Вакуумный затвор Советский патент 1984 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к вакуумной металлургии и может быть использовано в установках для внепечного вакуумирования металлов. Известен вакуумный затвор, содержащий корпус с уплотняемой поверхностью,с которой контактирует клапантарел-ь с дроссельньми отверстиями,уплотняемыми с помощью дополнительной ма лой тарели,смонтированной на общем што ке над основной тарелью. В закрытом положении тарель прижата к уплотняемой поверхности корпуса, а дополни-: тельная тарель - к уплотняемой повер хности основной тарели. При открывв НИИ клапана шток движется вверх до соприкосновения упора, закрепленного на нижнем конце штока, с дополнительной тарелью, приподнимая ее и открывая дросселирующие отверстия в основной тарели. При выравнивании давлений по обе стороны клапана усилие механизма подъема клапана становится достаточным для подъема основной тарели, и полностью открывает ся проходное сечение вакуумпровода t Данная конструкция обеспечивает устойчивую работу вакуумного затвора при большой разности давлений, однако затвор может устанавливаться лишь в вертикальном положении, в свя зи с этим требуется повышенное усили для открывания клапана, так как необ ходимо усилие и для преодоления его массы. Кроме того, не обеспечивается высокая надежность работы, так как при горизонтальном расположении плос ких уплотняемых поверхностей оседающие частицы затрудняют плотное закры тие клапана. Наличие нескольких мелких дроссельных отверстий в основной тарели создает опасность неравномерного давления на дополнительную тд.рель, ее коробления и тем самым снижения надежности работы затвора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вакуумный затвор содержащий корпус, клапан с основной и дополнительной тарелями, размещенный на тележке, и механизм привода клапана. Уплотняемые поверхности на корпусе и основной тарели вьтолнеиы с полусферическим сечением, а в основной тарели выполнено лишь одно дроссельное отверстие в центре, при этом соотношение проходных сечений дополнительной и основной тарели сое ,т вляет 0,01-0,03, Данная конструкция позволяет улучшить условия эксплуатации и повысить надежность работы затвЬра. Горизонтальное расположение затвора позволяет встроить его в вакуумные системы в действующих дехах, где невозможна установка вертикальных; затворов. Размещение клапана на тележке позволяет уменьшить усилие открывания клапана. Вертикальное расположение уплотняемых поверхностей и их. конфигурация делают более надежной работу затвора. Наличие одного дроссельного отверстия в центре основной тарели с лимитированным проходным сечением снижает опасность коробления дополнительной тарели, чем также повышается надежность работы затвора C2J, Недостаток известного вакуумного затвора - односторонность работы, заключающаяся в том, что затвор может работать лишь при условии, когда давление с одной стороны ршапана (обращенной к вакуумному насосу) меньше, чем с противоположной, В этом случае за счет разности давлений клапан прижимается к уплотняемойповерхности на корпусе затвора, обеспечивая требуем то герметичность. При обратной разности давлений клапан-тарель стремится отжаться от уплотняемой поверхности, нарушая герметичность системы. Это предопределяет узость технологических функций затвора. Он не может быть использован в тех случаях, когда в определенный период на клапан может действовать отрицательная разность давлений, например при проверке вакуумной системы на герметичность, когда требуется создать в ней разрежение и, отключив вакуумный насос, контролировать изменение разрежения в течение определенного времени, или в случае работы вакуумной системы с двумя или несколькими ваку 1ными насосами. При отключении одного из насосов требуется надежное перекрытие этой нитки. В таких случаях необходимы: либо установка дополнительных вакуумных затворов с противоположным расположением клапанов, а это связано с дополнительными затратами, либо принятие других мер конструктивного или организационного характера. Цель изобретения - расширение технологических функций затвора. Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном затворе, содеращем корпус, клапан с основной и дополнительнои тарелями, размещенный на тележке, и механизм привода клапана, корпус снабжен рабочей камерой с двумя противостоящими уплотняемыми поверхностями, перекрываемыми поочередко двусторонним клапаном, содержащим две основные и дополнительные тарели, смонтированные на общем штоке, при этом основные тарели жестко установлены на подвижной тележке, а дополнительные тарели расположены между основными и жестко связаны между собой и механизмом привода клапана. Расстояние между дополнительными тарелями меньше расстояния между основными на величину, большую или равную половине радиуса дроссельного отверстия в основной тарели, а минимальный ход клапана (основных тарелей) равен радиусу перекрываемого вакуумпровода. Двусторонняя работа вакуумного затвора обеспечивается двусторонним клапаном, размещенным на подвижной тележке и имеющим по две основные и дополнительные тарели, при этом уплотняющие поверхности каждой рабочей пары тарелей (основная и дополни тельная) направлены в противоположны стороны, чтобы при возвратно-поступа тельном движении клапана иметь воз-можность поочередно перекрывать одну из уплотняемых поверхностей на корпу jce затвора. При двусторонней работе затвора особое значение приобретает надежность центровки тарелей клапана. В предлагаемом затворе она обеспечивается тем, что все тарели смонтирован на общем штоке. Обе дополнительные тарели жестко закреплены непосредственно на штоке, а дентровка основных тарелей относительно штока обеспечивается центровочным седлом, жестко закрепленным на подвижной тележке и вдоль которого перемещается шток. Та как основные тарели также жестко уст новлены на подвижной тележке, то при возвратно-поступательном движении по ледней положение основных тарелей от носительно штока строго фиксированно Кинематическая схема работы двустороннего затвора основана на том, что дополнительные тарели располагаются между основными. В этом случае при перемещении клапана одна из основных тарелей (первая по ходу движения) выполняет функцию упора. При движении штока механизма привода клапана первая по ходу движения дополнительная тарель достигает основную, упирается в нее и приводит в движение подвижную тележку с клапаном. Надежное перекрытие одним двусторонним клапаном двух уплотняемых поверхностей (поочередно) обеспечивается благодаря параллельному размещению последних. С этой целью в корпусе затвора смонтирована рабочая камера с параллельными стенами, на которых выполнены уплотняемые поверхности полусферического сечения. Кроме того, наличие рабочей камеры позволяет конструктивно решить задачу выноса механизма привода клапана за пределы вакуумпровода и его обслуживания. Корпус затвора выполнен таким образом, что перегиб в направлении движения газового потока, необходимьй для размещения механизма привода клапана вне вакуумпровода, находится за пределами рабочей камеры, таким образом, не нарушается параллельность уплотняемых поверхностей. Разница расстояний между основными и дополнительными тарелями, т.е. свободный ход дополнительных тарелей при полном открывании последних должна обеспечить свободное прохождение всего объема газа. Это удовлетворяется при условии, когда боковая поверхность условного цилиндра с основанием, равным сечению дроссельного отверстия, и высотой, равной величине свободного хода дополнительных тарелей, равна или превьш ает площадь сечения дроссельного отверстия, т.е. 2Хг.(гагу, где у - радиус дроссельного отверстия;I - величина свободного хода доf полнйтелъньгх тарелей. После преобразования получают: /2. Это условие положено в основу при выборе минимального хода клапана (основных тарелей). При полном открытии затвора должно быть выполнено условие 2ЛЬ--й;/атК - или H /ft/2 где - радиус перекрываемого трубопровода;

1. ВАКУУМНЬЙ ЗАТВОР, содержащий корпус, клапан с основной и дополнительной тарелями, размещенный на/ тележке, и механизм привода клапана, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических функций затвора, корпус снабжен рабочей камерой с двумя противостояпщми уплотняемыми поверхностями, перекрываемыми поочередно двусторонним клапаном, содержащим две основные и дополнительные тарели, смонтированные на общем штоке, при этом основные тарели жестко установлены на подвижной тележке, а дополнительные тарели расположены между основными и жестко связаны между собой и механизмом привода клапана. 2. Затвор по п. 1, отличающий с я тем, что расстояние между дополнительными тарелями меньше расстояния между основными тарелями на величину, большую или равную половине радиуса дpocceльнo o отверстия в основной тарели, а минимальный (Л ход клапана (основных тарелей) равен радиусу перекрываемого вакуумпровода.