CS210305B1

CS210305B1 - Fittings with revolving closure

Info

Publication number: CS210305B1
Application number: CS855979A
Authority: CS
Inventors: Jiri Cejka; Ladislav Doskocil; Pavel Lebl; Josef Smitka
Original assignee: Jiri Cejka; Ladislav Doskocil; Pavel Lebl; Josef Smitka
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1982-01-29
Also published as: FR2471534B3; FR2471534A1; DE3045801A1

Abstract

The tap incorporates a rotary plug and a movable seat ring. The plug (4) has a pair of cone sealing faces (7) symmetrical in relation to its axis of rotation, while each seat ring also has a cone seat face (8). The cone angles (2) alpha of the sealing faces on the plug and the seat faces on the rings are the same. The plug can be spherical or of similarly compact form, with a flow passage (12) through it.

Description

Vynález se týká s otočným uzávěrem, zejména utěsnění otočného uzávěru a sedla armatury.The invention relates to a rotary closure, in particular to a seal of the rotary closure and the valve seat.

U armatur s otočným uzávěrem, kupříkladu u kulových kohoutů, pracujících v podmínkách vysokých teplot a tlaků, zejména při požadavku na rychlé přestavení uzavíracího orgánu a zejména pokud jde o velké armatury pracuuící s radioaktivními nebo i jinak životu nebezpečnými mééíi, se vyžaduje dokonalé utěsnění uzavíracího orgánu v sedle armatury s rychlostí uzavření pohybuuící se v rozmezí 2-5 sekund. Pří teplotách nepřesahnuících 250 °C je známo používat na dosedací plochy sedel, popřípadě pohyblivých sedlových kroužků plastických pryžových hmot. Jejich nevýhodou je jejich omezené poojiií, dané maximální provozní teplotou, která zpravidla nesmí přesáhnout 250 °C, nízkou životností a poměrně rychlým opotřebením stykových ploch. Z hlediska životnosti v podmínkách vysokých teplot a tlaků se jeví nejvýhodnnjší systém těsnění kov na kov. Jsou známa řešení v;y^jívvtící systém těsnění kov na kov, kdy kulové stykové ploše uzávěru odpovídá stejné kulová plocha sedla, popřípadě odjfžděcího sedlového kroužku. Takové uzávěry snášejí snadno vysoké teploty i vysoké tlaky, ale jejich hlavní nevýhodou je, že zejména při najíždění nebo odstavování provozního souboru dochází k nestejnému ohřevu obou těsnicích kompoonnt. Jejich vzájemné teploty se liší i v provozním, stavu. Оэь^^^1^31п je teplota uzávěru vyšší než teplota sedel, popřípadě sedlových kroužků, které jsou obvykle ve styku s chladnějším tělesem armatury. Přitom dokonalého utěsnění lze dosáhnout jen v případě, kdy dochází k plošnému styku těsnicích ploch, což při rozdílné teplotě uzávěru a sedla není možné. Je tedy hlavní nevýhodou těsnění rotačních uzávěrů s kulovými těsnicími plochami nedokonalá provozní těsnost, protože vlivem nestejné roztažnooti, způsobené nestejnou teplotou stykových ploch obou čás-tí uzávěru, se těsnicí plochy navzájem stýkají po kružnici, a ne plošně.Rotary shut-off valves, such as ball valves operating at high temperatures and pressures, in particular when the shut-off valve is required to be adjusted quickly, and in particular for large valves operating with radioactive or otherwise life-threatening media, require a perfect sealing of the shut-off valve. in the valve seat with a closing speed of between 2-5 seconds. At temperatures not exceeding 250 ° C, it is known to use plastic rubber masses on the bearing surfaces of movable seat rings. Their disadvantage is their limited ingestion, given by the maximum operating temperature, which generally must not exceed 250 ° C, low service life and relatively fast wear of the contact surfaces. From the point of view of service life under conditions of high temperatures and pressures, the metal-to-metal sealing system seems to be the most suitable. There are known solutions in a metal-to-metal sealing system, wherein the spherical contact surface of the closure corresponds to the same spherical surface of the seat or of the departing seat ring. Such closures can easily withstand high temperatures and high pressures, but their main disadvantage is that, especially when approaching or shutting down the process assembly, the two sealing components are heated unevenly. Their mutual temperatures also differ in operating condition. The temperature of the closure is higher than that of the seats or seat rings, which are usually in contact with the cooler body of the valve. At the same time, perfect sealing can only be achieved if there is a surface contact between the sealing surfaces, which is not possible at different closure and seat temperatures. Therefore, the main disadvantage of rotary seal seals with spherical sealing surfaces is an imperfect operational tightness because, due to the unequal expansion due to the unequal temperature of the contact surfaces of the two parts of the closure, the sealing surfaces contact each other on a circle and not flat.

Nevýhody a nedostatky známých konstrukcí řeší vynalez, kterým je armatura s otdčrým uzávěrem, zejména utěsnění otočného uzávěru a sedla, popřípadě sedlového ' kroužku armatury, sestávající z tělesa armatury, v jehož průtočné ose je uložen jednak otočný uzávěr a jednak . sedlo, popřípadě pohyblivý sedlový kroužek, a jeho podstata spočívá v.tom, že uzávěr je opatřen dvojicí k otočné ose symeericky uspořádaných kuželových těsnicích ploch a sedlový kroužek je opatřen kuželovou dóse<^i^4^:í plochou, přičemž vrcholový úhel těsnicí kuželové plochy uzávěru a dosedací plochy sedlového kroužku je shodný.Disadvantages and drawbacks of the known designs are solved by the invention, which is a valve with an opaque closure, in particular a sealing of the rotary closure and the seat or seat ring of the valve consisting of the valve body, in the flow axis of which the rotary closure is mounted. The seat or movable seat ring is characterized in that the closure is provided with a pair to the pivot axis of symmetrically arranged conical sealing surfaces and the seat ring is provided with a conical dosing surface, the apex angle of the conical sealing cone. the closure and seating surfaces of the seat ring are identical.

DBaší podstatou vynálezu je, že uzávěr je tvořen koulí nebo jiným·celistvým tělesem vhodného tvaru s průtočným otvorem.It is another object of the invention that the closure is formed by a ball or other solid body of suitable shape with a through hole.

Deaší podstatou vynálezu je, že uzávěr sestává z trubkového svařence, tvořeného křížovým pronikem dvou trubek, z nichž jedna trubka je zaslepena pronikovým svarem s trubkou nebo přivařovacím dnem a na obou koncích je opatřena s vybroušenými těsnicími plochami'a druhá trubka má průtočný otvor.It is another object of the invention that the closure consists of a tube weldment formed by the cross-penetration of two tubes, one tube being blinded by a penetration weld with a tube or a welding bottom and provided with grinded sealing surfaces at both ends and the other tube having a through hole.

Konečně je podstatou vynálezu,' že šířka těsnicí plochy uzávěru je větší než šířka . dosedací plochy sedlového kroužku.Finally, it is an object of the invention that the width of the sealing surface of the closure is greater than the width. seating surfaces of seat ring.

Vyšší účinek vynálezu v zjednodušení výroby, jak uzavíracího orgánu, tak i dosedacích ploch uzavíracího orgánu i sedla je zejména v tom, že jednak lze vyrobit kuželovou plochu přesněji a snadněji než kulovou, a jednak že požadavek přesnooti a dokonalou se vztahuje pouze na stykovou kužel.ovou plochu uzávěru ' a sedla. Řešení podle vynálezu se vyznačuje vysokou spooehlivoosí, zajištěním dokonalé těsnoosi, protože'vrcholový úhel těsnicích kuželových ploch se ani při rozdílnosti teplot obou komponent nemění a plošný styk těsnicích ploch'je zajištěn tím, že těsnicí kuželová plócha uzávěru má větší šířku než těsnicí kuželová plocha sedla.The greater effect of the invention in simplifying the manufacture of both the closure member and the bearing surfaces of both the closure member and the saddle is in particular that the conical surface can be manufactured more precisely and easily than the spherical one. the closure and seat surface. The solution according to the invention is characterized by high reliability, ensuring perfect tightness, since the top angle of the sealing conical surfaces does not change even at different temperatures of the two components and the surface contact of the sealing surfaces is ensured by the sealing conical surface of the cap has a greater width than the sealing conical surface. .

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na ' připojeném výkrese, kde představuje obr. 1 základní provedení na obvyklém tvaru kulového uzávěru, obr. 2 detail těsnicích ploch uzávěru z obr. 1, obr. 3 alternativní provedení vynálezu na trubkovém uzávěru a obr. 4 detail sedlové části uzávěru z obr. 3.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a basic embodiment on a conventional spherical closure shape; Fig. 2 shows a detail of the sealing surfaces of the closure of Fig. 1; detail of the saddle part of the closure of Fig. 3.

Armatura s otočným uzávěrem podle vynálezu sestává z tělesa j. armatury, v jehož průtočné ose je otočně v ložiskách 2, J uložen uzávěr 4, který v případě základního provedení z obr. 1 má tvar koule, zatímco v případě alternativvního provedení z · obr. 3 je uzávěr 2 tvořen trubkovým svařencem. Těleso 1 armatury je dále v průtočné · ose opatřeno pohyblivými sedlovými kroužky 6. Těsnicí plochy 2 kulového uzávěru 4» stejně jako uzávěru 2 tvaru trubkového . svařence, jsou ve vzájemně symeericky položené vzhledem k ose otáčení, a jsou vybroušeny do tvaru kužele. Stejným způsobem jsou vytvořeny i kuželové dosedací plochy 8 sedlových kroužků 6. Podmínkou správné těsnicí funkce je stejný vrcholový úhel 2 alfa jak u těsnicích ploch 2 uzávěru 4, g, tak u kužele ^sedacích ploch 8 sedlových kroužků 6. Další podmínkou dokonalé těsnicí funkce je větší šířka těsnicích ploch 2 uzávěru 4, 2 ve srovnání s šířkou dosedacích.ploch 8 sedlových kroužků 6. Uzávěr 2 tvaru trubkového svařence je proveden jako křížový pronik dvou trubek 2, 1 0. z nichž jedna trubka 2 je průchozí, zatímco druhá trubka 10 má oba konce zaslepeny pronikkovým svarem s trubkou 2 nebo přivařovacím dnem a na obou koncích má vybroušeny těsnicí plochy 2Jestliže je armatura podle vynálezu za provozu otevřena, průtočný kanál 11 tělesa j. armatury navazuje na průtočný otvor 12 uzávěru 4, g, jsou odjížděcí.sedlové kroužky 6 odlehčeny a zaujímají krajní polohu vzdálenou od vlastního uzávěru 4, 2- Na signál k uzavření dojde při oddálení dosedacích ploch 8 sedlových kroužků 6 k rychlému pootočení uzávěru 4, g o 90° a к dotlaCení . dosed lacích ploch θ sedlových kroužků 6 na těsnicí plochy 2 uzávěru 4, g v důsledku jejich přestavení směrem k uzávěru 4, 2· Protože jak těsnicí plochy 2 uzávěru 4, 2, tak i dosedací plochy 8 sedlových kroužků 6 jsou kuželové se stejným vrcholovým úhlem 2 alfa, dojde k dokonalému utěsnění i při · rozdílných teplotách uzávěru'4, 2 8 sedlových krouž210305 ků 6, , protože rozdílem teplot se vrcholový úhel alfa nemění, takže dojde k plošnému dosednutí dosedacíeh ploch 8 sedlových kroužků'6 na těsnicí plochy 2 uzávěru £, 2· Protože šířka těsnicích ploch 2 uzávěru £, 2 přesahuje šířku dosedacíeh ploch 8 sedlových kroužků 6, je zaručena i dostačující šířka.plošného styku těsnicích ploch 2 uzávěru A, 2 ^a dosedacíeh ploch 8 sedlových kroužků 6,The fitting with a rotary closure according to the invention consists of a fitting body 1, in the flow axis of which a closure 4 is rotatably mounted in bearings 2, J, which in the basic embodiment of FIG. 3, the closure 2 is a tubular weldment. The valve body 1 is further provided with movable seat rings 6 in the flow axis. are welded to each other symmetrically relative to the axis of rotation, and are ground to a cone shape. In the same way, the conical seating surfaces 8 of the seat rings 6 are formed. The condition of the correct sealing function is the same apex angle 2 alpha for both the sealing surfaces 2 of the closure 4 and g and the cone. a greater width of the sealing surfaces 2 of the closure 4, 2 compared to the width of the seating surface 8 of the seat rings 6. The tubular weldment-shaped closure 2 is designed as a cross-penetration of two tubes 2, 10 of which one tube 2 is through. it has both ends sealed by a penetration weld with a pipe 2 or a welding bottom and has seamed surfaces at both ends. the rings 6 are relieved and occupy an extreme position distant from the closure 4, 2- As a result of the closing signal, when the seating surfaces 8 of the seat rings 6 are moved away, the shutter 4, go 90 [deg.] Is rapidly rotated and pressed. the seating surfaces θ of the seat rings 6 on the sealing surfaces 2 of the closure 4, g due to their displacement towards the closure 4, 2 · Because both the sealing surfaces 2 of the closure 4 and the seating surfaces 8 of the seat rings 6 are conical with the same apex angle 2 alpha, the seal is perfectly sealed even at different closure temperatures 4, 28 of the seat rings 210305, since the difference in temperature does not change the angle α of the seat, so that the seating surfaces 8 of the seat rings 6 are flat against the sealing surfaces 2 of the closure. 2 · Because the width of the sealing surfaces of the closure 2 £ 2 exceeds the width of the saddle surface 8 dosedacíeh ring 6 is ensured and sufficient šířka.plošného contact closure sealing surface 2 a, 2 ^and dosedacíeh saddle surface 8 of ring 6

Na signál k otevření armatury dojde nejdříve k odlehčen! a odjetí sedlových kroužků '6 a k rychlému pootočení uzávěru A, 2 o 90°'a tím k propojení průtočného kanálu 11 těl.esa armatury s průtočným otvorem 12_ uzávěru £, i·The signal to open the valve is first relieved! and retracting the seat rings 16 and rapidly rotating the shutter A, 2 by 90 ° and thereby connecting the flow body 11 of the valve body to the flow bore 12 of the shutter 60;

Claims

1. An armature with a rotary closure, comprising a valve body having a rotary closure and a movable seat ring in the flow axis, characterized in that the closure (4, 5) is provided with a pair to the rotary axis of symmetrically arranged, conical seals. and the seat ring (6) is provided with a conical seating surface (8), the apex angle (2 alpha) of the sealing cone surface (7) of the closure (4, 5) and the seating surface (8) of the seat ring (6). ) is the same.

2. Fitting according to claim 1, characterized in that the closure (4) is formed by a ball or other integral body with a through-opening (12).

3. Armature according to claim 1, characterized in that the closure (5) consists of a tube weldment formed by the cross-penetration of two tubes (9, 10), of which one tube (10) is blinded by a penetrating weld with the tube (9); welded bottom and at both ends provided with grinded sealing surfaces (7) and the second tube (9) has a flow opening (12).

4. Armature according to claims 1 to 3, characterized in that the width (b) of the sealing surface (7) of the closure (4, 5) is greater than the width of the seating surface (8) of the seat ring (6).