Изобретение относится к клапанам с защитным элементом для уплотнения.
Известен клапан вышеуказанного типа (выложенная заявка ФРГ № 3701027 и европейский патент № 0279177) с полостью утечки, оснащенный двумя местами уплотнения, расположенными последовательно и в положении закрывания клапана препятствующими перетекзнию жидких сред из одной части корпуса клапана в другую. Два места уплотнения реализуют за счет уплотнитель- ной конструкции с двумя отделенными друг от друга и расположенными на стороне корпуса клапана уплотнениями, причем оба этих дискретных уплотнения выполнены с поперечным сечением круглой формы. Полость утечки в известных клапанах расположена между местами уплотнения и через корпус клапана соединена с окружающим клапан объемом. С помощью двухседловых клапанов решают технологическую задачу, заключающуюся в том, чтобы помимо известного в положении закрывания клапана управления поступлением среды от внутренней полости клапана к полости утечки управлять этим поступлением также в других положениях клапана. Решение технологической задачи достигается тем, что поступлением среды от внутренней полости к полости утечки в других положениях, отличающихся от положения закрывания клапана, управляю, т;:,г;им же образом, как в положении закрывания, за счет замещения запорного органа в отношении его взаимодействия с полостью утечки, Предусмотрен защитный элемент, имеющий внутренний проход и расположенный подвижно по отношению к запорному органу в направлении его степени свободы перемещения. При этом защитный элемент, по меньшей мере, о положении открывания клапана имеет постоянный контакт с обоими местами уплотнения, соответственно обоими уплотнениями.
Известный защитный элемент постоянно и во всех случаях применения взаимодействует с двумя уплотнениями, соответственно местами уплотнения, и согласно назначению управляет поступлением среды от внутренней полости к полости утечки между обоими уплотнениями, соответственно местами уплотнения.
В известных клапанах защитный элемент а других положениях, отличающихся от положения закрывания клапана, берет на себя защиту и поддержание обоих уплотнений, соответственно мест уплотнения, о том случае, если их реализуют за счет уплотни- тельных средств, расположенных со сторо- ны корпуса клапана. Для уплотнений.
расположенных со стороны запорного органа, известный запорный элемент при его конструкции и принципе действия не обеспечивает никакой защиты.
Цель изобретения - обеспечить защиту и поддержание уплотнения в других положениях, отличающихся от положения закры- вания. Представлены решения, при которых, в частности, защищаются и под держиваются уплотнения, расположенные со стороны запорного органа.
Преимущество изобретения состоит в том, что принцип взаимодействия между защитным элементом и уплотнениями,распо5 ложенными со стороны корпуса клапана, последовательно переносится на клапаны самой простой конструкции с единственной функцией открывания/закрывания, с одной стороны, и на сложные клапанные устройст0 ва с самыми разнообразными функциями переключения и свойствами, с другой стороны, и используется в них. Так, впервые стало возможным расположить уплотнение с круглым поперечным сечением, так называемое
5 кольцо круглого сечения, представляющее собой при расположении со стороны корпуса клапана уплотнительный элемент с ограниченной подвижностью, в канавке со стороны корпуса, так как в открытом поло0 женим клапана уплотнение за счет защитного элемента фиксируется в положении, адекватном его положению в положении закрывания клапана. Благодаря этому в открытом положении клапана оно не
5 подвергается механической нагрузке за счет текущей среды. В известных конструкциях уплотнение, расположенное со стороны корпуса, в открытом положении клапана полностью открыто в сторону внутренней
0 полости корпуса клапана. Незащищенное уплотнение подвергается воздействиям сил течения, коррозии и эрозии текущей среды, по меньшей мере, на его поверхности, обращенной в сторону внутренний полости кор5 пуса клапана.
Изобретение решает проблему во взаимосвязи с уплотнительным кольцом, незакрепленным с помощью сравнительно простых средств.
0 в изобретении принцип взаимодействия между защитным элементом, с одной стороны, и корпусом клапана, обоими уплотнениями, соответственно местами уплотнения и полостью утечки, с другой
5 стороны, замещается на принцип взаимодействия между защитным элементом, с одной ,стороны, и запорным органом, уплотнением, соответственно уплотнениями и при известных условиях полостью утечки, с другой стороны. При 31 ом достигается
то. что защитный элемент в других положениях, отличающихся от положения закрывания клапана, защищает и поддерживает расположенное со стороны запорного органа уплотнение или два уплотнения. В этом случае, если между обоими уплотнениями, расположенными со стороны запорного органа, имеется полость утечки, поступлением среды от внутренней полости к полости утечки в других положениях, отличающих- ся от положения закрывания клапана, в смысле принципа действия управляют таким же образом, как в положении закрывания, за счет замещения запорного органа в. отношении его взаимодействия с полостью утечки.
В связи с тем, что благодаря предложенному согласно изобретению принципу взаимодействия между защитным элементом и запорным органом возникает охват запор- ного органа защитным элементом в открытом положении клапана, исчезает признак необходимости внутреннего прохода. Текущая среда в открытом положении клапана не течет через защитный элемент. Преиму- щество состоит в том, что проходное поперечное сечение зоны посадки не сужается за счет кольцевого поперечного сечения защитного элемента, а также в том, что защитный элемент направляют по запорному органу, при этом в открытом положении клапана образуется пара сопряженных элементов. В клапане направление защитного элемента осуществляется также по запорному органу или не нем, однако образова- ние пары сопряженных элементов происходит с зоной посадки корпуса клапана. В этом случае снижаются требования к качеству сооснрго расположения между осью запорного органа и корпусом клапана.
Два уплотнения, расположенных со стороны запорного органа, между которыми имеется полость утечки, соединенная через каналы с окружающим клапан объемом, могут очищаться с помощью известных средств, как в закрытом положении, так и в открытом положении. Очистка единственного уплотнения, расположенного со сторо- ны корпуса клапана или со стороны запорного органа и закрытого согласно изо- бретению во всех положениях клапана относительно внутренней полости корпуса клапана, в соответствии с предпочтительной формой осуществления клапана согласно изобретению обеспечивается за счет того, что защитный элемент в зоне его перекрытия уплотнением от внутренней полости корпуса клапана до уплотнения выполнен пропускающим. Так как защитный элемент в этом случае не берет на себя функцию
уплотнения, а т олько защищает и поддерживает уплотнение со стороны корпуса в открытом положении клапана, он может, например, иметь большое количество отверстий.
В варианте выполнения клапана обеспечивается способность к очистке единственного уплотнения со стороны внутренней полости части корпуса клапана за счет того, что защитному элементу в направлении его подвижности приданы такие размеры, что обеспечивается пространственное соединение между внутренней полостью корпуса клзп-внз и охватывающими .уплотнение стенками.
На фиг. 1 представлен клапан с расположенным в запорном органе уплотнением в закрытом положении (левая сторона) и в открытом положении (правая сторона); на фиг, 2 - клапан с двумя расположенными со стороны запорного органа уплотнениями и расположенной между ними полостью утечки в закрытом положении и открытом; на фиг. 3 - клапан с расположенным с ограниченной подвижностью уплотнением в закрытом положении и в открытом положении; на фиг. 4 - клапан с подводом очищающего средства к полости утечки в закрытом положении и в открытом положении; на фиг. 5 - клапан с видоизмененным подводом и отводом очищающего средства; на фиг. 6-9 - клапан с ограниченно подвижными уплотнениями и вариантом выполнения подвода и отводом очищающего средства.
На фиг. 1 показан клапан с корпусом 1, 2, зоной 3 посадки, запорным органом 4, защитным элементом 5 и уплотнением 6. В положении закрывания клапана зона 3 посадки взаимодействует с запорным органом 4 и его уплотнением 6. В открытом положении клапана действие зоны посадки 3 по отношению к уплотнению 6 замещается защитным элементом15. Нагрузка уплотнения 6, производимая в положении закрывания клапана за счет уплотняющего действия, в других положениях, отличных от положения закрывания, вызывается защитным элементом 5. В открытом положении клапана проходящее течение V проходит из части 1 корпуса клапана в часть 2 корпуса клапана или наоборот. Защитный элемент 5 имеет принимающее запорный орган 4 отверстие диаметром D, такой же диаметр имеет и соединительное отверстие частей корпуса клапана в зоне 3 посадки. Речь идет о запорном клапане с функцией открывания /закры- вания.
Запорный орган 4 согласно фиг.2 изменен по сравнению с вариантом на фиг. 1 так, что теперь предусмотрены два уплотнения
7, 8, имеющие между собой полость 9 утечки. Эта полость в положении закрывания клапана ограничена с одной стороны частью корпуса клапана, а с другой стороны через спускное отверстие 10, расположенное внутри запорного органа 4, соединена с окружающим клапан объемом. Например, спускное отверстие 10 может располагаться в спускной трубе 11, соединенной с запорным органом 4 и выведенной из части 2 корпуса клапана. Возможен вариант, когда спускная труба 11 расположена на стороне части 1 корпуса клапана и выведена из нее а окружающий клапан объём. В последнем случае спускное отверстие 10 находится в первом стержне ,12, которым управляется запорный орган 4. Другие варианты клапанного устройства в отношении расположения спускного отверстия 10 вытекают из фиг.6-9 (спускное отверстие 10 в выведенной вниз спускной трубе 11). На правой стороне фиг.2 показан защищенный от утечки клапан в открытом положении. Полость 9 утечки ограничивается с наружной стороны внутренней боковой поверхностью защитного элемента 5. В закрытом положении, как и в открытом положении клапана полость утечки заперта относительно внутренней полости частей корпуса клапана. Защитный элемент 5 в отношении уплотнений 7, 8 и полости 9 утечки замещает зону 3 посадки частей корпуса клапана. В зоне посадки может располагаться посадочное кольцо.
На фиг.З предусмотрено так называемое незакрепленное уплотнение 6, расположенное внутри канавки 13 запорного органа 4. Уплотнение б имеет возможность ограниченного перемещения внутри канавки 13 в направлении движения переключения запорного органа 4, что обеспечивает очистку критических зон между уплотнением 6 и канавкой 13. Одним из условий очистки этих зон является то, что защитный элемент 5 имеет такие размеры, что обеспечивается пространственное соединение между внутренней полостью частей корпуса клапана и охватывающими уплотнение 6 стенками. Стержень 14 предназначен для управления защитным элементом 5.
На фиг.4 и 5 запорный орган 4 оснащен двумя уплотнениями 7 и 8, заключающими между собой полость 9 утечки. Полость утечки не только соединена, как изображено на фиг.2, через спускное отверстие 10 с окружающим клапан объемом, но имеет второй соединительный канал к окружающему клапан объему, через который очищающая жидкость может вводиться в полость утечки. Отвод очищающего средства (на фиг.4 L/R)
и подьод очищающего средства (R) могут быть применены к конструкции уплотнения согласно варианту выполнения на фиг.5, в которой оба уплотнения расположены в запорном органе 4 с ограниченной подвижностью.
На фиг.6-9 показано, каким образом очищающее средство вводят в полость утечки и подводят к ней. Например, запорный
орган 4 может выполняться в виде полого тела между уплотнениями 7 и 8 (фиг.6), причем очищающую жидкость подводят к зоне уплотнений через распределительное и разбрызгивающее приспособление 15.
Зона между уплотнениями 7 и 8 может разделяться с помощью перегородки 16 (фиг.7), образующей зону 17 подвода и зону 18 отвода, так что очищающее средство R принудительно подводится к зоне уплотнения и точно так же отводится из нее.
На фиг.8 очистная труба 19 с распределительным и разбрызгивающим приспособлением 15 расположена в спускном отверстии 10 спускной трубы 11. Очищающую жидкость R подводят к зоне уплотнения и отводят через кольцевой зазор 20, образованный между внутренней стенкой спускной трубы 11 и очистной трубой 19. На фиг.9 подвод очищающей жидкости
R и отвод жидкости утечки, соответственно очищающей жидкости. L/R расположены на одной стороне запорного органа 4. Привод запорного органа осуществляется либо через первый стержень 12, расположенный на
стороне запорного органа 4, противолежащей спускной трубе 11, и выведенный из части 1 корпуса клапана, либо при отказе от первого стержня через спускную трубу 11, причем возможно положение встраивания клапана, изображенное на фиг.9, или положение встраивания, повернутое на 180° относительно изображенного расположения.
На фиг.2 и 4-9 показан переключаемый
без утечки двухседловой клапан. В том случае, если защитный элемент 5 через поперечные ребра неподвижно соединен с частью 1 корпуса клапана, соответственно 2, получается клапан, с помощью которого
возможно переключение с ограниченной утечкой. При этом соединительные поперечные ребра между защитным элементом 5 и частью 1 корпуса клапана, соответственно 2, выполняют с проходными отверстиями,
диаметры которых соответствуют номинальному поперечному сечению клапана.
(56) Патент Великобритании №668563. кл. 135. 1952.
Формула изобретения
1. КЛАПАН С ЗАЩИТНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ, содержащий корпус, шток с запорным органом, на котором установлены два уплотнения и защитный элемент, размещенный на штоке с возможностью контакта с уплотнениями в открытом положении запорного органа, отличающийся тем, что на запорном органе
0
между двумя уплотнениями выполнена по лость утечки, при этом она соединена по меньшей мере одним каналом с окружающим объемом клапана и другим каналом с источником очищающего средства.
2, Клапан по п.1, отличающийся тем, что в запорном органе выполнены выемки, в которых установлены уплотнения с возможностью перемещения в направлении движения запорного органа.
Сущность изобретения: на штоке с запорным органом установлены два уплотнения и защитный элемент, размещенный на штоке с возможностью контакта с уплотнениями в открытом положении запорного органа На запорном органе между двумя уплотнениями выполнена полость утечки. Полость соединена каналом с окружающим клапан объемом и вторым каналом с источником очищающего средства В запорном органе выполнены выемки, в которых установлены уплотнения с возможностью перемещения в направлении движения запорного органа 1 злф-лы. 9 ил.
7
фиг.1
/,
/
я
№й
ЈМ(Ь
%
IOI6C81
Фи г. 8
Редактор Т. Юрчикова
Составитель А.Кабакова Техред М.Моргентал
Корректор Л. Пилипенко
