Затвор для высокотемпературных газов Советский патент 1982 года по МПК F16K49/00 

( ЗАТВОР ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВ

Изобретение относится к трубопро.водной арматуре и может быть использ вано для герметичного закрытия и открытия проходного сечения трубопроводов с высокой температурой рабочей среды. Известно устройство для закрытия трубопроводов с высокотемпературной газовой средой, содержащее корпус с охлаждаемыми стенками, качающуюся заслонку с кожухом для ее размещения уплотнители и упорное подпружиненное поджимное кольцо . Однако это устройство недостаточно -надежно при температуре газовой среды 2300 К и давлении O-lff Fla, так как в данном устройстве уплотнительные поверхности не защищены от прямого воздействия высокотемператур ной рабочей среды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для перекрытия высокотемпературных трубопроводов, содержащее охлаждаемый корпус с входным и выходным патрубками, шибер, взаимодействующий с седлом, уплотнительные элементы и кольцевой клапан . Известное устройство также недостаточно надежно при высоких температурах рабочей среды из-за прямого ее воздействия на уплотнительные элементы. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства Указанная цель достигается тем, что известный затвор для высокотемпературных газов, в охлаждаемом корпусе которого, содержащем входной и выходной патрубки, установлены шибер, взаимодействующий с седлом, и кольцевой клапан, снабженный разделительным цилиндром, установленным на входном патрубке и образующим с ним кольцевую полость, причем в цилиндре, в зоне между входным патрубком и кольцевым клапаном, и в шибере выполнены концентрично расположенные кольцевые пазы с охлаждаемыми стенками, в кото рых подвижно установлена кольцевая вставка с охлаждаемыми стенками, а кольцевой клапан снабжен размещенным в кольцевых пазах шибера и разделительного цилиндра охлаждаемым хвостовиком с уступом, в котором закреплено резиновое кольцо и взаимодействующая с ним нажимная втулка, соединенна с кольцевым клапаном с осевым зазором ггосредством обоймы, при этом нажимная втулка и кольцевая вставка снабжены приводами, установленными в кольцевой полости цилиндра. Кроме того, подвод охлаждающей среды от ее источника к кольцевым пазам шибера и разделительного цилин дра, а также к кольцевой вставке осуществлен с помощью гибких рукавов. На фиг. 1 показан затвор в закрытом положении, разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 1, Затвор состоит из корпуса 1, седла 2 с уплотнителем 3, входного 4 и выходного 5 патрубков, шибера 6 с электромеханическим приводом 7. К седлу 2 укреплен разделительный цилиндр 8, к которому прикреплен входной патрубок k. Разделительный цилиндр 8 имеет кольцевой паз 9 с охлаждаемыми жидким хладагентом стенками. Аналогичные пазы 10 выполнены и в шибере 6. В коль1цевых пазах 9 и 10 расположена подвиж ная кольцевая вставка 11 с охлаждаемыми жидким хладагентом стенками. Подвод и отвод жидкого хладагента к вставке 11 осуществлен посредством гибких рукавов 12. Кольцевая вставка 11 соединена с пневмоприводами 13, установленными в полости 14, образованной между разделительным цилиндром 8 и входным патрубком 4. В кольцевой полости 15, заключенной между разделительным цилиндром 8 и седлом 2, установлен подвижно кольцевой клапан 16, имеющий охлаждаемый жидким хладагентом хвостовик 17, в уступе которого укреплено посредством втулки 18 резиновое разжимное уплотнительное кольцо 19. Внутренний диаметр кольца 19 в свободном состоянии выполнен бол шего размера, чем диаметр поверхности кольцевого паза 20, выполненного в шибере 6, в котором располагается хвостовик 17 с кольцом 19 при закрытом положении затвора. Кольцевой клапан соединен с некоторым осевым люфтом с нажимной втулкой 21 посредством обоймы 22. Нажимная втулка 21 опирается в резиновое кольцо 19 и соединена с силовыми пневмопроводами 23, установленными равномерно по окружности в полости 14. Подвод и отвод жидкого хладагента к хвостовику 17 кольцевого клапана 16 осуществлен посредством гибких рукавов 24, а к шиберу 6 рукавами 25. Охлаждаемые полости 2б - 36 предназначены для циркуляции жидкого хладагента. Затвор работает следующим образом. Шибер 6 находится в нижнем положении и перекрывает переходное отверстие затвора. Под действием силовых пневмоприводов 23 нажимная втулка 21 сжимает резиновое кольцо 19, обеспечивая его прижатие к цилиндрической поверхности кольцевого паза 20 шибера 6. Под действием усилий силовьгх пневмоприводов 23, передаваемых через нажимную втулку 21, резиновое кольцо 19 и хвостовик 17, кольцевой клапан 16 своим уплотнительным выступом опирается в уплотнитель 3 седла 2, в результате чего обеспечивается герметичное разделение полости входного патрубка 4 от полости выходного патрубка 5. , Под действием пневмоприводов 13 кольцевая вставка 11 располагается в кольцевых пазах 10 шибера 6 и образует совместно с охлаждаемыми стенками пазов 10 шибера 6, и пазов 9 разделительного цилиндра 8 лабиринтный, щелевой теплообменник-холодильник рекуперативного типа. Высокотемпературная рабочая среда из полости входного патрубка 4, проходя между охлаждаемыми поверхностями, охлаждается с температуры Т. +2300К до и подходит к уплотнителю 3 и уплотнительному кольцу 19 и в полости 14 и 15 с температурой, близкой к комнатной, при которой резиновые уплотнители работают надежно. Открытие затвора осуществляется следующим образом. Включаются пневмоприводы 23, и под их действием втулка 21 отжимается от уплотнительного кольца 19, которое под действием собственной упругости отжимается от поверхности цилиндримеской стенки паза 20 шибера 6, так как 5 внутренний диаметр кольца 19 в свободном состоянии выполнен большим, чем диаметр цилиндрической стенки кольцевого паза 20 шибера 6. При дальнейшем движении втулка 21, 5 до

выбрав осевой зазор между собой и обоймой 22, зацепляет кольцевой клапан 1б и выдвигает его из паза 20 шибера 6. Охлаждаемый хвостовик 17 клапана 16 занимает положение в кольцевом пазу, образованном между охлаждаемой стенкой разделительного цилиндра 8 и охлаждаемой цилиндрической стенкой седла 2 так, что резиновое кольцо 19 защищено от прямого воздей ствия высокотемпературного газового потока хвостовиком 17. Выключаются пневмоцилиндры 13, под действием которых вставка 11 выходит из пазов 10 шибера 6. Включается электропривод 7, под действием которого шибер 6 поднимается и открывает проходное отверстие затвора, после чего снова включаются пневмоцилиндры 13, и под их действием вставки 11 перемещаются до упора в торец выходного патрубка 5, перекры вая полость корпуса 1 от проходного отверстия затвора. Закрытие затвора производится еледующим образом: вставка 11 убирается под действием пневмоприводов 13 в паз 9 разделительного цилиндра 8, Шибер 6 опускается вниз под действием электропривода 7, после чего вставка 11 вдвигается под действием пневмопри водов 13 в пазы 10 шибера 6. Включаются силовые пневмоприводы 23, под действием которых кольцевой клапан 16 упирается в уплотнитель. 3 седла 2, хвостовик 17 располагается в пазу 20 шибера 6, а резиновое кольцо 19 под действием втулки 21 плотно Прижи мается к поверхности паза 20 шибера 6 обеспечивая вместе с уплотнителем 3 полную герметичность затвора. Предлагаемое выполнение конструкции затвора позволяет обеспечить высо кую надежность его, так как высокотемпературная рабочая среда прежде чем воздействовать на уплотнительные

и высокую его

герметичность затвора надежность.

Формула изобретения

1. Затвор для высокотемпературных газов, в охлаждаемом корпусе которого, содержащем входной и выходной патрубки, 932068 элементы, проходит через щелевые лабиринты элементов теплообменника, рассчитанных так, что температура рабочей среды понижается от +2300 К , что обеспечивает полную установлены шибер, взаимодействующий с седлом через уплотнительныи элемент, и кольцевой клапан, отличаю-щ и и с я тем, что, с целью повышения его надежности, он снабжен разделительным цилиндром, установленным, на входном патрубке и образующим с ним кольцевую полость, причем в цилиндре в зоне между входным патрубком и кольцевым клапаном и в шибере выполнены концентрично расположенные кольцевые пазы с охлаждаемыми стенками, в которых подвижно установлена кольцевая вставка с охлаждаемыми стенками, а кольцевой клапан снабжен размещенным в кольцевых пазах шибера и разделительного цилиндра охлаждаемым хвостовиком с уступом, в котором закреплено резиновое кольцо и взаимодействующая с ним нажимная втулка, соединенная с кольцевым клапаном с осевым зазором посредством обоймы, при этом нажимная втулка и кольцевая вставка снабжены приводами, установленными в кольцевой полости цилиндра. 2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что подвод охлаждающей среды от ее источника к кольцевым пазам шибера и разделительного цилиндра, а также к кольцевой вставке осуществлен с помощью гибких рукавов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 98547, кл. F 16 К З/Ю, 1952. 2.Авторское свидетельство СССР № 57075, кл. F 16 К , 197.