УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИРАНИЯ КРЫШКИ СОСУДА, РАБОТАЮЩЕГО ПОД ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 2017 года по МПК F16J13/16 

Изобретение относится к горизонтально расположенным крупногабаритным сосудам, аппаратам и трубопроводам, работающим под давлением. Может быть использовано в химической, нефтехимической и в других отраслях промышленности как в стационарных, так и в полевых условиях.

Известно большое количество действующих сосудов и аппаратов высокого давления, у которых корпус и крышка соединены между собой посредством фланцевого разъемного соединения со шпилечными крепежными деталями [1]. Эксплуатация оборудования с известными разъемными соединениями связана с трудностями их сборки и разборки вследствие большого количества крепежных деталей и сложностью обеспечения равномерного их нагружения в процессе затяжки [2].

Известна конструкция бугельного разъемного соединения, которое может быть использовано в качестве аналога устройства для запирания крышки горизонтально расположенного сосуда, работающего под давлением (патент РФ №2280209, МПК F16L 21/02, опубликован 20.07.2006 г.), содержащего две соединяемых детали цилиндрической и/или круглой формы, например, цилиндрический корпус сосуда высокого давления и круглую крышку, имеющих фланцевые выступы с наружными коническими поверхностями. В известном устройстве стягивание соединяемых деталей и удержание их в рабочем положении производится с помощью соединенных между собой трех дугообразных бугельных секторов, два из которых соединены с третьим сектором шарнирно, а между собой - с помощью шпилечных крепежных деталей. На внутренней стороне бугельных секторов выполнена коническая проточка с внутренними коническими поверхностями, сопрягаемыми с наружными коническими поверхностями фланцевых выступов соединяемых деталей. Между соединяемыми деталями в их кольцевых проточках установлено стальное уплотнительное кольцо.

Использование известных бугельных соединений для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, существенно облегчает процесс сборки и способствует равномерному нагружению в них уплотнительных колец [1]. Однако процесс сборки и разборки известных бугельных соединений в горизонтально расположенных сосудах, работающих под давлением, для больших диаметров соединяемых деталей по-прежнему остается сложным и требует использования ручного труда или вспомогательных приспособлений для установки и совмещения крышки и бугельных секторов на сосуде и обеспечения предварительного нагружения соединения, а также значительных затрат времени.

Известно устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением (Б.А. Корндорф. Техника высоких давлений в химии. Л.-М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы. 1952. С. 196., рис. 94), содержащее горизонтально расположенный корпус сосуда и шарнирно прикрепленную к его боковой стороне выпуклую крышку, укрепленную на однорычажном держателе, который в свою очередь установлен на поворотной оси, размещенной на корпусе сосуда. Корпус сосуда и крышка имеют кольцевые фланцевые выступы с коническими поверхностями, выполненными на их наружных сторонах, которые при закрытой крышке охватываются сверху и снизу парой дугообразных бугельных секторов, установленных на корпусе сосуда. Бугельные секторы имеют коническую проточку, выполненную на их внутренней поверхности. Бугельные секторы сводятся и разводятся вручную с помощью стационарного приводного механизма их сведения и разведения, имеющего передаточные шестерни с ходовыми винтами, ходовые элементы (гайки, резьбовые втулки) и ходовые резьбы взаимно противоположного направления. В известном устройстве имеется средство открывания и закрывания крышки. Известное устройство содержит уплотнительное кольцо, которое обычно установлено между крышкой и корпусом в кольцевых проточках.

К недостаткам известного устройства можно отнести следующее:

1) вероятность снижения необходимого уровня контактного давления на уплотнительных поверхностях крышки и корпуса из-за деформирующего воздействия высоких температур на бугельные секторы в процессе работы сосуда, так как бугельные секторы затягиваются, фиксируются и удерживаются в рабочем положении только механизмом их сведения и разведения, детали которого (например, ходовые винты) также подвергаются температурному и коррозионному воздействию окружающей среды, вследствие чего могут удлиняться или укорачиваться, изменяя тем самым усилие затяжки;

2) снижение герметичности соединения крышки и корпуса сосуда из-за развития неравномерного прилегания уплотнительных поверхностей крышки и корпуса вследствие смещения их центральных осей ввиду износа шарнирного крепления крышки, вызванного несимметричной нагрузкой на него из-за бокового расположения держателя крышки и ее консольной подвески;

3) контактная поверхность крышки не изолирована от рабочей среды, которая загрязняет ее и препятствует открыванию и закрыванию крышки, что может привести к снижению надежности и безопасности работы устройства;

4) ручной привод механизма сведения и разведения бугельных секторов, ручное открывание и закрывание крышки ухудшают условия труда, увеличивают опасность травмирования людей и не могут использоваться для сосудов большого диаметра.

Задача предлагаемого изобретения - обеспечение надежной и безопасной работы предлагаемого устройства при горизонтальном расположении крупногабаритного корпуса сосуда, улучшение условий труда и повышение мобильности при монтаже и демонтаже устройства в полевых условиях.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, содержащем горизонтально расположенный корпус сосуда и крышку с держателем, установленным на поворотной оси, кольцевые фланцевые выступы корпуса и крышки с коническими поверхностями, выполненными на их наружных сторонах, охватывающие эти фланцевые выступы дугообразные бугельные секторы, имеющие коническую проточку, выполненную на их внутренней поверхности, уплотнительное кольцо, кольцевую проточку в корпусе сосуда, приводной механизм сведения и разведения бугельных секторов с ходовыми элементами, средство открывания и закрывания крышки, согласно предлагаемому изобретению, средство открывания и закрывания крышки выполнено в виде известного механизма подъема и опускания крышки, внутренняя контактная поверхность крышки выполнена плоской и гладкой, дугообразные бугельные секторы выполнены в виде верхнего бугельного сектора и пары боковых бугельных секторов, соединенных с ним шарнирно с возможностью их углового перемещения относительно вертикальной оси крышки, верхний бугельный сектор снабжен опорными стойками с направляющими отверстиями, крышка шарнирно присоединена к верхнему бугельному сектору с помощью упомянутой поворотной оси держателя, установленной в направляющих отверстиях опорных стоек, и имеет возможность вертикального перемещения относительно верхнего бугельного сектора при сведении и разведении боковых бугельных секторов, при этом верхний бугельный сектор снабжен рым-болтами для взаимодействия с механизмом подъема и опускания крышки и имеет возможность с помощью своей конической проточки фиксировать положение крышки относительно кольцевого фланцевого выступа корпуса, а также имеет возможность отсоединения от него при разведенных боковых бугельных секторах, нижние концевые части боковых бугельных секторов снабжены кронштейнами, которые имеют отверстия с крепежными деталями для затяжки и фиксации бугельных секторов в сведенном рабочем положении, приводной механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов снабжен силовым приводом и своими ходовыми элементами шарнирно присоединен к кронштейнам боковых бугельных секторов с возможностью отсоединения от них, при этом места прикрепления рым-болтов к верхнему бугельному сектору и место установки поворотной оси держателя крышки расположены в одной и той же вертикальной плоскости, в которой расположен общий центр массы бугельных секторов, крышки с держателем и механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов, устройство снабжено отделяющей крышку от внутреннего пространства корпуса плоской металлической мембраной с упорным буртиком и цилиндрической частью, при этом металлическая мембрана установлена в кольцевой проточке корпуса и имеет осевой размер, превышающий осевую глубину упомянутой кольцевой проточки, а уплотнительное кольцо расположено в металлической мембране, изготовлено из полимерного материала, имеет уголковый профиль и установлено с предварительным натягом и с возможностью образования самоуплотнительного контакта между нею и цилиндрической поверхностью корпуса при подаче давления в сосуд.

Металлическая мембрана может быть прикреплена к корпусу сосуда с помощью винтовых крепежных деталей, установленных в отверстиях упорного буртика и в резьбовых отверстиях торцевой части корпуса сосуда.

Кольцевая проточка в корпусе сосуда может иметь конический профиль, а металлическая мембрана может иметь ответную коническую поверхность.

В качестве силового привода для приводного механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов может быть использован мотор-редуктор.

В качестве ходовых элементов и силового привода для приводного механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов может быть использована пара силовых гидроцилиндров со штоками.

В качестве известного механизма подъема и опускания крышки может быть использован стреловой автомобильный кран.

Кронштейны боковых бугельных секторов могут иметь установочные выступы с отверстиями для шарнирного присоединения к ним и для отсоединения от них упомянутого механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов с помощью съемного стержня, вставляемого в упомянутые отверстия и в отверстия ответных установочных выступов, которыми снабжены ходовые элементы упомянутого механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов.

Технический результат изобретения выражается в исключении вероятности ослабления затяжки бугельных секторов в процессе работы сосуда за счет обеспечения возможности затяжки и фиксации крепежными деталями бугельных секторов в их сведенном рабочем положении. Кроме того, обеспечивается свободное вертикальное перемещение крышки по контактной поверхности мембраны за счет исключения загрязнения контактных поверхностей крышки и мембраны рабочей средой.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 показан фронтальный вид устройства в собранном положении с герметично закрытой крышкой, боковые бугельные секторы стянуты и зафиксированы крепежными деталями, механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов отсоединен от их кронштейнов;

на фиг. 2 - вид сбоку этого устройства (вид А на фиг. 1);

на фиг. 3 - крышка в закрытом положении, боковые бугельные секторы сведены, крепежные детали затянуты (вид в разрезе по В-В на фиг. 1);

на фиг. 4 - фронтальный вид устройства в сборе перед его демонтажом (или монтажом) с присоединенным к нему силовым приводом (мотор-редуктором) и механизмом сведения и разведения боковых бугельных секторов, крепежные детали удалены из отверстий кронштейнов;

на фиг. 5 - фронтальный вид устройства с разведенными боковыми бугельными секторами, механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов присоединен к их кронштейнам;

на фиг. 6 - кронштейн механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов с установочными выступами, присоединенный к установочным выступам кронштейна бокового бугельного сектора;

на фиг. 7 - положение крышки, поднятой и удерживаемой механизмом подъема и опускания крышки совместно с бугельными секторами и с механизмом сведения и разведения бугельных секторов, перед ее установкой на горловину корпуса сосуда, осевой разрез (боковые бугельные секторы и механизм подъема и опускания крышки условно не показаны);

на фиг. 8 - положение крышки в первый момент ее соприкосновения с горловиной корпуса сосуда (боковые бугельные секторы находятся в разведенном положении) - осевой разрез;

на фиг. 9 - положение крышки в момент полного присоединения верхнего бугельного сектора к фланцевому выступу корпуса сосуда (боковые бугельные секторы находятся в разведенном положении) - осевой разрез;

на фиг. 10 - схематично показано положение крышки с разведенными боковыми бугельными секторами после ее снятия с горловины корпуса (или перед ее установкой на горловину корпуса сосуда) с помощью механизма подъема и опускания крышки, в качестве которого использован стреловой автомобильный кран;

на фиг. 11 - кольцевая проточка на торце корпуса сосуда, металлическая мембрана с упорным буртиком и уплотнительным кольцом в разобранном положении, осевой разрез;

на фиг. 12 - металлическая мембрана с упорным буртиком и уплотнительным кольцом после установки в корпусе сосуда и запирания крышки, вид I на фиг. 3;

на фиг. 13 - положение элементов устройства после установки крышки при сведенных и зафиксированных боковых бугельных секторах, осевой разрез;

на фиг. 14 - вид сбоку на опорную стойку с направляющим отверстием, в котором показано верхнее положение поворотной оси держателя крышки (при сведенных боковых бугельных секторах), и нижнее положение поворотной оси держателя крышки (при разведенных боковых бугельных секторах).

Предлагаемое устройство для запирания крышки горизонтально расположенного сосуда, работающего под давлением, представляет собой сборочный узел, в состав которого входит горизонтально расположенный корпус 1 этого сосуда и установленная на его горловине плоская крышка 2 с однорычажным Г-образным держателем 3 (фиг. 1, 2, 3 и 4). Вся внутренняя контактная поверхность крышки 2 выполнена плоской и гладкой. Корпус 1 снабжен кольцевым фланцевым выступом 4, а крышка 2 снабжена кольцевым фланцевым выступом 5. На наружных сторонах фланцевых выступов 4 и 5 выполнены конические поверхности 6 и 7, соответственно (фиг. 7, 8, 9 и 13). Упомянутые кольцевые фланцевые выступы 4 и 5 охватываются тремя дугообразными бугельными секторами 8 и 9, а именно - верхним дугообразным бугельным сектором 8, и двумя боковыми дугообразными бугельными секторами 9, которые своими верхними концевыми частями шарнирно присоединены к концевым частям верхнего бугельного сектора 8 и имеют возможность углового перемещения в плоскости разъема относительно вертикальной оси крышки 2. На внутренних поверхностях верхнего бугельного сектора 8 и двух боковых бугельных секторов 9 выполнены конические проточки 10 и 11 соответственно, которые имеют внутренние конические поверхности (на чертежах не обозначены), сопрягаемые при закрытой крышке 2 с коническими поверхностями 6 фланцевого выступа 4 корпуса 1 и с коническими поверхностями 7 фланцевого выступа 5 крышки 2 (фиг. 7, 8, 9 и 13). Шарнирная связь между бугельными секторами 8 и 9 осуществлена с помощью осей 12 (фиг. 1, 4 и 5). Нижние концевые части боковых бугельных секторов 9 снабжены прикрепленными к ним посредством сварки или изготовленными заодно целое с ними кронштейнами 13, имеющими отверстия 14 (фиг. 6) для установки в них крепежных деталей, выполненных в виде резьбовых шпилек 15 с гайками 16 (фиг. 1 и 2) для затяжки бугельных секторов 8 и 9 и фиксации их в рабочем положении.

Верхний бугельный сектор 8 снабжен двумя прикрепленными к нему рым-болтами 17 (фиг. 1, 4 и 5) для взаимодействия с механизмом подъема и опускания крышки 2. Нижняя часть Г-образного держателя 3 жестко прикреплена к крышке 2, а его верхний конец шарнирно соединен с верхним бугельным сектором 8, для чего на нем смонтированы две вертикально расположенные опорные стойки 18, имеющие направляющие отверстия 19 (фиг. 14). Верхний конец держателя 3 имеет сквозное круглое отверстие (на чертежах не обозначено), которое совмещено с направляющими отверстиями 19 опорных стоек 18. В упомянутое круглое отверстие держателя 3 через направляющие отверстия 19 опорных стоек 18 вставлена горизонтально расположенная поворотная ось 20, на которой установлен (подвешен) с возможностью качания вдоль центральной оси корпуса 1 держатель 3 вместе с крышкой 2 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 и 13). Направляющие отверстия 19 опорных стоек 18 имеют форму вытянутых в вертикальном направлении прорезей, в которых поворотная ось 20 вместе с крышкой 2 имеет возможность вертикального перемещения в пределах конической проточки 10, занимая верхнее или нижнее положение относительно верхнего бугельного сектора 8 (фиг. 13 и 14) при сведенных или разведенных боковых бугельных секторах 9, соответственно.

Верхний бугельный сектор 8 имеет возможность с помощью своей конической проточки 10 фиксировать положение крышки 2 относительно кольцевого фланцевого выступа 4 корпуса 1. При этом крышка 2 установлена таким образом, что верхняя часть ее кольцевого фланцевого выступа 5 постоянно находится в конической проточке 10 верхнего бугельного сектора 8 (фиг. 7, 8, 9 и 13). При изготовлении и сборке предлагаемого устройства расстояние между верхним и нижним положением поворотной оси 20 (фиг. 14) должно иметь меньшую величину, чем высота фланцевого выступа 5 крышки 2.

Рым-болты 17 и поворотная ось 20 расположены в одной и той же вертикальной плоскости, в которой расположен общий центр массы бугельных секторов 8 и 9, крышки 2 вместе с держателем 3 и приводным механизмом для сведения и разведения боковых секторов 9.

В предлагаемом устройстве применен съемный приводной механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов 9, в котором в качестве силового привода может быть использован мотор-редуктор 21 с ходовыми винтами 22, имеющими ходовые резьбы взаимно противоположного направления. Приводной механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов 9 имеет возможность присоединения к кронштейнам 13 боковых бугельных секторов 9 и отсоединения от них. Мотор-редуктор 21 кинематически связан с ходовыми винтами 22, имеющими ходовые резьбы взаимно противоположного направления (фиг. 4, 5 и 10). Кронштейны 13 боковых бугельных секторов 9 имеют установочные выступы 23 с отверстиями (на чертежах не обозначены) для шарнирного присоединения к ним или для отсоединения от них упомянутого приводного механизма с помощью съемного стержня 24, вставляемого в упомянутые отверстия кронштейнов 13 и в отверстия ответных установочных выступов 25 (фиг. 6), которыми снабжен приводной механизм. Установочные выступы 25 могут быть выполнены на кронштейнах 26, которые смонтированы на ходовых элементах 27 (винтовых втулках, гайках) ходовых винтов 22 (фиг. 4, 5 и 6).

В качестве силового привода для приводного механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов 9 может быть использована пара силовых гидроцилиндров со штоками (на чертежах не показаны и не обозначены). Силовые гидроцилиндры упомянутого приводного механизма одновременно выполняют функцию ходовых элементов 27 и могут иметь кронштейны 26 с ответными установочными выступами 25, в которых выполнены отверстия для присоединения упомянутого приводного механизма к установочным выступам 23 кронштейнов 13 с помощью съемного стержня 24 (фиг. 6) или для отсоединения от них на период работы сосуда.

В горловине корпуса 1 выполнена кольцевая проточка 28 с коническим профилем для центрирования и установки в ней металлической мембраны 29 с уплотнительным кольцом 30 и упорным буртиком (на чертежах не обозначен). Мембрана 28 имеет цилиндрическую часть (на чертежах не обозначена). Со стороны, обращенной к корпусу 1 сосуда, мембрана 29 имеет выступ 31 с наружной конической поверхностью, соответствующей конической поверхности кольцевой проточки 28 корпуса 1 (фиг. 11, 12, 13). Осевой размер цилиндрической части мембраны 29 выполнен превышающим глубину кольцевой проточки 28 в корпусе 1 сосуда. Уплотнительное кольцо 30 изготовлено из полимерного материала и, для обеспечения радиальной жесткости имеет уголковый профиль с выступами на торцовой и наружной его частях, наличие которых позволяет обеспечить удержание кольца 30 в мембране 29 при постановке и снятии кольца 30 в корпусе 1 сосуда. Наружный диаметр уплотнительного кольца 30 превышает внутренний диаметр выступа 31 мембраны 29, вследствие чего обеспечивается контакт уплотнительного кольца 30 в рабочем положении с натягом относительно цилиндрической внутренней поверхности корпуса 1 сосуда, что позволяет обеспечить предварительно герметичность соединения. Мембрана 29 с уплотнительным кольцом 30 фиксируется в корпусе 1 сосуда с помощью винтовых крепежных деталей 32, установленных в отверстиях мембраны 29 и ввинченных в отверстия, выполненные в упорном буртике и в торцовой части корпуса 1 сосуда (на чертежах не обозначены).

В предлагаемом устройстве в качестве средства открывания и закрывания крышки 2 применен известный механизм для подъема и опускания крышки 2, в качестве которого может быть использован известный грузоподъемный механизм, например - стреловой автомобильный кран 33, который имеет подъемный трос 34 и стропы 35 для взаимодействия с рым-болтами 17 верхнего бугельного сектора 8 и для снятия крышки 2 вместе с бугельными секторами 8 и 9 и приводным механизмом сведения и разведения боковых бугельных секторов 9 с горловины корпуса 1 или для их установки на горловине корпуса 1 при разведенных боковых бугельных секторах 9 (фиг. 10).

Предложенное устройство для запирания крышки горизонтально расположенного сосуда работает следующим образом:

При монтаже сборочного узла предложенного устройства предварительно в конической кольцевой проточке 28 корпуса 1 сосуда устанавливают мембрану 29 с уплотнительным кольцом 30 и закрепляют ее с помощью винтов 32, ввинчиваемых в резьбовые отверстия упорного буртика и корпуса 1. При этом, благодаря коническому профилю кольцевой проточки 28, облегчается процесс их ввода в корпус 1 (фиг. 11 и 12).

Производят с помощью стрелового автомобильного крана 33 с тросом 34 и стропами 35 подвешивание крышки 2 за рым-болты 17 вместе с бугельными секторами 8 и 9. Свинчивают гайки 16 и удаляют резьбовые шпильки 15 из отверстий 14 кронштейнов 13 (фиг. 10 и 4).

Устанавливают и закрепляют на кронштейнах 13 приводной механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов 9 вместе с мотор-редуктором 21 (фиг. 4), присоединяя его с помощью совмещения между собой установочных выступов 23 и 25 и их отверстий и вставляя в них съемный стержень 24 (фиг. 6).

Включают мотор-редуктор 21 на разведение бугельных секторов 9, который вращает ходовые винты 22, и их ходовые элементы 27 перемещаются во взаимно противоположные стороны (фиг. 5). При этом боковые бугельные секторы 9 совершают угловое перемещение относительно вертикальной оси (оси симметрии) крышки 2 и освобождают ее фланцевые выступы 5. Крышка 2, подвешенная на поворотной оси 20 держателя 3, установленной в направляющих отверстиях 19 опорных стоек 18, под действием своего веса опускается вниз и занимает нижнее положение так же, как и ось 20, относительно верхнего бугельного сектора 8 (фиг. 7 и 14). При использовании силовых гидроцилиндров со штоками угловое перемещение бугельных секторов 9 производится за счет взаимно противоположного перемещения пары гидроцилиндров по их штокам при подаче давления в гидроцилиндры.

Далее выставляют крышку 2 последовательно в соответствии с фиг. 7, 8 и 9. При этом верхний бугельный сектор 8 вместе с крышкой 2 и бугельными секторами 9 опускают его конической проточкой 10 на фланцевый выступ 4 корпуса 1. Благодаря тому, что места прикрепления рым-болтов 17 к верхнему бугельному сектору 8 и место установки поворотной оси 20 держателя 3 крышки 2 расположены в одной и той же вертикальной плоскости, в которой расположен общий центр массы бугельных секторов 8 и 9, крышки 2 с держателем 3 и механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов 9, крышка 2 занимает отвесное положение, и ее внутренняя плоская контактная поверхность точно совмещается с плоской поверхностью мембраны 29, расположенной в вертикальной плоскости. Это позволяет избежать повреждений крышкой 2 контактной поверхности мембраны 29. При этом нижнее положение крышки 2 позволяет фланцевому выступу 4 корпуса 1 свободно войти в проточку 10, которая фиксирует положение крышки 2 относительно кольцевого фланцевого выступа 4 корпуса 1.

После установки крышки 2 на горловине корпуса 1 переключают направление вращения мотор-редуктора 21 на сведение бугельных секторов 9, и сводят боковые секторы 9 в рабочее положение, соответствующее фиг. 4. При этом благодаря тому, что расстояние между верхним и нижним положением поворотной оси 20 (фиг. 14) меньше высоты фланцевого выступа 5 крышки 2, коническая проточка 11 боковых бугельных секторов 9 при их сведении свободно захватывает снизу фланцевые выступы 5 крышки 2, и крышка 2 вместе с осью 20 занимает верхнее положение (фиг. 1, 2, 3 и 14), в котором коническая поверхность 6 фланцевого выступа 4 корпуса 1 и коническая поверхность 7 фланцевого выступа 5 крышки 2 плотно сопрягаются с коническими поверхностями конических проточек 10 и 11 бугельных секторов 8 и 9 и предварительно фиксируются за счет клинового эффекта.

После этого устанавливают в отверстиях 14 и затягивают шпильки 15 с помощью гаек 16 необходимым усилием затяжки (фиг. 1, 2, 3 и 13).

Затем снимают механизм сведения и разведения бугельных секторов вместе с мотор-редуктором 21.

После этого сосуд готов к работе. Герметичность уплотнительного соединения «мембрана 29 и корпус 1 сосуда» в рабочих условиях обеспечивается за счет эффекта самоуплотнения при подаче давления внутрь сосуда. При этом, благодаря тому, что уплотнительное кольцо 30 изготовлено из полимерного материала и установлено с натягом в корпусе 1, происходит самоуплотнительный контакт между нею и цилиндрической поверхностью корпуса 1 при подаче рабочего давления в сосуд.

После выполнения технологического процесса давление в сосуде сбрасывается через боковые отверстия, выполненные в корпусе 1 сосуда или в другом торце корпуса 1 (на чертежах не показаны и не обозначены), и корпус 1 очищается от рабочей среды.

При необходимости открывания крышки 2 съем устройства и открывание сосуда производится в обратной последовательности. При этом чистая контактная поверхность крышки 2, защищенная мембраной 29 от загрязнения рабочей средой, позволяет крышке 2 при разведении боковых бугельных секторов 9 свободно занимать нижнее положение под действием своего веса. После этого плотность фиксации фланцевого выступа 4 корпуса 1 в клиновой проточке 10 верхнего бугельного сектора 8 ослабляется, что позволяет свободно снять верхний бугельный сектор 8 с фланцевого выступа 4 корпуса 1 вместе с крышкой 2 и бугельными секторами 9.

Предложенное устройство по сравнению с прототипом позволяет использовать один и тот же съемный механизм сведения и разведения боковых секторов бугеля для нескольких горизонтально расположенных сосудов, повысить безопасность и надежность его работы, повысить его мобильность при необходимости его использования в полевых условях, а также улучшить условия труда при его монтаже и демонтаже.

Использованные источники публикации:

1. Погодин В.К. Разъемные соединения. Технология применения в оборудовании под избыточным давлением. - в 2-х кн. - Книга 1. Проектирование. - Братск: Изд-во БрГУ, 2013, - 366 с.

2. Продан В.Д. Методы расчета и техника герметизации разъемных неподвижных соединений. Дис. д-ра техн. наук. - М.: МИХМ, 1985. - 475 с.

Устройство предназначено для запирания крышки сосуда, работающего под давлением. Средство открывания и закрывания крышки выполнено в виде механизма подъема и опускания крышки, вся внутренняя контактная поверхность которой выполнена плоской. Запирание крышки производят тремя симметрично расположенными дугообразными бугельными секторами - верхним и парой боковых, соединенных с верхним шарнирно. Крышка шарнирно присоединена к верхнему бугельному сектору и имеет возможность небольшого вертикального перемещения относительно него при сведении и разведении боковых бугельных секторов с помощью съемного приводного механизма. Верхний бугельный сектор снабжен рым-болтами для взаимодействия с механизмом подъема и опускания крышки. Нижние концевые части боковых бугельных секторов снабжены кронштейнами, которые имеют отверстия с крепежными деталями для затяжки и фиксации бугельных секторов в сведенном рабочем положении. Приводной механизм сведения и разведения боковых бугельных секторов снабжен силовым приводом и присоединен к кронштейнам боковых бугельных секторов. Устройство снабжено плоской металлической мембраной, в которой расположено уплотнительное кольцо. Технический результат - исключение вероятности ослабления затяжки бугельных секторов при работе сосуда, повышение надежности. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, содержащее горизонтально расположенный корпус сосуда и крышку с держателем, установленным на поворотной оси, кольцевые фланцевые выступы корпуса и крышки с коническими поверхностями, выполненными на их наружных сторонах, охватывающие эти фланцевые выступы дугообразные бугельные секторы, имеющие коническую проточку, выполненную на их внутренней поверхности, уплотнительное кольцо, кольцевую проточку в корпусе сосуда, приводной механизм сведения и разведения бугельных секторов с ходовыми элементами, средство открывания и закрывания крышки, отличающееся тем, что средство открывания и закрывания крышки выполнено в виде известного механизма подъема и опускания крышки, вся внутренняя контактная поверхность крышки выполнена плоской и гладкой, дугообразные бугельные секторы выполнены в виде верхнего бугельного сектора и пары боковых бугельных секторов, соединенных с ним шарнирно с возможностью их углового перемещения относительно вертикальной оси крышки, верхний бугельный сектор снабжен опорными стойками с направляющими отверстиями, крышка шарнирно присоединена к верхнему бугельному сектору с помощью упомянутой поворотной оси держателя, установленной в направляющих отверстиях опорных стоек, и имеет возможность вертикального перемещения относительно верхнего бугельного сектора при сведении и разведении боковых бугельных секторов, при этом верхний бугельный сектор снабжен рым-болтами для взаимодействия с механизмом подъема и опускания крышки и имеет возможность с помощью своей конической проточки фиксировать положение крышки относительно кольцевого фланцевого выступа корпуса, а также имеет возможность отсоединения от него при разведенных боковых бугельных секторах, нижние концевые части боковых бугельных секторов снабжены кронштейнами, которые имеют отверстия с крепежными деталями для затяжки и фиксации бугельных секторов в сведенном рабочем положении, приводной механизм сведения и разведения боковых

бугельных секторов снабжен силовым приводом и своими ходовыми элементами шарнирно присоединен к кронштейнам боковых бугельных секторов с возможностью отсоединения от них, при этом места прикрепления рым-болтов к верхнему бугельному сектору и место установки поворотной оси держателя крышки расположены в одной и той же вертикальной плоскости, в которой расположен общий центр массы бугельных секторов, крышки с держателем и механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов, устройство снабжено отделяющей крышку от внутреннего пространства корпуса плоской металлической мембраной с упорным буртиком и цилиндрической частью, при этом металлическая мембрана установлена в кольцевой проточке корпуса и имеет осевой размер, превышающий осевую глубину упомянутой кольцевой проточки, а уплотнительное кольцо расположено в металлической мембране, изготовлено из полимерного материала, имеет уголковый профиль и установлено с предварительным натягом и с возможностью образования самоуплотнительного контакта между нею и цилиндрической поверхностью корпуса при подаче давления в сосуд.

2. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, по п. 1, отличающееся тем, что металлическая мембрана прикреплена к корпусу сосуда с помощью винтовых крепежных деталей, установленных в отверстиях упорного буртика и в резьбовых отверстиях торцевой части корпуса сосуда.

3. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, по п. 1, отличающееся тем, что кольцевая проточка в корпусе сосуда имеет конический профиль, а металлическая мембрана имеет ответную коническую поверхность.

4. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, по п. 1, отличающееся тем, что в качестве силового привода для приводного механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов использован мотор-редуктор.

5. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, по п. 1, отличающееся тем, что в качестве ходовых элементов и силового привода для приводного механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов использована пара силовых гидроцилиндров со штоками.

6. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, по п. 1, отличающееся тем, что в качестве известного механизма подъема и опускания крышки использован стреловой автомобильный кран.

7. Устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, по п. 1, отличающееся тем, что кронштейны боковых бугельных секторов имеют установочные выступы с отверстиями для шарнирного присоединения к ним и для отсоединения от них упомянутого приводного механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов с помощью съемного стержня, вставляемого в упомянутые отверстия и в отверстия ответных установочных выступов, которыми снабжены ходовые элементы упомянутого механизма сведения и разведения боковых бугельных секторов.