CS247872B1 - Zařízeni pro těsnění sedel armatur - Google Patents

Abstract

Rašeni spadá do oboru armatur a řeší problém těsnění sedel jednak vůči uzavíracímu orgánu a jednak vůči tělesu armatury. Podstatou řešení je, že mezi sedly s tělesem armatury jsou vloženy pružné kroužky, které jsou částečně uloženy v drážkách (7) vytvořených v čelní stěně (6) válcových vybráni (2) tělesa (1), přičemž je vnější průměr (71) drážek (7) menši než je obvodový průměr (31) sedel (3) a průměr (d) těsnících kroužků (8) je větší než hloubka (h) drážek (7).

Description

Vynález se týká zařízení pro těsnění sedel armatur, zejména kulových kohoutů, jejichž uzávěr je plovoucí nebo vedená koule.

V řadě zařízení, jako například v chemickém a vodárenském průmyslu a v energetice, se používá kulových kohoutů ve funkci uzavíracích orgánů. Požaduje se proto od nich vysoká těsnost. Uzavíracím orgánem je koule, na kterou jsou přitláčeny ze strany vtoku i výtoku sedla. Těsnost musí být zajištěna jednak mezi sedly a uzavíracím orgánem a jednak mezi sedly a tělesem kohoutu.

Dosud se této těsnosti u známých řešení dosahuje například dotlačováním sedel vyrobených z pružného materiálu pomocí Šroubu uloženého v přírubové části tělesa armatury nebo dotlačováním sedel pomocí pneumatického, případně hydraulického tlaku. Nevýhodou těchto řešení je složitost zařízení, čímž se současně zvyšuje pracnost výroby a výrobní náklady. Pro svou složitost bývají zdrojem častých poruch a netěsností, zejména při použití v agresivním a znečištěném prostředí, kde znečištěné prostory, v nichž se sedla posouvají, snižují spolehlivost armatury. Jinou nevýhodou těchto způsobů dotlačování sedel je, že způsobují maximální přítlak sedel, což ztěžuje manipulaci při ovládání armatury a snižuje životnost samotných sedel.

Jiným známým řešením je dotlačování sedel pomocí dodatečného stlačování jednotlivých polovin tělesa kohoutu šrouby z vnějšku armatury. Nevýhodou tohoto řešení je malý seřizovači rozsah a v pří pádě armatury zabudované v potrubí neumožňuje toto řešení dotahování vůbec. '

Déle je známé řešení dotlačování sedel pomocí talířových pružin nebo vinutých pružin. Jejich nevýhodou je, že jsou velmi citlivé na správné zušlechtění a nastaveni předpětí je zdlouhavé a pracné. Nevhodné je jejich použití pro agresivní prostředí, které je u armatury téměř vždy.

Je rovněž známé řešení kulového kohoutu, kde dotlačení pod* dajných sedel k povrohu kulového uzávěru je provedeno pomocí axiálně posuvně opěry, která je svým vnějším závitem zašroubovaná do závitového otvoru trubkového tělesa kohoutu tak, že svou přední radiální plochou tlačí na okraj vnější plochy poddajného sedla, přičemž na opačné straně kulového uzávěru je vnější plocha sedla opřena o pevný nákružek tělesa. Přitom jsou vnější plochy sedél směrem do průtočné části kohoutu zešikmeny. Spára mezi tělesem

- 2 armatury a sedlem a závitová spára mezi tělesem a posuvnou operou je utěsněna těsnícím kroužkem z deformovatelného materiálu, jehož vnější průměr je větší, než je vnější průměr sedel. Tento těsnící kroužek je částečně uložen v obvodovém vybrání posuvné opě^y, jelikož je jeho axiální šířka větší, než je hloubka obvodového vybrání v posuvné opeře. Současně je i radiální rozměr těsnícího kroužku větší než závitový otvor tělesa a přečnívající radiální část těsnícího kroužku je umístěna ve vnitřní kruhové drážce průtočného kanálu tělesa, vytvořené na konci závitového otvoru tělesa. Radiální šířkou těsnícího kroužku je překryta jednak závitová spára mezi tělesem armatury a posuvnou operou a jednak spára mezi tělesem armatury a sedlem kulového uzávěru. Stejné provedení může být i na opačné straně kulového uzávěru.

Nevýhodou tohoto provedení je, že ve smontovaném stavu kulového kohoutu, kdy je přední radiální plocha posuvné opěry opřena o vnější plochu sedla, je těsnící kroužek sevřen mezi vnější plochou sedla, radiální stěnou vnitřní kruhové drážky tělesa a čelní stěnu vybrání posuvné opěry. Tím je těsnící kroužek silně namáhán »

na střih, což je z provozního hlediska nebezpečné a snižuje provozní spolehlivost armatury. Další nevýhodou je, že přítlačná síla na sedla je jednorázově nastavena při montáži ventilu posuvnou opěrou a nemůže se během provozu měnit, což znamená nastavení mai ximálního přítlaku sedel, ztěžující manipulaci při ovládání armatury Navíc je toto zařízení výrobně nákladné pro svou složitou konstrukci.

Uvedené nevýhody řeší v podstatě vynález, kterým je zařízení pro těsnění sedel armatur, zejména kulových kohoutů, jejichž uzávěr je plovoucí nebo vedená koule, tvořené pružnými kroužky uloženými mezi sedly a tělesem armatury, opřenými o zešikmenou zadní plochu sedel, která jsou posuvně uložena ve válcových vybráních tělesa armatury, a jeho podstata spočívá v tom, že pružné kroužky jsou částečně uloženy v drážkách vytvořených v Čelní stěně válcových vybrání tělesa, přičemž je vnější průměr drážek menší, než je obvodový průměr sedel.

Další podstatou vynálezu je, že průměr těsnících kroužků je větší než hloubka drážek.

Konečně je podstatou vynálezu, že čelní stěna válcových vybrání je pod drážkou opatřena zešikmenou plochou.

' 247872

- 3 Vyšší účinek řešení podle vynálezu oproti dosud užívaným způsobům těsnění uzavíracího orgánu kulového kohoutu spočívá ve zjednodušené konstrukci, kde optimální pružné přitlá&Mfci'se</e2~ k povrchu uzavíracího orgánu i utěsnění spáry mezi tělesem a sedly’ zajišíují pouze těsnicí pružné kroužky, opírající se o vnější plochu sedel, a jsou částečně uložené v kruhové drážce zhotovené v čelní stěně válcových vybrání tělesa armatury, přičemž jsou tyto pružné kroužky za provozu namáhány pouze tlakem. Dále je výhodné, že jejich stlačování za provozu je měnitelné v rozsahu hodnoty X, dané velikostí přečnívající kruhové úseče pružných kroužků ve smontovaném stavu armatury, umožňující samočinné vyrovnávání tlakových rozdílů, vznikajících na kulovém uzávěru během provozu. 0 tuto hodnotu se může kulový uzávěr včetně sedel posouvat v obou axiálních směrech při dodržení dokonalá těsnosti armatury, tj. těsnosti mezi uzávěrem a sedly a zároveň mezi sedly a tělesem armatury. Toto měnitelné stlačování těsnících kroužků během provozu umožňuje snížit ovládací momenty a usnadňuje manipulaci s uzávěrem, k čemuž napomáhá i zešikmená čelní plocha válcových vybrání pod pružnými kroužky, umožňující větší prohnutí a deformaci sedel při maximálních tlacích. Toto řešení vykazuje spolehlivou těsnost i při nejnižších tlacích a spolehlivou funkci i při provozu v agresivním prostředí.

Příklad provědení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je podélný řez kulovým kohoutem s uplatněným vynálezem, na obr. 2 je částečný řez kulovým kohoutem v místě těsnícího uzlu kulového uzávěru při minimálním stlačení pružného kroužku, obr. 3 představuje těsnící uzel kulového uzávěru při maximálním stlačení pružného kroužku.

Podle vynálezu je v tělese 1 a v přírubové Části 11 tělesa i kulového kohoutu vytvořeno váloové vybrání 2, ve kterém jsou posuvně uložena po obou stranáoh kulového uzávěru 2 sedla 2» vyrobená z plastických materiálů, opatřená vnitřní úkosovou plochou £. Touto úkosovou plochou £ jsou sedla 2 opřena o povrch kulového uzávěru 2· V čelní stěně 6 válcových vybrání 2 je zhotovena kruhová drážka 2, soustředná s průtočným průřezem kohoutu, jejíž vnější průměr 71 je menší než obvodový průměr 31 sedel 2· V kruhových drážkách 2 je částečně uložen pružný kroužek 8, jehož průměr £ je větší než hloubka h drážky 2» takže pružný kroužek 8 axiálně přečnívá hloubku h drážky 2 ⁰ hodnotu X axiálního posuvu

- 4 sedel J, danou velikostí přečnívající kruhové úseče χ příčného řezu pružného kroužku X· Přečnívající kruhová úseč X pružných kroužků 8 je opřena o vnější plochu 10 sedel χ, která je směrem do průtočné části armatury zešikmena. Na čelní stěně 6 válcových vybrání 2 tělesa X je pod drážkou X vytvořena zešikmená plocha 12.

Při montáži kulového kohoutu se nastaví poloha sedel χ tak, aby se zadní plocha 10 sedel X opírala o přečnívající kruhové úseče χ pružných kroužků 8, to znamená, že pružné kroužky 8 budou mírně deformovány, a aby úkosová plocha £ sedel X přiléhala k povrchu kulového uzávěru X· Tím je zaručena těsnost sedel χ vůči kulovému uzávěru χ a těsnost sedel X vůči tělesu χ kohoutu v otevřené poloze kulového uzávěru X, obr. 1. Při zvýšení tlaku na kulový uzávěr X, ke kterému dochází například při uzavírání armatury, dochází k axiálnímu posuvu uzávěru X a sedel χ ve válcových vybráních g tělesa X ve směru působení tlaku. Vlivem tohoto posuvu je pružný kroužek 8 za kulovým uzávěrem χ ve směru působení tlaku dosedajícím sedlem χ zatlačován a deformován do drážky X, přičemž pružný kroužek 8 na opačné straně kulového, uzávěru X vlivéra počátečního montážního předpětí tlačí na přiléhají! sedlo. K maximálnímu stlačení pružného kroužku 8 dojde při působení tlaku na uzavřený kulový uzávěr X, kdy se sedla χ s kulovým uzávěrem X posunou o hodnotu V axiálního posuvu ve směru působení tlaku a kdy zadní plocha 10 sedla X na straně za kulovým uzávěrem X ve směru působení tlaku dosedne na čelní stěnu X válcového vybrání 2, obr. 3. Přitom na protilehlé straně kulového uzávěru X bude pružný kroužek 8 stlačen přiléhajícím sedlem X minimálně' obr. 2, to je tak, aby vlivem počátečního montážního předpětí pružného kroužku 8* byla stále zajištěna těsnost sedel χ jak vůči kulovému uzávěru χ, tak také vůči tělesu X i v této krajní poloze uzávěru X_/tj. při jeho uzavření. Pro usnadnění manipulace š kulovým uzávěrem X při maximálních tlacích, t^.’ při jeho uzavření a zajištění těsnosti, slouží zešikmená plocha 12 na čelní stěně 6 válcových vybrání 2, pod kružným kroužkem 8, které přispívá v této krajní poloze k většímu prohnutí sedel X·

Claims (3)

1· Zařízení pro těsnění sedel armatur, zejména kulových kohoutů, tvořené pružnými kroužky uloženými mezi sedly a tělesem armatury, opřenými o zešikmenou zadní plochu sedel, která jsou PQSuvně uložena ve válcových vybráním tělesa armatury, vyznačující se tím, že pružné kroužky (8) jspu částečně uloženy, v drážkách (7) vytvořených v čelní stěně (6)i válcových vybrání Í2) tělesa (1), přičemž je vnější průměr (71) drážek (7) menšá^ než je obvodový průměr (31) sedel (3)·

2. Zařízení pro těsnění sedel armatur podle bodu 1,vyznačující se tím, že průměr (d) těsnících kroužků (8) je větší než hloubka (h) drážek (7)·

3· Zařízení pro těsnění sedel armatur podle bodu 1 a 2jvyzná čující se tím, že čelní stěna (6) válcových vybrání (2) je pod drážkou (7) opatřena zešikmenou plochou (12)·