ЗАПОРНЫЙ КЛАПАН С ДВУМЯ ПЛАСТИНАМИ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Российский патент 2020 года по МПК F16K3/02 F16K3/18 F16K3/314 F16K41/02 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

[0001] В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявкой на патент Китая №201810935158.6, названной "ЗАПОРНЫЙ КЛАПАН С ДВУМЯ ПЛАСТИНАМИ", поданной в Национальную Администрацию Интеллектуальной Собственности Китая 16 августа 2018, содержание которой полностью включено сюда путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее изобретение относится к оборудованию для каталитического крекинга этилена и в частности к запорному клапану с двумя пластинами.

Предпосылки к созданию изобретения

[0003] Запорный клапан с двумя пластинами представляет собой запорный клапан параллельного типа. Две пластины клапана установлены в очковой пластине в сборе. Когда клапан закрыт, две пластины клапана отжаты друг от друга посредством клиньев с обеспечением плотного прижимания к седлу клапана для образования принудительного уплотнения. В ходе процессов открывания и закрывания клапана пластины клапана всегда находятся в плотном контакте с направляющими пластинами, и пластины клапана перемещаются в направляющих пластинах без зазора с обеспечением образования плавающего уплотнения для предотвращения попадания среды в камеру клапана в ходе процессов открывания и закрывания. Когда клапан полностью открыт, клапан эквивалентен прямой сквозной трубе, и между обводным отверстием в сборе и седлом клапана образовано упругое уплотнение с обеспечением предотвращения попадания среды в камеру клапана. Действие клапана такого типа разделено на два этапа: при закрывании клапана пластины клапана перемещаются на место и затем толкаются в направлении друг от друга для образования уплотнения, и при открывании клапана пластины клапана отводятся и затем перемещаются вверх.

[0004] Запорный клапан с двумя пластинами предшествующего уровня техники имеет следующие дефекты и недостатки.

[0005] 1) Когда клапан находится в открытом положении, уплотнение не является идеальным. Когда клапан находится в открытом положении, обводное отверстие предшествующего уровня техники не может обеспечивать достаточного уплотняющего усилия для обеспечения уплотнения, в результате чего среда может входить в камеру клапана и посредством этого оказывает отрицательное влияние на работу клапана.

[0006] 2) Накапливающая энергию тарельчатая пружина является хрупкой и не может быть заменена без снятия клапана с трубопровода. Тарельчатая пружина предшествующего уровня техники установлена в камере клапана и может быть серьезно повреждена в результате воздействия высокой температуры, и, при повреждении тарельчатой пружины, энергоемкость тарельчатой пружины теряется, что оказывает отрицательное воздействие на работу клапана. Тем не менее, поскольку тарельчатая пружина установлена в камере клапана, состояние тарельчатой пружины не может быть осмотрено, и поврежденная тарельчатая пружина не может быть заменена без снятия клапана с трубопровода.

[0007] 3) Когда клапан находится в закрытом положении, поскольку в клапане использована конструкция с верхним клином, и две пластины клапана и клинья являются подвижными компонентами, в случае если пластина клапана у одной стороны не может образовать уплотнение, возникает ухудшение эффективности уплотнения пластины клапана у другой стороны.

Краткое изложение сущности изобретения

[0008] Целью настоящего изобретения является разработка запорного клапана с двумя пластинами, обеспечивающего преодоление недостатков предшествующего уровня техники, для решения проблемы уплотнения в открытом положении в предшествующем уровне техники.

[0009] Настоящее изобретение имеет следующее техническое решение. Запорный клапан с двумя пластинами включает в себя корпус клапана, крышку клапана, шток клапана, направляющую пластину, очковую пластину в сборе, узел обводного отверстия, тарельчатую пружину в сборе и узел клапана из пластин и клиньев. Направляющая пластина посажена в камере клапана, образованной корпусом клапана и крышкой клапана. Очковая пластина в сборе обеспечивает установочную опору для узла обводного отверстия и узла клапана из пластин и клиньев в камере клапана, причем очковая пластина в сборе выполнена с возможностью перемещения вместе с узлом обводного отверстия и узлом клапана из пластин и клиньев в камере клапана, и плавающие уплотнения образованы у контактной поверхности между узлом обводного отверстия и направляющей пластиной и у контактной поверхности между узлом клапана из пластин и клиньев и направляющей пластиной. Узел обводного отверстия является регулируемым, то есть, расстояние от поверхности до поверхности и уплотнительное усилие между уплотнительной поверхностью узла обводного отверстия и уплотнительной поверхностью корпуса клапана являются регулируемыми, с обеспечением образования прямого сквозного трубопровода и образования упругого уплотнения между узлом обводного отверстия и седлом клапана в случае полного открытия клапана. Тарельчатая пружина в сборе выполнена с возможностью преодоления сил трения узла клапана из пластин и клиньев и узла обводного отверстия в ходе процесса закрывания клапана. Шток клапана выполнен с возможностью передачи приводных усилий в ходе процессов открывания и закрывания клапана.

[0010] Предпочтительно, узел обводного отверстия включает в себя регулируемую конструкцию обводного отверстия, регулировочные болты, тарельчатые пружины A, шайбы тарельчатой пружины, гайки регулирования усилия, фиксирующие гайки, гайки регулирования расстояния, набивку A, и сальник нижнего фланца;

причем регулируемая конструкция обводного отверстия включает в себя верхний фланец, нижний фланец и круглую направляющую трубку;

причем верхний фланец жестко соединен с круглой направляющей трубкой, у бокового края верхнего фланца равномерно расположены щели, и каждый из регулировочных болтов установлен в соответствующей щели;

причем на регулировочный болт последовательно установлены тарельчатая пружина A, шайба тарельчатой пружины, гайка регулирования усилия, фиксирующая гайка и гайка регулирования расстояния; тарельчатая пружина A находится в контакте с нижней поверхностью щели и прижата к нижней поверхности щели посредством шайбы тарельчатой пружины и гайки регулирования усилия;

причем между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой уложена набивка A, и набивка A поджата посредством сальника нижнего фланца с обеспечением уплотнения между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой;

причем гайка регулирования расстояния находится в контакте с сальником нижнего фланца; и

причем нижний фланец жестко соединен с сальником нижнего фланца.

[0011] Предпочтительно, щели являются Т-образными.

[0012] Предпочтительно, уплотнительное усилие регулируется посредством регулирования величины сжатия тарельчатой пружины через гайку регулирования усилия.

[0013] Предпочтительно, тарельчатая пружина в сборе расположена снаружи камеры клапана.

[0014] Предпочтительно, тарельчатая пружина в сборе включает в себя дополнительный шток клапана, тарельчатую пружину, набивку B, уложенную между дополнительным штоком клапана и штоком клапана, сальник дополнительного штока клапана, запорные шпильки, пластину сжатия тарельчатой пружины, гайки под инструмент и зажимную втулку в сборе;

причем набивка B поджата посредством сальника дополнительного штока клапана, сальник дополнительного штока клапана жестко соединен с одним концом дополнительного штока клапана, и другой конец дополнительного штока клапана находится в контакте с очковой пластиной в сборе; тарельчатая пружина надета на шток клапана и прижата к сальнику дополнительного штока клапана посредством пластины сжатия тарельчатой пружины, величина сжатия тарельчатой пружины регулируется посредством зажимной втулки в сборе, и зажимная втулка в сборе закреплена на штоке клапана и находится в контакте с пластиной сжатия тарельчатой пружины.

[0015] Предпочтительно, величина сжатия тарельчатой пружины определена согласно максимальной силе трения во время работы клапана.

[0016] Предпочтительно, узел клапана из пластин и клиньев включает в себя две пластины клапана, колпачок штока клапана, два клина и опорный клин;

причем опорный клин прикреплен к очковой пластине в сборе, и центральная ось опорного клина совпадает с центральной осью камеры клапана; колпачок штока клапана установлен на одном конце штока клапана с обеспечением установки двух клиньев, контактная поверхность между каждым из клиньев и штоком клапана является плоской, и контактная поверхность между клином и опорным клином является наклонной; и две пластины клапана установлены в очковой пластине в сборе, и каждая из двух пластин клапана выполнена с возможностью перемещения к каналу потока согласно относительному положению соответствующего клина по отношению к опорному клину.

[0017] Предпочтительно, опорный клин прикреплен к очковой пластине в сборе через шайбу пальца, палец и разводной шплинт.

[0018] Предпочтительно, консоль в сборе установлена на крышке клапана снаружи камеры клапана, и через консоль в сборе установлен привод для приведения штока клапана в перемещение.

[0019] Предпочтительно, корпус клапана приварен к седлу клапана, и направляющая пластина расположена на седле клапана.

[0020] Также разработано использование запорного клапана с двумя пластинами в процессе производства этилена.

[0021] Далее представлены преимущественные эффекты настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники.

[0022] (1) Благодаря регулируемой конструкции обводного отверстия, расстояние от поверхности до поверхности между уплотнительными поверхностями является регулируемым, величина уплотнительного усилия является регулируемой, и изготовление и обслуживание клапана являются удобными.

1) Уплотнительное усилие регулируемой конструкции обводного отверстия является регулируемым при условии, что расстояние L от поверхности до поверхности является постоянным.

В отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, уплотнительное усилие не может быть отрегулировано при условии, что расстояние от поверхности до поверхности является постоянным; к тому же, после работы клапана в течение некоторого времени, расстояние от поверхности до поверхности конструкции обводного отверстия уменьшается вследствие износа уплотнительных поверхностей, в результате чего обеспечение эффективности уплотнения клапана становится затруднительным. Согласно настоящему изобретению, уплотнительное усилие, требуемое для уплотнения клапана, обеспечивается посредством регулирования гаек регулирования усилия, благодаря чему эффективность уплотнения обеспечивается без изменения расстояния от поверхности до поверхности конструкции обводного отверстия, в результате чего регулирование уплотнительного усилия является более гибким и надежным.

2) Расстояние от поверхности до поверхности регулируемой конструкции обводного отверстия является регулируемым при условии, что уплотнительное усилие является постоянным.

В отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, расстояние от поверхности до поверхности не может быть отрегулировано по причине его конструктивного ограничения. По мере износа уплотнительных поверхностей расстояние от поверхности до поверхности конструкции обводного отверстия постепенно уменьшается и, наконец, приводит к отказу уплотнения. Согласно настоящему изобретению, расстояние от поверхности до поверхности регулируется посредством регулирования гаек регулирования расстояния. В случае если расстояние от поверхности до поверхности является слишком большим или слишком маленьким, нужно только отрегулировать гайки регулирования расстояния с обеспечением регулирования расстояния от поверхности до поверхности до требуемого расстояния, что не влияет на сообщение уплотнительного усилия и обеспечивает отдельное регулирование расстояния от поверхности до поверхности и уплотнительного усилия, и отдельное регулирование является более надежным и удобным.

3) Длительный срок службы и малые затраты на обслуживание.

В отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, расстояние от поверхности до поверхности уплотнительной поверхности постепенно уменьшается вследствие износа, смывания и по другим причинам, в итоге приводя к отказу уплотнения. В связи с конструктивным ограничением, расстояние от поверхности до поверхности не является регулируемым, и клапан остается только выбросить. Согласно настоящему изобретению, уменьшенное расстояние от поверхности до поверхности может быть отрегулировано посредством регулирования гаек регулирования расстояния без отрицательного влияния на эффективность, благодаря чему увеличивается срок службы и уменьшаются затраты на обслуживание.

4) Простота установки и обслуживания.

В отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, в ходе процесса механической обработки, приваривание сильфона к верхнему и нижнему фланцам является затруднительным вследствие малой толщины сильфона, и точность обработки не может быть гарантирована; и поскольку конструкция образована посредством сварки, сварка оказывает отрицательное влияние на жесткость сильфона, что отрицательно влияет на величину уплотнительного усилия, и уплотнительное усилие может быть сообщено неравномерно. Согласно настоящему изобретению, сильфон не используется, исключая отрицательное влияние сварки, и, вместо этого, уплотнительное усилие и расстояние от поверхности до поверхности регулируются отдельно; к тому же, клапан имеет сборную конструкцию и равномерное расположение, благодаря чему обеспечивается равномерное приложение уплотнительного усилия, обеспечивается точность обработки, а также упрощается будущее обслуживание.

[0023] (2) Конструкция с нижним клином обеспечивает надежное двухстороннее уплотнение, когда клапан находится в закрытом положении, и после замены пластины клапана на конструкцию с плоской пластиной может быть осуществлено автоматическое регулирование в осевом направлении, обеспечивающее уплотнение.

1) Двухстороннее уплотнение в закрытом положении.

В отношении параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, когда клапан находится в закрытом положении, две пластины клапана поджимаются посредством клина между двумя пластинами клапана; и в случае отклонения пластины клапана с одной стороны или в случае возникновения утечки, когда пластина клапана плотно прижата к седлу клапана для осуществления уплотнения, клин регулируется соответствующим образом, и, поскольку пластина клапана с другой стороны также соединена с клином, регулировка клина оказывает отрицательное влияние на эффективность уплотнения седла клапана и пластины клапана. Согласно настоящему изобретению, дополнительно предусмотрен опорный клин для разделения двух клиньев, в результате чего между седлом клапана и пластинами клапана с обеих сторон соответственно образованы независимые уплотнительные пары, которые не влияют друг на друга, то есть, отказ уплотнения с одной стороны не влияет на уплотнение с другой стороны, и благодаря этому осуществлено надежное двухстороннее уплотнение клапана в закрытом положении.

2) Самонастраивающееся регулирование пластин клапана.

В конструкции пластины клапана предшествующего уровня техники предусмотрена наклонная поверхность, выполненная с возможностью взаимодействия с клином, и свободное вращение пластины клапана относительно ее оси ограничено посредством наклонной поверхности. Согласно настоящему изобретению, наклонная поверхность не используется, и клин находится в контакте с плоской поверхностью с обеспечением свободного вращения пластины клапана относительно оси, посредством этого обеспечивая функцию автоматического регулирования уплотнения.

[0024] (3) Наружная тарельчатая пружина в сборе может обеспечивать замену тарельчатой пружины без снятия клапана с трубопровода, и рабочая температура тарельчатой пружины изменяется с высокой температуры на нормальную температуру, благодаря чему улучшаются условия работы тарельчатой пружины и, благодаря этому, увеличивается срок службы тарельчатой пружины.

1) Улучшение условий работы.

В отношении параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, клапан работает при высокой температуре, и поскольку тарельчатая пружина расположена в камере клапана, тарельчатая пружина также работает при высокой температуре. Согласно настоящему изобретению, тарельчатая пружина расположена снаружи камеры клапана и работает при нормальной температуре, в результате чего увеличивается срок службы тарельчатой пружины.

2) Состояние тарельчатой пружины может быть осмотрено в любое время.

В отношении параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, поскольку тарельчатая пружина расположена в камере клапана, рабочее состояние тарельчатой пружины не может быть определено, что оказывает отрицательное влияние на безопасность работы клапана. Согласно настоящему изобретению, тарельчатая пружина расположена снаружи камеры клапана, и состояние тарельчатой пружины может быть осмотрено в любое время.

3) Сломанная тарельчатая пружина может быть заменена без снятия клапана с трубопровода.

В отношении параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, поскольку тарельчатая пружина расположена в камере клапана, тарельчатая пружина не может быть заменена без снятия клапана с трубопровода. Согласно настоящему изобретению, тарельчатая пружина расположена снаружи камеры клапана, в результате чего тарельчатая пружина может быть заменена без снятия клапана с трубопровода при обнаружении повреждения тарельчатой пружины, благодаря чему упрощается процесс обслуживания и уменьшаются затраты и время на обслуживание.

[0025] Настоящее изобретение может эффективно решать проблемы параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, такие как низкая эффективность уплотнения, увеличенный риск повреждения тарельчатой пружины, нежелательное воздействие противоположной стороны уплотнения в закрытом положении, и тому подобное. Настоящее изобретение более подходит для существующего в настоящее время процесса производства этилена.

Краткое описание чертежей

[0026] Фиг. 1 представляет собой схематичный вид параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники;

[0027] Фиг. 2 представляет собой схематичный вид параллельного запорного клапана с двумя пластинами согласно настоящему изобретению;

[0028] Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе регулируемого обводного отверстия согласно настоящему изобретению;

[0029] Фиг. 4 представляет собой повернутый вид в разрезе регулируемого обводного отверстия согласно настоящему изобретению;

[0030] Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе наружной тарельчатой пружины в сборе согласно настоящему изобретению;

[0031] Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе наружной тарельчатой пружины в сборе согласно настоящему изобретению;

[0032] Фиг. 7 представляет собой вид в перспективе очковой пластины в сборе согласно настоящему изобретению;

[0033] Фиг. 8 представляет собой вид спереди очковой пластины в сборе согласно настоящему изобретению;

[0034] Фиг. 9 представляет собой вид в перспективе конструкции клина согласно настоящему изобретению;

[0035] Фиг. 10 представляет собой вид в разрезе давящей вниз клиновой конструкции согласно настоящему изобретению (местный вид с Фиг. 2);

[0036] Фиг. 11 представляет собой схематичный вид клапана в открытом положении;

[0037] Фиг. 12 представляет собой схематичный вид клапана в открытом положении (местный вид с Фиг. 11);

[0038] Фиг. 13 представляет собой схематичный вид клапана в закрытом положении (местный вид с Фиг. 2);

[0039] Фиг. 14 представляет собой схематичный вид клапана в промежуточном положении;

[0040] Фиг. 15 представляет собой схематичный вид клапана в промежуточном положении (местный вид с Фиг. 14); и

[0041] Фиг. 16 представляет собой схематичный вид направлений действия клапана.

[0042] Ссылочные позиции на Фиг. 1-16:

101 корпус клапана, 102 направляющая пластина, 103 очковая пластина в сборе, 104 седло клапана, 106 пластина клапана, 107 клин, 108 опорный клин, 109 шайба пальца, 110 палец, 111 разводной шплинт, 112 колпачок штока клапана, 113 набивка C, 114 первая уплотнительная втулка, 115 шток клапана, 116 уплотнительная прокладка, 117 второй сальник, 118 шпилька сальника, 119 гайка сальника, 120 гайка крышки клапана, 121 болт крышки клапана, 122 болт консоли в сборе, 123 гайка консоли в сборе, 124 ограничительный болт, 200 крышка клапана, 201 дополнительный шток клапана, 202 набивка B, 203 сальник дополнительного штока клапана, 205 тарельчатая пружина B, 207 винт сальника дополнительного штока клапана, 240 наружная тарельчатая пружина в сборе; 300 регулируемая конструкция обводного отверстия, 301 верхний фланец, 302 нижний фланец, 303 сальник нижнего фланца, 304 регулировочный болт, 305 шайба тарельчатой пружины, 306 набивка A, 307 тарельчатая пружина A, 308 гайка регулирования усилия, 309 шпилька нижнего фланца, 310 фиксирующая гайка, 311 гайка нижнего фланца, 312 круглая направляющая трубка, 313 гайка регулирования расстояния, 400 зажимная втулка в сборе, 500 консоль в сборе.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

[0043] Настоящее изобретение описано далее более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи и варианты осуществления.

[0044] Запорный клапан с двумя пластинами включает в себя корпус клапана, крышку клапана, шток клапана, направляющую пластину, очковую пластину в сборе, узел обводного отверстия, тарельчатую пружину в сборе и узел клапана из пластин и клиньев. Направляющая пластина посажена в камере клапана, образованной корпусом клапана и крышкой клапана. Очковая пластина в сборе обеспечивает установочную опору для узла обводного отверстия и узла клапана из пластин и клиньев в камере клапана, причем очковая пластина в сборе выполнена с возможностью перемещения вместе с узлом обводного отверстия и узлом клапана из пластин и клиньев в камере клапана, и плавающие уплотнения образованы у контактной поверхности между узлом обводного отверстия и направляющей пластиной и у контактной поверхности между узлом клапана из пластин и клиньев и направляющей пластиной. Узел обводного отверстия является регулируемым, то есть, расстояние от поверхности до поверхности и уплотнительное усилие между уплотнительной поверхностью узла обводного отверстия и уплотнительной поверхностью корпуса клапана являются регулируемыми, с обеспечением образования прямого сквозного трубопровода и образования упругого уплотнения между узлом обводного отверстия и седлом клапана в случае полного открытия клапана. Тарельчатая пружина в сборе выполнена с возможностью преодоления сил трения узла клапана из пластин и клиньев и узла обводного отверстия в ходе процесса закрывания клапана. Шток клапана выполнен с возможностью передачи приводных усилий в ходе процессов открывания и закрывания клапана.

[0045] Как видно на Фиг. 4, узел обводного отверстия согласно варианту осуществления включает в себя регулируемую конструкцию обводного отверстия, регулировочные болты, тарельчатые пружины A, шайбы тарельчатой пружины, гайки регулирования усилия, фиксирующие гайки, гайки регулирования расстояния, набивку A, и сальник нижнего фланца.

[0046] Регулируемая конструкция обводного отверстия включает в себя верхний фланец, нижний фланец и круглую направляющую трубку. Верхний фланец жестко соединен с круглой направляющей трубкой, у бокового края верхнего фланца равномерно расположены щели, и каждый из регулировочных болтов установлен в соответствующей щели. На регулировочный болт последовательно установлены тарельчатая пружина A, шайба тарельчатой пружины, гайка регулирования усилия, фиксирующая гайка и гайка регулирования расстояния. Тарельчатая пружина A находится в контакте с нижней поверхностью щели и прижата к нижней поверхности щели посредством шайбы тарельчатой пружины и гайки регулирования усилия. Между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой уложена набивка A, и набивка A поджата посредством сальника нижнего фланца с обеспечением уплотнения между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой. Гайка регулирования расстояния находится в контакте с сальником нижнего фланца, и нижний фланец жестко соединен с сальником нижнего фланца.

[0047] Тарельчатая пружина в сборе расположена снаружи камеры клапана, и тарельчатая пружина в сборе включает в себя дополнительный шток клапана, тарельчатую пружину, набивку B, уложенную между дополнительным штоком клапана и штоком клапана, сальник дополнительного штока клапана, запорные шпильки, пластину сжатия тарельчатой пружины, гайки под инструмент, и зажимную втулку в сборе.

[0048] Набивка B поджата посредством сальника дополнительного штока клапана, сальник дополнительного штока клапана жестко соединен с одним концом дополнительного штока клапана, и другой конец дополнительного штока клапана находится в контакте с очковой пластиной в сборе. Тарельчатая пружина надета на шток клапана и прижата к сальнику дополнительного штока клапана посредством пластины сжатия тарельчатой пружины. Величина сжатия тарельчатой пружины регулируется посредством зажимной втулки в сборе, и зажимная втулка в сборе закреплена на штоке клапана и находится в контакте с пластиной сжатия тарельчатой пружины.

[0049] Узел клапана из пластин и клиньев включает в себя две пластины клапана, колпачок штока клапана, два клина и опорный клин. Опорный клин прикреплен к очковой пластине в сборе, и центральная ось опорного клина совпадает с центральной осью камеры клапана. Колпачок штока клапана установлен на одном конце штока клапана с обеспечением установки двух клиньев, контактная поверхность между каждым из клиньев и штоком клапана является плоской, и контактная поверхность между клином и опорным клином является наклонной. Две пластины клапана установлены в очковой пластине в сборе, и каждая из двух пластин клапана выполнена с возможностью перемещения к каналу потока согласно относительному положению соответствующего клина по отношению к опорному клину.

[0050] Далее со ссылкой на Фиг. 20-16 описан конкретный вариант осуществления настоящего изобретения, включающий в себя следующие компоненты.

[0051] 1) Корпус 101 клапана, крышку 200 клапана, гайку 120 крышки клапана, и болт 121 крышки клапана.

[0052] Уплотнительная прокладка 116 предусмотрена между корпусом 101 клапана и крышкой 200 клапана для уплотнения, и корпус 101 клапана соединен с крышкой 200 клапана посредством гайки 120 крышки клапана и болта 121 крышки клапана.

[0053] 2) Давящую вниз клиновую конструкцию, предусмотренную для улучшения двухстороннего уплотнения, когда клапан находится в закрытом положении. Давящая вниз клиновая конструкция включает в себя консоль 500 в сборе, шток 115 клапана, колпачок 112 штока клапана, клинья 107, опорный клин 108, шайбу 109 пальца, палец 110, разводной шплинт 111, пластины 106 клапана, гайку 122 консоли в сборе, и болт 123 консоли в сборе.

[0054] Консоль 500 в сборе соединена с крышкой 200 клапана посредством гайки 123 консоли в сборе и болта 122 консоли в сборе; два клина 107 установлены на колпачке 112 штока клапана; опорный клин 108 прикреплен к очковой пластине 103 в сборе посредством шайбы 109 пальца, пальца 110 и разводного шплинта 111; зажимная втулка 400 в сборе расположена на штоке 115 клапана, и зажимная втулка 400 в сборе перемещается вместе со штоком 115 клапана.

[0055] В случае, когда клапан находится в закрытом положении, опорный клин 108 находится в состоянии ограничения положения, шток 115 клапана приводит клинья 107 в перемещение вниз для поджимания опорного клина 108 и пластин 106 клапана, в результате чего пластины 106 клапана плотно прижаты к седлу клапана с обеспечением уплотнения. В случае если пластина 106 клапана с одной стороны прижата неплотно, благодаря опорному клину 108 отсутствует отрицательное влияние на уплотнение с другой стороны, благодаря чему обеспечено двухстороннее уплотнение.

[0056] 3) Очковую пластину 103 в сборе, седло 104 клапана, направляющую пластину 102 и шпильку 122.

[0057] Шток 115 клапана вставлен в очковую пластину 103 в сборе с обеспечением соединения с колпачком 112 штока клапана, и пластины 106 клапана установлены в очковой пластине 103 в сборе; седло 104 клапана приварено к корпусу 101 клапана, и направляющая пластина 102 установлена на седле 104 клапана; и ограничительный болт 124 установлен у нижней части очковой пластины в сборе.

[0058] На консоли 500 в сборе установлен привод для приведения штока 115 клапана в перемещение.

[0059] Внутренняя сторона каждого из клиньев 107 находится в контакте с опорным клином 108, и наружная сторона клина 107 находится в контакте с соответствующей пластиной 106 клапана.

[0060] Как видно на Фиг. 1, в отношении параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, когда клапан находится в закрытом положении, две пластины клапана поджимаются посредством клина между двумя пластинами клапана; и в случае отклонения пластины клапана с одной стороны или в случае возникновения утечки, когда пластина клапана плотно прижата к седлу клапана для осуществления уплотнения, клин регулируется соответствующим образом, и, поскольку пластина клапана с другой стороны также соединена с клином, регулировка клина оказывает отрицательное влияние на эффективность уплотнения седла клапана и пластины клапана. Согласно настоящему изобретению, дополнительно предусмотрен опорный клин 108 для разделения двух клиньев 107, в результате чего между седлом клапана и пластинами клапана с обеих сторон соответственно образованы независимые уплотнительные пары, которые не влияют друг на друга, то есть, отказ уплотнения с одной стороны не влияет на уплотнение с другой стороны, и благодаря этому осуществлено надежное двухстороннее уплотнение клапана в закрытом положении.

[0061] К тому же, в конструкции пластины клапана предшествующего уровня техники предусмотрена наклонная поверхность, выполненная с возможностью взаимодействия с клином, и свободное вращение пластины клапана относительно ее оси ограничено посредством наклонной поверхности. Согласно настоящему изобретению, наклонная поверхность не используется, и клин находится в контакте с плоской поверхностью с обеспечением свободного вращения пластины клапана относительно оси, посредством этого обеспечивая функцию автоматического регулирования уплотнения.

[0062] 4) Регулируемую конструкцию 300 обводного отверстия, регулировочные болты 304, тарельчатые пружины A 307, шайбы 305 тарельчатой пружины, гайки 308 регулирования усилия, фиксирующие гайки 310, гайки 313 регулирования расстояния, набивку A 306, сальник 303 нижнего фланца, шпильки 309 нижнего фланца, и гайки 311 нижнего фланца.

[0063] Регулируемая конструкция 300 обводного отверстия установлена в нижней камере очковой пластины 103 в сборе; и регулируемая конструкция обводного отверстия включает в себя верхний фланец 301, нижний фланец 302 и круглую направляющую трубку 312. Верхний фланец 301 приварен к круглой направляющей трубке 312, у бокового края верхнего фланца 301 равномерно расположены щели, и каждый из регулировочных болтов установлен в соответствующей щели. Тарельчатая пружина A 307, шайба 305 тарельчатой пружины, гайка 308 регулирования усилия, фиксирующая гайка 310 и гайка 313 регулирования расстояния последовательно установлены на регулировочном болте 304 и сжаты посредством шайбы 305 тарельчатой пружины и гайки 308 регулирования усилия.

[0064] Набивка A 306 уложена между нижним фланцем 302 и круглой направляющей трубкой 312, и набивка A 306 поджата сальником 303 нижнего фланца с обеспечением уплотнения между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой. Гайка 313 регулирования расстояния находится в контакте с сальником 303 нижнего фланца, расстояние от поверхности до поверхности между уплотнительной поверхностью верхнего фланца и уплотнительной поверхностью нижнего фланца отрегулировано согласно расстоянию от поверхности до поверхности седел клапана, и гайка регулирования расстояния зафиксирована посредством фиксирующей гайки 310 с обеспечением предотвращения ослабления гайки 313 регулирования расстояния.

[0065] Нижний фланец 302 соединен с сальником 303 нижнего фланца через шпильки 309 нижнего фланца и гайки 311 нижнего фланца.

[0066] Уплотнительная поверхность регулируемой конструкции 300 обводного отверстия плотно прижата к направляющей пластине 102.

[0067] Тарельчатая пружина A 307 находится в контакте с нижней поверхностью щели и прижата к нижней поверхности щели посредством шайбы 305 тарельчатой пружины и гайки 308 регулирования усилия. Величина сжатия тарельчатой пружины A вычисляется согласно уплотнительному усилию клапана.

[0068] Уплотнительное усилие регулируемой конструкции 300 обводного отверстия согласно настоящему изобретению является регулируемым при условии, что расстояние от поверхности до поверхности является постоянным. Тем не менее, в отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, уплотнительное усилие не может быть отрегулировано при условии, что расстояние от поверхности до поверхности является постоянным; к тому же, а также после работы клапана в течение некоторого времени, расстояние от поверхности до поверхности конструкции обводного отверстия уменьшается вследствие износа уплотнительных поверхностей, в результате чего обеспечение эффективности уплотнения клапана становится затруднительным. Согласно настоящему изобретению, уплотнительное усилие, требуемое для уплотнения клапана, обеспечивается посредством регулирования гаек 308 регулирования усилия, благодаря чему эффективность уплотнения обеспечивается без изменения расстояния от поверхности до поверхности конструкции обводного отверстия, в результате чего регулирование уплотнительного усилия является более гибким и надежным.

[0069] К тому же, в отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, расстояние от поверхности до поверхности не может быть отрегулировано по причине его конструктивного ограничения. По мере износа уплотнительных поверхностей расстояние от поверхности до поверхности конструкции обводного отверстия постепенно уменьшается и, наконец, приводит к отказу уплотнения. Согласно настоящему изобретению, расстояние от поверхности до поверхности регулируется посредством регулирования гаек 313 регулирования расстояния. В случае если расстояние от поверхности до поверхности является слишком большим или слишком маленьким, нужно только отрегулировать гайки 313 регулирования расстояния с обеспечением регулирования расстояния от поверхности до поверхности до требуемого расстояния, что не влияет на сообщение уплотнительного усилия и обеспечивает отдельное регулирование расстояния от поверхности до поверхности и уплотнительного усилия, и отдельное регулирование является более надежным и удобным.

[0070] Согласно другому аспекту, в отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, расстояние от поверхности до поверхности уплотнительной поверхности постепенно уменьшается вследствие износа, смывания и по другим причинам, в итоге приводя к отказу уплотнения. В связи с конструктивным ограничением, расстояние от поверхности до поверхности не является регулируемым, и клапан остается только выбросить. Согласно настоящему изобретению, уменьшенное расстояние от поверхности до поверхности может быть отрегулировано посредством регулирования гаек 313 регулирования расстояния без отрицательного влияния на эффективность, благодаря чему увеличивается срок службы и уменьшаются затраты на обслуживание. В отношении конструкции сильфонного обводного отверстия предшествующего уровня техники, в ходе процесса механической обработки, приваривание сильфона к верхнему и нижнему фланцам является затруднительным вследствие малой толщины сильфона, и точность обработки не может быть гарантирована; и поскольку конструкция образована посредством сварки, сварка оказывает отрицательное влияние на жесткость сильфона, что отрицательно влияет на величину уплотнительного усилия, и уплотнительное усилие может быть сообщено неравномерно. Согласно настоящему изобретению, сильфон не используется, исключая отрицательное влияние сварки, и, вместо этого, уплотнительное усилие и расстояние от поверхности до поверхности регулируются отдельно; к тому же, клапан имеет сборную конструкцию и равномерное расположение, благодаря чему обеспечивается равномерное приложение уплотнительного усилия, обеспечивается точность обработки, а также упрощается будущее обслуживание.

[0071] 5) наружную тарельчатую пружину 240 в сборе, шпильку 118 сальника, гайку 119 сальника, второй сальник 117, первую уплотнительную втулку 114, набивку B 202, набивку C 113, сальник 203 дополнительного штока клапана, и винт 207 сальника дополнительного штока клапана, как видно на Фиг. 6.

[0072] Наружная тарельчатая пружина 240 в сборе установлена на штоке 115 клапана, набивка C 113 уложена между дополнительным штоком 201 клапана наружной тарельчатой пружины в сборе и крышкой 200 клапана, и набивка C 113 пожата вторым сальником 117 и первой уплотнительной втулкой 114. Второй сальник 117 и первая уплотнительная втулка 114 соединены с крышкой 200 клапана через шпильку 118 сальника и гайку 119 сальника. Наружная тарельчатая пружина 240 в сборе включает в себя дополнительный шток 201 клапана, набивка B 202 уложена между дополнительным штоком 201 клапана и штоком 115 клапана, и набивка B 202 поджата сальником 203 дополнительного штока клапана для обеспечения уплотнения. Сальник 203 дополнительного штока клапана соединен с дополнительным штоком 201 клапана через винт 207 сальника дополнительного штока клапана. Тарельчатая пружина B 205 надета на шток 115 клапана и прижата к сальнику 203 дополнительного штока клапана посредством пластины 208 сжатия тарельчатой пружины.

[0073] Величина сжатия тарельчатой пружины вычисляется согласно максимальной силе трения во время работы клапана.

[0074] В отношении параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, клапан работает при высокой температуре, и поскольку тарельчатая пружина расположена в камере клапана, тарельчатая пружина также работает при высокой температуре. Благодаря наружной тарельчатой пружине 240 в сборе согласно настоящему изобретению, исключен феномен заедания во время перемещения клапана. Тарельчатая пружина расположена снаружи камеры клапана, благодаря чему рабочая температура тарельчатой пружины уменьшена, и тарельчатая пружина работает при нормальной температуре, в результате чего увеличивается срок службы тарельчатой пружины. К тому же, поскольку тарельчатая пружина параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники расположена в камере клапана, рабочее состояние тарельчатой пружины не может быть определено, что оказывает отрицательное влияние на безопасность работы клапана. Согласно настоящему изобретению, тарельчатая пружина расположена снаружи камеры клапана, и состояние тарельчатой пружины может быть осмотрено в любое время. К тому же, поскольку тарельчатая пружина параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники расположена в камере клапана, тарельчатая пружина не может быть заменена без снятия клапана с трубопровода. Согласно настоящему изобретению, тарельчатая пружина расположена снаружи камеры клапана, в результате чего тарельчатая пружина может быть заменена без снятия клапана с трубопровода при обнаружении повреждения тарельчатой пружины, благодаря чему упрощается процесс обслуживания и уменьшаются затраты и время на обслуживание.

[0075] Регулируемая конструкция 300 обводного отверстия может регулировать расстояние от поверхности до поверхности между верхним фланцем 301 и нижним фланцем 302, а также может регулировать величину сжатия тарельчатой пружины для регулирования уплотнительного усилия, то есть, как расстояние от поверхности до поверхности, так и уплотнительное усилие регулируются без влияния друг на друга. Благодаря давящей вниз клиновой конструкции в целом согласно настоящему изобретению может быть осуществлено двухстороннее уплотнение клапана.

[0076] Когда привод приводит шток 115 клапана в перемещение вниз, шток 115 клапана приводит наружную тарельчатую пружину 240 в сборе, колпачок 112 штока клапана, клинья 107, очковую пластину 103 в сборе, пластины 106 клапана и регулируемую конструкцию 300 обводного отверстия в совместное перемещение. При достижении закрытого положения, шпилька соприкасается с корпусом клапана, очковая пластина 103 в сборе, регулируемая конструкция 300 обводного отверстия и опорный клин 108 перестают перемещаться, тогда как шток 115 клапана продолжает приводить клинья 107 в перемещение вниз. Благодаря форме клина, каждая из пластин 106 клапана поджимается посредством соответствующего клина 107 в перемещение к каналу потока до плотного прижимания пластины клапана к седлу клапана с обеспечением образования уплотнения, и шток 115 клапана прекращает перемещаться и остается в этом положении. Более того, во время непрерывного перемещения вниз штока 115 клапана, зажимная втулка 400 в сборе, установленная на штоке 115 клапана, продолжает перемещаться вниз вместе со штоком 115 клапана для сжимания тарельчатой пружины B 205. Процесс закрывания клапана заканчивается до прекращения перемещения штока 115 клапана и его пребывания в этом положении.

[0077] Когда клапан открывается, шток 115 клапана сначала приводит колпачок 112 штока клапана и клинья 107 в перемещение, в результате чего пластины 106 клапана отсоединяются от седла клапана и больше не поджимаются. В это же время, зажимная втулка 400 в сборе также перемещается вместе со штоком 115 клапана, и тарельчатая пружина B 205 постепенно отпускается. Когда верхняя часть клина 107 приходит в соприкосновение с очковой пластиной 103 в сборе, шток 115 клапана приводит пластины 106 клапана, очковую пластину 103 в сборе, регулируемую конструкцию 300 обводного отверстия и наружную тарельчатую пружину 240 в сборе в совместное перемещение. Во время перемещения, пластина 106 клапана и регулируемая конструкция 300 обводного отверстия плотно прижаты к направляющей пластине 102 для образования уплотнения, благодаря этому обеспечивая эффективность уплотнения клапана во время работы.

[0078] Когда клапан находится в открытом положении, регулируемая конструкция 300 обводного отверстия плотно прижата к седлу клапана для изолирования камеры клапана от канала потока, с обеспечением образования канала потока полного диаметра. Поскольку регулируемая конструкция 300 обводного отверстия имеет упругость, между конструкцией обводного отверстия и седлом клапана может быть образовано уплотнение, то есть, упругое уплотнение.

[0079] Настоящее изобретение может эффективно решать проблемы параллельного запорного клапана с двумя пластинами предшествующего уровня техники, такие как низкая эффективность уплотнения, увеличенный риск повреждения тарельчатой пружины, нежелательное воздействие противоположной стороны уплотнения в закрытом положении, и тому подобное. Настоящее изобретение более подходит для существующего в настоящее время процесса производства этилена.

[0080] Части настоящего изобретения, не описанные подробно, хорошо известны специалистам в данной области техники.

Настоящее изобретение относится к оборудованию для каталитического крекинга этилена. Запорный клапан с двумя пластинами включает в себя корпус клапана, крышку клапана, шток клапана, направляющую пластину, очковую пластину в сборе, узел обводного отверстия, тарельчатую пружину в сборе и узел клапана из пластин и клиньев. Направляющая пластина посажена в камере клапана, образованной корпусом клапана и крышкой клапана. Очковая пластина в сборе образует установочную опору для узла обводного отверстия и узла клапана из пластин и клиньев в камере клапана, очковая пластина в сборе выполнена с возможностью перемещения вместе с узлом обводного отверстия и узлом клапана из пластин и клиньев в камере клапана, и плавающие уплотнения образованы у контактной поверхности между узлом обводного отверстия и направляющей пластиной и у контактной поверхности между узлом клапана из пластин и клиньев и направляющей пластиной. Узел обводного отверстия является регулируемым, то есть, расстояние от поверхности до поверхности и уплотнительное усилие между уплотнительной поверхностью узла обводного отверстия и уплотнительной поверхностью корпуса клапана являются регулируемыми, с обеспечением образования прямого сквозного трубопровода и образования упругого уплотнения между узлом обводного отверстия и седлом клапана в случае полного открытия клапана. Тарельчатая пружина в сборе используется для преодоления сил трения узла клапана из пластин и клиньев и узла обводного отверстия в ходе процесса закрывания клапана. Шток клапана выполнен с возможностью передачи приводных усилий в ходе процессов открывания и закрывания клапана. Изобретение направлено на увеличение эффективности уплотнения, в том числе обеспечение автоматического регулирования двухстороннего уплотнения клапана, на снижение риска повреждения тарельчатой пружины, а в случае ее повреждения упрощения процесса обслуживания, производство замены без снятия с трубопровода. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Запорный клапан с двумя пластинами, содержащий корпус клапана, крышку клапана, шток клапана, направляющую пластину, очковую пластину в сборе, узел обводного отверстия, тарельчатую пружину в сборе и узел клапана из пластин и клиньев,

причем направляющая пластина посажена в камере клапана, образованной корпусом клапана и крышкой клапана;

причем очковая пластина в сборе выполнена с возможностью образования установочной опоры для узла обводного отверстия и узла клапана из пластин и клиньев в камере клапана, причем очковая пластина в сборе выполнена с возможностью перемещения вместе с узлом обводного отверстия и узлом клапана из пластин и клиньев в камере клапана, и причем плавающие уплотнения образованы у контактной поверхности между узлом обводного отверстия и направляющей пластиной и у контактной поверхности между узлом клапана из пластин и клиньев и направляющей пластиной;

причем узел обводного отверстия является регулируемым, то есть, расстояние от поверхности до поверхности и уплотнительное усилие между уплотнительной поверхностью узла обводного отверстия и уплотнительной поверхностью корпуса клапана является регулируемым, с обеспечением образования прямого сквозного трубопровода и образования упругого уплотнения между узлом обводного отверстия и седлом клапана в случае полного открытия клапана;

причем тарельчатая пружина в сборе выполнена с возможностью преодоления сил трения узла клапана из пластин и клиньев и узла обводного отверстия в ходе процесса закрывания клапана; и

причем шток клапана выполнен с возможностью передачи приводных усилий в ходе процессов открывания и закрывания клапана.

2. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 1, в котором узел обводного отверстия содержит регулируемую конструкцию обводного отверстия, регулировочные болты, тарельчатые пружины A, шайбы тарельчатой пружины, гайки регулирования усилия, фиксирующие гайки, гайки регулирования расстояния, набивку A и сальник нижнего фланца; и

причем регулируемая конструкция обводного отверстия содержит верхний фланец, нижний фланец и круглую направляющую трубку;

причем верхний фланец жестко соединен с круглой направляющей трубкой, у бокового края верхнего фланца равномерно расположены щели, и каждый из регулировочных болтов установлен в соответствующей щели;

причем на регулировочный болт последовательно установлены тарельчатая пружина A, шайба тарельчатой пружины, гайка регулирования усилия, фиксирующая гайка и гайка регулирования расстояния; тарельчатая пружина A находится в контакте с нижней поверхностью щели и прижата к нижней поверхности щели посредством шайбы тарельчатой пружины и гайки регулирования усилия;

причем между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой уложена набивка A, и набивка A поджата посредством сальника нижнего фланца с обеспечением уплотнения между нижним фланцем и круглой направляющей трубкой;

причем гайка регулирования расстояния находится в контакте с сальником нижнего фланца; и

причем нижний фланец жестко соединен с сальником нижнего фланца.

3. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 2, в котором щели являются Т-образными.

4. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 2, в котором уплотнительное усилие регулируется посредством регулирования величины сжатия тарельчатой пружины через гайку регулирования усилия.

5. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 1, в котором тарельчатая пружина в сборе расположена снаружи камеры клапана.

6. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 5, в котором тарельчатая пружина в сборе содержит дополнительный шток клапана, тарельчатую пружину, набивку B, уложенную между дополнительным штоком клапана и штоком клапана, сальник дополнительного штока клапана, запорные шпильки, пластину сжатия тарельчатой пружины, гайки под инструмент и зажимную втулку в сборе;

причем набивка B поджата посредством сальника дополнительного штока клапана, сальник дополнительного штока клапана жестко соединен с одним концом дополнительного штока клапана, а другой конец дополнительного штока клапана находится в контакте с очковой пластиной в сборе; тарельчатая пружина надета на шток клапана и прижата к сальнику дополнительного штока клапана посредством пластины сжатия тарельчатой пружины, величина сжатия тарельчатой пружины регулируется посредством зажимной втулки в сборе, и зажимная втулка в сборе закреплена на штоке клапана и находится в контакте с пластиной сжатия тарельчатой пружины.

7. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 6, в котором величина сжатия тарельчатой пружины определена согласно максимальной силе трения во время работы клапана.

8. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 1, в котором узел клапана из пластин и клиньев содержит две пластины клапана, колпачок штока клапана, два клина и опорный клин;

причем опорный клин прикреплен к очковой пластине в сборе, и центральная ось опорного клина совпадает с центральной осью камеры клапана; колпачок штока клапана установлен на одном конце штока клапана с обеспечением установки двух клиньев, контактная поверхность между каждым из клиньев и штоком клапана является плоской, и контактная поверхность между клином и опорным клином является наклонной; и две пластины клапана установлены в очковой пластине в сборе, и каждая из двух пластин клапана выполнена с возможностью перемещения к каналу потока согласно относительному положению соответствующего клина по отношению к опорному клину.

9. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 8, в котором опорный клин прикреплен к очковой пластине в сборе через шайбу пальца, палец и разводной шплинт.

10. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 1, в котором консоль в сборе установлена на крышке клапана снаружи камеры клапана, и через консоль в сборе установлен привод для приведения штока клапана в перемещение.

11. Запорный клапан с двумя пластинами по п. 1, в котором корпус клапана приварен к седлу клапана, и направляющая пластина расположена на седле клапана.

12. Применение запорного клапана с двумя пластинами по любому из пп. 1-11 при производстве этилена.