично сопрягается с седлом благодаря силе, которая развивается упругими элементами, и благодаря силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади этой тарелки; в это же время компенсацию изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении, для сохранения герметичности сопряжений, обеспечивает деформация упругих элементов и перемещение этой тарелки в своих границах.

Технический результат - обеспечение герметичности сопряжений плунжера с обоими седлами двухседельного клапана одновременно, компенсация изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении, компенсация перекосов и деформаций при скачках давления и гидравлических ударах, снижение чувствительности сопряжений к вибрации, а также расширение области применения двухседельных клапанов за счет увеличения их функциональных возможностей, уменьшение металлоемкости и стоимости решений задач регулирования технологических процессов.

Для пояснения способа на фиг.1 изображен общий вид двухседельного клапана с подпружиненным седлом, на фиг.2 - общий вид двухседельного клапана с подпружиненной тарелкой.

Двухседельный клапан (см. фиг.1) содержит корпус 1, в котором расположены седло 2, подвижное седло 3, плунжер, который состоит из шпинделя 4, тарелки 5 и тарелки 6, при этом подвижное седло 3 имеет возможность осевого перемещения между корпусом 1 и упором 7, а между корпусом 1 и подвижным седлом 3 располагаются упругие элементы 8, например пружины.

Двухседельный клапан (см. фиг.2) содержит корпус 1, в котором расположены седло 2, седло 9, плунжер, который состоит из шпинделя 4 с тарелкой 5 и с подвижной тарелкой 10, которая установлена с возможностью осевого перемещения между упором 11 и упором 12. Между подвижной тарелкой 10 и упором 11 располагаются упругие элементы 8, например пружины.

Герметизация сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана (см. фиг.1) с одновременной компенсацией изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении происходит таким образом.

Тарелка 5, при закрытом плунжере, герметично сопрягается с седлом 2 благодаря силе, которая развивается плунжером, и силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади плунжера.

В это же время тарелка 6, при закрытом плунжере, герметично сопрягается с подвижным седлом 3, переместив его, при закрытии, от упора 7 на расчетную величину зазора h, переборов силу, которая развивается упругими элементами 8, и взаимодействуя при этом с силой, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади подвижного седла 3, которая зависит от направления движения рабочей среды.

Герметичность сопряжений плунжера с обоими седлами одновременно и компенсация изменений линейных размеров деталей клапана, в заданном диапазоне температур, обеспечивается за счет деформации упругих элементов 8 и перемещения подвижного седла 3 в зазоре h между упором 7 и в зазоре h₁ между корпусом 1.

Герметизация сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана (см. фиг.2), с одновременной компенсацией изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении происходит таким образом.

Тарелка 5, при закрытом плунжере, герметично сопрягается с седлом 9 благодаря силе, которая развивается плунжером, и силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади плунжера.

В это же время подвижная тарелка 10, при закрытом плунжере, герметично сопрягается с седлом 2, переместившись, при закрытии, от упора 12 на расчетную величину зазора h₂, переборов силу, которая развивается упругими элементами 8, и взаимодействуя при этом с силой, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади подвижной тарелки 10, которая зависит от направления движения рабочей среды.

Герметичность сопряжений плунжера с обоими седлами одновременно и компенсация изменений линейных размеров деталей клапана, в заданном диапазоне температур, обеспечивается за счет деформации упругих элементов 8 и перемещения подвижной тарелки 10 в зазоре h₂ между упором 12 и в зазоре h₃ между упором 11.

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре, в частности к способам герметизации двухнедельных клапанов, и предназначена для использования в различных отраслях народного хозяйства. Способ герметизации сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана заключается в том, что одно из седел подпружинено упругими элементами и, имея возможность ограниченного осевого перемещения, герметично сопрягается с плунжером благодаря двум силам. Одна сила - это сила, которая развивается упругими элементами. Другая сила - это сила, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади этого седла. В это же время компенсацию изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении сопряжений обеспечивает деформация упругих элементов и перемещение этого седла в своих границах. Также имеется вариант выполнения способа герметизации сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана. В этом варианте тот же результат, что и в первом способе достигается тем, что одна из тарелок подпружинена упругими элементами. Группа изобретений направлена на обеспечение герметичности сопряжений плунжера с обоими седлами двухседельного клапана одновременно. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ герметизации сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана, отличающийся тем, что одно из седел подпружинено упругими элементами и, имея возможность ограниченного осевого перемещения, герметично сопрягается с плунжером благодаря силе, которая развивается упругими элементами, и благодаря силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади этого седла; в это же время компенсацию изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении, обеспечение герметичности сопряжений обеспечивает деформация упругих элементов и перемещение этого седла в своих границах.

2. Способ герметизации сопряжений плунжера с седлами двухседельного клапана, отличающийся тем, что одна из тарелок подпружинена упругими элементами и, имея возможность ограниченного осевого перемещения, герметично сопрягается с седлом благодаря силе, которая развивается упругими элементами, и благодаря силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади этой тарелки; в это же время компенсацию изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении, для сохранения герметичности сопряжений, обеспечивает деформация упругих элементов и перемещение этой тарелки в своих границах.