Запорный узел Советский патент 1992 года по МПК F16K3/02 F16K3/30 

Изобретение относится к арматурост- роению и может быть использовано для нефтяной, газовой и химической промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения абразивного износа.

На фиг. 1 показан запорный узел в виде шиберной задвижки; на фиг. 2 - положение шибера в начальной стадии перекрытия проходного отверстия,- на фиг. 3 - положение шибера в конечной стадии перекрытия проходного отверстия; на фиг. 4 - запорный узел в виде шарового крана; на фиг. 5 - шаровой кран с очистительными канавками.

В корпусе 1 задвижки между неподвижными седлами 2 и 3 расположен подвижный запирающий элемент в виде основного шибера 4 и защитного герметизирующего шибера 5, установленного с возможностью перемещения, причем оба шибера выполнены идентичными по форме. Длина запорной части L основного шибера 4 по меньшей

мере в два раза больше диаметра проходного отверстия. На обеих сторонах основного шибера 4 выполнены канавки 6и7яолукруг- лого профиля, размещенные на расстоянии I не более диаметра проходного отверстия. Канавки 6 и 7 разделяют запорные поверхности основного шибера 4 на блокирующую и герметизирующую и выполняют функцию очистки герметизирующих поверхностей от прилипших к ним абразивных частиц в процессе открытия-закрытия.

Запорный узел шиберной задвижки (фиг. 1) работает следующим образом.

В режиме закрытия основной шибер 4 совершает один рабочий ход. равный диаметру проходного отверстия, и блокирует поток транспортируемой среды, при этом происходит активное изнашивание этого участка шибера движущимися абразивными частицами. Защитный герметизирующий шибер 5 в процессе блокирования потока остается неподвижным, предотвращая возЁ

VI

GJ 00

3

J

можность абразивной эрозии потоком абра- зивосодержащей рабочей среды герметизирующей поверхности выходного седла 3, Запорная поверхность основного шибера 4 в процессе блокирования потока подверга- ется абразивной эрозии, т. е. изнашиванию потоком абразивных частиц, и поэтому функции герметизации выполнять не может, После этого осуществляется одновременное перемещение основного 4 и защитного 5 шиберов еще на один рабочий ход, что приводит к герметизации запорного узла. Во время этого рабочего хода работают канавки 6 и 7 (фиг. 2 и 3), в них собираются прилипшие к контактирующим поверхно- стям седла 2 и защитного герметизирующего шибера 5 абразивные частицы. В процессе перемещения канавок 6 и 7 в зоне проходного отверстия задвижки за счет пе- репада давления рабочей среды на входе и выходе канавки самоочищаются, предохраняя герметизирующие поверхности от абразивного изнашивания, т. е. изнашивания перемещающихся контактирующих поверх- ностей в присутствии абразивной прослойки. В результате герметизация осуществляется поверхностями основного шибера 4, защитного герметизирующего шибера 5 и седел 2 и 3, не поврежденными абразивными части- цами рабочего потока в процессе его перекрытия.

В режиме открытия рабочие ходы совершаются в обратном порядке: основной 4 и защитный 5 шиберы одновременно пере- мещаются на один рабочий ход в обратном по сравнению с режимом закрытия направлении. После этого при неподвижном защитном шибере 5 основной шибер 4 совершает еще один рабочий ход в указан- ном направлении.

Запорный узел может быть выполнен в виде шарового крана (фиг. 4). В корпусе 8 крана между неподвижными седлами 9 и 10 расположен подвижный запирающий эле- мент в виде шара 11. Длина запорной части L перекрывающих поверхностей шара в осевом сечении проходного отверстия, по меньшей мере, в два раза больше диаметра проходного отверстия. На обеих сторонах шара выполнены канавки 12 и 13 полукруглого профиля на расстоянии I не более диаметра проходного отверстия.

Запорный узел шарового крана (фиг. 4) работает следующим образом.

Шар 11 совершает один рабочий поворот, равный 60°, и блокирует поток транспортируемой среды. После этого осуществляются еще один рабочий поворот и герметизация узла. Открытие производится в обратном направлении поворотом шара на 120°.

На фиг. 5 представлен вариант выполнения шарового крана. Внутри шара 14 расположена цилиндрическая пробка 15, при этом ось поворота последней совпадает с осью поворота шара. Перекрывающие поверхности расположены на шаре и на цилиндрической пробке. Длина рабочей части , перекрывающей поверхности цилиндрической пробки, составляет не менее одного диаметра проходного отверстия.

В запорном узле шарового крана (фиг, 5) блокирование потока осуществляется поворотом цилиндрической пробки 15 на 90°. Последующий поворот шара 14 на 90° обеспечивает герметизацию узла. Открытие про- изводится в обратном направлении поворотом шара 14 на 90° и последующим поворотом пробки 15 на 90°.

Таким образом, разделение функции поверхностей подвижного основного запорного элемента на блокирующую и герметизирующую и выполнение защитного герметизирующего элемента и канавок позволяют повысить надежность вышеуказанных запорных элементов путем снижения абразивного износа запорного узла.

Формула изобретения

1.Запорный узел, содержащий корпус с проходным отверстием, входным и выходным патрубками, установленные в нем седла и скользящие друг по другу запорными частями плоские основной и защитный шиберы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения абразивного износа, защитный шибер размещен между основным шибером и седлом со стороны выходного патрубка, при этом длина запорной части основного шибера по меньшей мере в два раза больше диаметра проходного отверстия.

2.Узел по п. 1,отличающийся тем, что запорная часть основного шибера выполнена с поперечными канавками, размещенными на обеих его сторонах на расстоянии не более диаметра проходного отверстия.

II

i Я

22

5 N 4s

/ / /

/

)3

ы

-u

Сущность изобретения: в корпусе с проходным отверстием, входным и выходным патрубками установлены седла и скользящие друг по другу запорными частями плоские основной и защитный шиберы. Защитный шибер размещен между основным шибером и седлом со стороны выходного патрубка. Длина запорной части основного шибера по меньшей мере в два раза больше диаметра проходного отверстия. Запорная часть основного шибера выполнена с поперечными канавками, размещенными на обеих его сторонах на расстоянии не более диаметра проходного отверстия, 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

g §

S1