CS248519B1 - Těsnící spoj víka a tělesa - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oboru armatur a týká se těsnícího spoje víka a tělesa, zejména pro jadernou energetiku, tvořený víkem opatřeným na horní ploše výstupkem a na vnější obvodové plose závitem, kterým je víko zašroubované ve vnitřním závitu nástavce tělesa armatury, na jehož horní čelní ploše je vytvořen límec, kde čelo límce a výstupku je po zašroubování víka v jedné rovině a mezi těsnícími plochami tělesa a víka je stlačeno těsnění. Podstatou řešení je, že těsnící plocha víka je vytvořena pod závitem na vnější obvodové ploše vlka a protilehlá těsnící plocha tělesa je vytvořena pod vnitřním závitem ve vnitřní obvodové ploše nástavce tělesa, přičemž zašroubováním víka do vnitřního zavitu nástavce je těsnicí plochou víka a protilehlou těsnící plochou tělesa vytvořen uzavřený volný prostor, umístěný na menším průměru než je závit víka a vnitřní závit nástavce tělesa armatury, ve kterém je uloženo a stlačeno těsněni, přičemž je velikost stlačení těsněni dána polohou límce na horní ploše nástavce tělesa vůči výohozí poloze výstupku víka, která je stanovena v závislosti na podmínce dosažení těsnosti při vakuové zkoušce heliem, aniž by došlo otočným pohybem víka k poškození těsnění. Uvedeného řešení je možno využít k utěsněni uzávěrů všech tlakových nádob, obsahujících nebezpečná a zdraví škodlivá média.

Description

Vynález se týká těsnicího spoje vika a tělesa, zejména armatur pro jadernou energetiku, kde je požadovaná vysoká těsnost, vyhovující vakuové zkoušce heliem.

K utěsněni tělesa armatury je možno využit celé řady známých konstrukčních variant. Například při použiti přírubového vika je utěsněni vlastního spoje provedeno zabroušenými těsnicími plochami tělesa a vika bez vloženého těsniciho materiálu, které jsou k sobě přitlačeny pomoci stahovacích šroubů. Nevýhodou tohoto řešeni je velká spotřeba kvalitního materiálu, zvýšená hmotnost výrobku a nespolehlivost těsnicího spoje v provozu, kde v důsledku relaxace stahovacich šroubů se těsnost spoje poruší. Stejné nev.ýhody vykazuje i varianta utěsněni spoje mezi tělesem a přírubovým vikem s těsněním mezi těsnicími plochami tělesa a přírubového vika. Je rovněž známé řešeni, kde těleso je uzavřeno uzávěrným vikem bez použiti těsněni, zašroubovaným do otvoru tělesa armatury, přičemž je spára mezi vikem a tělesem utěsněna těsnicim svarem, provedeným na horni čelní ploše límce vika a tělesa tak, aby kryl spáru mezi vikem a tělesem. Nevýhodou, tohoto provedeni je, že takovéto provedeni je rozebiratelné jen obtížně, a to po odsoustruženi svaru. Jinou variantou těsnicího spóje mezi tělesem a vikem je řešeni, kde uzávěrné víko je zašroubováno v tělese armatury, přičemž mezi čelní těsnici plochy tělesa a víka, které jsou zhotoveny na větším průměru, než je průměr závitových ploch tělesa a vika a nad závitovým spojem, je vloženo těsněni, které je stlačeno otočným pohybem vika, zašroubovaným v tělese armatury. Nevýhodou tohoto řešeni je, že závity tělesa a vika jsou zhotoveny pod těsnicími plochami s uloženým těsněním a proto nelze závity mazat, jelikož by mazivo přišlo do styku s provozní látkou, nevýhodné je rovněž, že průměr závitových ploch je menši než průměr těsnících ploch s těsněním, následkem čehož je k utěsnění spoje nutno vynaložit větší úsili pro vyvinuti potřebného kroutícího momentu k utaženi víka a stlačeni těsněni. Především pak je nevýhodné, že toto uspořádáni nevyhovuje vakuové zkoušce heliem pro splněni požadované těsnosti spoje.

248 518

Nevýhody uvedených známých řešeni odstraňuje v podstatě vynález, kterým je těsnicí spoj vlka a tělesa, zejména armatur pro jadernou energetiku, tvořený vlkem opatřeným na horní ploše výstupkem a na vnější obvodové ploše závitem, kterým je víko zašrouuwvane ve vnitřním závitu nástavce tělesa armatury, na jehož horní čelní ploše je vytvořen límec, kde čelo límce a výstupku je po zašroubováni vlka v jedné rovině a mezi těsnicími plochami tělesa a vlka je stlačeno těsněni, a jeho podstata spočívá v tom, že těsnicí plocha vlka je vytvořena pod závitem na vnější obvodové ploše vlka a protilehlá těsnící plocha tělesa je vytvořena pod vnitřním závitem ve vnitřní obvodové ploše nástavce tělesa, přičemž zašroubováním vlka do vnitřního závitu nástavce je těsnicí plochou vlka a protilehlou těsnicí plochou tělesa vytvořen uzavřený volný prostor, umístěný na menším průměru než je závit vlka a vnitřní závit nástavce tělesa, ve kterém je uloženo a stlačeno těsněni, přičemž je velikost stlačeni těsněni dána polohou límce na horní ploše nástavce tělesa vůči výchozí pdloze výstupku víka.

Další podstatou vynálezu je, že vnější obvodová plocha víka je pod závitem opatřena dvěma stupňovitě osazenými plochami menšího průměru než je průměr vnější obvodové plochy, přičemž je mezi první osazenou plochou a druhou osazenou plochou vytvořena pří tlačná plocha«a těsnící plocha vika je vytvořena první osazenou plochou, přítlačnou plochou a druhou osazenou plochou, zatímco ve vnitřní obvodové ploše nástavce tělesa je zhotoveno stupňovité vybráni, kde průměr prvního stupně a druhého stupně stupňovitého vybráni je ve směru k horní ploše nástavce větší než průměr vnitřní obvodové plochy nástavce a protilehlá těsnicí plocha tělesa je vytvořena vnitřní obvodovou plochou nástavce, opěrnou plochou a obvodovou plochou prvního stupně stupňovitého vybráni.

Další podstatou vynálezu je, že opěrná plocha vlka je kolmá na druhou osazenou plochu vika a přítlačná plocha v nástavci tělesa je kolmá na obvodovou plochu prvního stupně stupňovitého vybráni nástavce, která je rovnoběžná s druhou osazenou plochou víka.

248 519

Další podstatou vynálezu je, že těleso a víko je zhotoveno ze stejného materiálu, přičemž materiál víka má ve stykové ploše závitu větší tvrdost než má ve stykové ploše vnitřního závitu materiál nástavce tělesa.

Konečně je podstatou vynálezu, že těsněním je po jeho stlačení víkem vyplněn celý uzavřený volný prostor.

Vyšší účinek řešení těsnicího spoje víka a tělesa armatury podle vynálezu spočívá ve snížení spotřeby kvalitního austenitického materiálu, dále v tom, že umístěním těsněni pod závitové plochy tělesa a víka, které mají větší průměr než je průměr těsnících ploch a těsněni, se umožní jednak mazáni závitů, aniž by mazivo vniklo do vnitřního prostoru tělesa, které je nutné z důvodu dodrženi přísné čistoty vnitřních povrchů a jednak to, že závit o větším průměru než je průměr těsnicích ploch a těsnění, vyvine snadněji potřebný kroutící moment na utaženi víka a stlačeni těsněni mezi těsnicími plochami. Především pak vyšší účinek tohoto řešení spočívá v tom, že stlačováním vhodně uloženého těsnění otočným pohybem víka nedochází k poškozeni těsnění a přitom se spolehlivě docílí požadované těsnosti při vakuové zkoušce heliem.

Přiklad konkrétního provedení těsnicího spoje víka a tělesa je schematicky znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je pohled na armaturu s částečným řezem v oblasti provedeného těsnícího spoje víka a tělesa armatury podle vynálezu, na obr. 2 je detailní řez těsnícím spojem podle vynálezu z obr. 1.

Podle vynálezu je těleso 1 armatury uzavřené víkem g, zašroubovaným v horní části nástavce *) 1 tělesa Na vnější obvodové ploše 21 víka i J^e vytvořen závit 211. Pod závitem 211 je vnější obvodová plocha 21 víka 2 opatřena stupňovitě osazenými plochami 22, 23, kde první osazená plocha 22 má menší průměr než vnější

248 519 obvodová plocha 21 víka 2 ^a druhá osazená plocha 23 né menší průměr než první osazená plocha 22 víka 2· Mezi první osazenou plochou 22 a druhou osazenou plochou 23 je vytvořena Čelní přítlačná plocha 24, kolmá na obě osazené plochy 22, 23 víka 2- První osazenou plochou 22, přítlačnou plochou 24 a druhou osazenou plochou 23 víka g je vytvořena těsnící plocha 20 víka 2· Naproti tomu je ve vnitřní obvodové ploše 111 nástavce 11 tělesa i armatury zhotoveno stupňovité vybráni 12, kde průměr každého stupně 121,

122 stupňovitého vybráni 12 je ve směru k horní čelní ploše 13 nástavce 11 tělesa |, opatřené límcem 131, větší než průměr vnitřní obvodové plochy 111 nástavce 11. Mezi vnitřní obvodovou plochou 111 nástavce 11 a obvodovou plochou prvního stupně 121 stupňovitého vybrání 12 je vytvořena opěrná plocha 123, kolmá na obvodovou plochu prvního stupně 121 stupňovitého vybráni 12 a vnitřní obvodovou plochu 111 nástavce 11 tělesa 1, přičemž je obvodová plocha prvního stupně 121 stupňovitého vybráni 12 rovnoběžná s druhou osazenou plochou 23 víka 2· Vnitřní obvodovou plochou 111 nástavce 11, opěrnou plochou 123 a obvodovou plochou prvního stupně 121 stupňovitého vybráni 12 je vytvořena protilehlá těsnící plocha 10 tělesa j,. Na obvodové ploše druhého stupně 122 stupňovitého vybrání 12 je zhotoven vnitřní z á v i 124. Přitom musí průměr první osazené plochy 22 víka g lícovat s průměrem prvního stupně 121 stupňovitého vybráni 12 v nástavci 11 tělesa j a průměr druhé osazené plochy 23 víka g musí lícovat s průměrem vnitřní obvodové plochy 111 nástavce 11 tělesa J armatury. Současně je délka druhé osazené plochy 23 víka g i výška prvního stupně 121 stupňovitého vybrání 12 v nástavci 11 tělesa J, větší než výška těsnění £ v nestlačeném stavu, nasunutého na druhé osazené ploše 23 víka g, které je pomoci závitu 211 na vnější obvodové ploše 21 zašroubované do vnitřního závitu 124 nástavce 11 tělesa 1 armatury. Zašroubováním víka g do nástavce 11 tělesa 1 armatury se první osazená plocha 22 víka g axiálně zasune do prvního stupně 121 stupňovitého vybráni 12 v nástavci 11 a druhá osazená plocha 23 víka g se axiálně zasune do prostoru vymezeném vnitřní obvodovou plochou 111 nástavce 11 tělesa 1 armatury. Přítlačnou plochou 24 a druhou

248 519 osazenou plochou 23 vlka J, opěrnou plochou 123 a obvodovou plochou prvního stupně 121 stupňovitého vybráni 12 v nástavci 11 tělesa 1 se tak vytvoři uzavřený volný prostor 2 ⁵ navzájem rovnoběžnými plochami, ve kterém je otočným pohybem vika g stlačeno těsněni 4. .

Velikost stlačeni těsněni £ utahováním vika g je dána polohou límce 131 na čelní ploše 13 nástavce 11 tělesa a výstupkem 251 na vnějším okraji horní plochy 25 víka g, jejichž čela musí být po smontování v jedné rovině. Jejich výchozí montážní plocha je stanovena v závislosti na podmínce dosažení těsnosti při vakuové zkoušce heliem, aniž by došlo k poškozeni těsněni £ otočným pohybem vika g. Při montáži se těsnění £ vloží do prostoru ohraničeném obvodovou plochou prvního stupně 121 a opěrnou plochou 123 nástavce 11 tělesa j nebo se na druhou osazenou plochu 23 vika g nasune a víko g se otočným pohybem zašroubuje do vnitřního závitu 124 nástavce 11 tělesa Přitom se těsněni £ opře o opěrnou plochu 123 stupňovitého vybráni 12 nástavce 11 tělesa 1 armatury a při dalším utahováni se stlači tak, aby vyplnilo celý uzavřený volný prostor Aby při utahování vika g nebyl překročen dovolený měrný tlak v závitu 211 vika g a ve vnitřním závitu 124 nástavce 11 tělesa 1, jelikož je víko g zhotoveno ze stejného materiálu

j a kovTTá stávce T1 tělesa 1, musí být dostatečně dimenzovaná jejich délka a zajištěna rozdílná tvrdost obou materiálů ve stykové ploše závitu 211 vika g a vnitřního závitu 124 nástavce 11, aby nedošlo k jejich zadření, čehož se docílí například válcováním hebo chemickým způsobem. Spoj lze alternativně utěsnit přímo na elektrárně těsnícím svarem zhotoveným na čele límce 131 nástavce 11 tělesa j a výstupku 251 vika 2, který utěsni spáru 2 mezi Lincem 131 nástavce 11 tělesa j a výstupkem 251 vika g a tím řeší utěsněni při mimořádných provozních situacích.

Uvedené řešeni těsnicího spoje je možno využít k utěsnění uzávěrů všech tlakových nádob, obsahujících nebezpečná a zdraví škodlivá media.

Claims (5)

1. Těsnící spoj víka a tělesa, zejména armatur pro jadernou energetiku, tvořený víkem opatřeným na horní ploše výstupkem a na vnější obvodové ploše závitem, kterým je víko zašroubované ve vnitřním závitu nástavce tělesa armatury, na jehož horní čelní ploše je vytvořen limep, kde čelo límce a výstupku je po zašroubováni víka v jedné rovině a mezi těsnicími plochami tělesa a víka je stlačeno těsnění, vyznačující se tím, že těsnicí plocha /20/ víka /2/ je vytvořena pod závitem /211/ na vnější obvodové ploše /21/ víka /2/ a protilehlá těsnicí plocha /10/ tělesa /1/ je vytvořena pod vnitřním závitem /124/ ve vnitřní obvodové ploše /111/ nástavce /11/ tělesa /1/, přičemž zašroubováním víka /2/ do vnitřního závitu /124/ nástavce /11/ je těsnicí plochou /20/ víka /2/ a protilehlou těsnicí plochou /10/ tělesa /1/ vytvořen uzavřený volný prostor /3/, umístěný na menším průměru než je závit /211/ vika /2/ a vnitřni závit /124/ nástavce /11/ tělesa /1/, ve kterém je uloženo a stlačeno těsněni /4/, přičemž je velikost stlačeni těsněni /4/ dána polohou límce /131/ na horní ploše /13/ nástavce /11/ tělesa /1/ vůči výchozí poloze výstupku /251/ víka /2/.

2. Těsnicí spoj víka a tělesa podle bodu 1, vyznačující se tím, že vnější obvodová plocha /21/ víka /2/ je pod závitem /211/ opatřena dvěma stupňovitě osazenými plochami /22, 23/ menšího průměru než je průměr vnější obvodové plochy /21/, přičemž je mezi první osazenou plochou /22/ a druhou osazenou plochou /23/ vytvořena přítlačná plocha /24/ a těsnicí plocha /20/ vika /2/ je vytvořena na první osazenou plochou tttl, přítlačnou plochou /24/ a druhou osazenou plochou /23/, zatímco ve vnitřní obvodové ploše /111/ nástavce /11/ tělesa /1/ je zhotoveno stupňovité vybrání /12/, kde průměr prvního stupně /121/ a druhého stupně /122/ stupňovitiho vybeání /12/ je ve směru k horní ploše /13/ nástavce /11/ větší než průměr vnitřni obvodové plochy /111/ nástavce /11/ a protilehlá těsnicí plocha /10/ tělesa /1/ je vytvořena vnitřní obvodovou plochou /111/ nástavce /11/, opěrnou plochou /123/ a obvodovou plochou prvního stupně /121/ stupňovitého vybráni /12/.

248 519

3. Těsnící spoj víka a tělesa podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že opěrná plocha /24/ víka /2/ je kolmá na druhou osazenou p.lochu /23/ vika /2/ a přítlačná plocha /123/ v nástavci /11/ tělesa /1/ je kolmá na obvodovou plochu prvního stupně /121/ stupňovitého vybráni /12/ nástavce /11/, která je rovnoběžná s druhou osazenou plochou /23/ vika /2/.

4. Těsnící spoj víka a tělesa podle bodů 1 až 3 ₍\ty značu j i c í se tim_z že těleso /1/ a víko /2/ je zhotoveno ze stejného materiálu, přičemž materiál víka /2/ má ve stykové ploše závitu /211/ větší tvrdost než má ve stykové ploše vnitřního závitu /124/ materiál nástavce /11/ tělesa /1/.

5. Těsnici spoj vika a tělesa podle bodů 1 až 4_; vyznačujici se tím, že těsněním /4/ je po jeho stlačeni vikem /2/ vyplněn celý uzavřený volný prostor /3/.