EA022025B1

EA022025B1 - Металлическое седло для отсечных клапанов

Info

Publication number: EA022025B1
Application number: EA201100308A
Authority: EA
Inventors: Бруно Манцетти; Лука Булгерани
Original assignee: Тайко Вэлвз Энд Контроулз Италия С.Р.Л.
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2015-10-30
Also published as: EP2363621A1; ITPR20100016A1; EP2363621B1; EA201100308A1; IT1398767B1; PT2363621E; DK2363621T3

Abstract

Изобретение относится к отсечным элементам и к металлическому седлу для сред, используемых при высоких температурах, обеспечивающему металлическое уплотнение на отсечном элементе (2) за счет самой конфигурации металлического седла (3).

Description

Настоящее изобретение относится к элементам, перекрывающим поток среды, и к металлическому седлу таких элементов, в частности, для потока грязных жидкостей, т.е. жидкостей, содержащих примеси.

Перекрывающие элементы, к которым относится настоящее изобретение, представляют собой шаровые клапаны.

Уровень техники

В настоящее время по существующему уровню техники полностью металлические уплотнения обеспечивают контакт для металлического уплотнения между металлическим седлом и сферическим элементом (отсечным элементом), в то время как для уплотнения между седлом и корпусом клапана используются дополнительные прокладки.

Задача изобретения

Первая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить металлическое седло для запорных клапанов, обеспечивающее двойной уплотнительный эффект для загрязненных жидкостей.

Вторая задача изобретения состоит в том, чтобы расширить область использования при высоких температурах.

Заявитель является владельцем изобретения, относящегося к металлическому седлу с непосредственным уплотнением в корпусе клапана за счет конфигурации седла, обеспечивающего контакт металлической кромки с корпусом клапана, так что уплотнение реализуется за счет предварительной нагрузки, прикладываемой к металлической кромке, внутренним давлением среды для удерживания кромки у корпуса при эксплуатации.

Однако отсутствие возможности получить уплотнение в противоположных направлениях частично ухудшает эффективность использования указанного изобретения из-за уменьшения уплотнительного эффекта.

Решение технической проблемы

С помощью заявленного решения металлическое седло полностью обеспечивает металлическое уплотнение в противоположных направлениях, т.е. также от полости между седлом и отсечным элементом клапана.

Таким образом, отпадает необходимость использования подпружиненной металлической прокладки на участках закрывания, и фактически металлическое седло является неразъемным, а кроме того, в рабочих условиях активируется давлением среды.

Двойное уплотнение выполняется за счет особой конфигурации самого седла, обеспечивающего контакт двойной металлической кромки с отсечным элементом клапана.

Вышеуказанные задачи и преимущества решаются и обеспечиваются за счет металлического седла клапанов для сред, используемых при высоких температурах, которое характеризуется признаками, указанными в формуле изобретения, приведенной ниже.

Эти и другие характеристики станут более понятными из приведенного ниже описания нескольких вариантов выполнения, представленных в качестве примеров, а не в ограничительных целях, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых на фиг. 1 показан вид в разрезе корпуса клапана со вставленным металлическим седлом; на фиг. 2 детальный вид участка соединения по фиг. 1; на фиг. 3 - участок седла в разрезе; на фиг. 4 - седло в разрезе; на фиг. 5 - детальный вид выступа с двумя кромками.

На фиг. 1 представлен вид в разрезе, на котором показаны три элемента: корпус 1 клапана, отсечной сферический элемент 2, металлическое седло 3, вставленное с предварительной нагрузкой между вышеуказанными корпусом 1 и отсечным сферическим элементом 2. Фактически уплотнение между седлом 3 и отсечным сферическим элементом 2 обеспечивается за счет особой конфигурации металлического седла, описанной ниже.

На фиг. 2 показано седло 3 в разрезе, которое может быть вставлено между вышеуказанными элементами.

На фиг. 3 показано седло 3, которое состоит из кольцевого участка 3С, установленного при сборке клапана в соответствующей полости 1А, образованной в корпусе 1, при этом кольцевой участок центрируется в указанной полости.

Между вышеуказанным кольцевым участком 3С и корпусом 1 предусмотрены дополнительные кольца 4 и 5, служащие уплотнениями между седлом и корпусом.

Внутренняя часть седла 3 на стороне отсечного сферического элемента 2 имеет коническое расширение 6, образующее наклонную поверхность, предпочтительно, но не исключительно, под углом 45° к оси.

Коническое расширение 6 выполнено так, что в рабочем режиме, т.е. когда клапан собран, отсечной сферический элемент 2 (показанный на чертеже в виде кольцевой линии) не контактирует со сферическим расширением, образуя зазор 7, который заполняется средой под давлением.

Из вышеуказанного зазора среда может проходить в один или несколько каналов 8 (функциональное назначение которых не относится к задачам настоящего изобретения) и ко второму кольцевому не- 1 022025 сквозному пазу 9, выполненному в седле 3 на стороне отсечного сферического элемента. Назначение этого паза, помимо функции емкости для среды под давлением, заключается в формировании выступа 3Ό, который направлен от седла 3 у задней стороны к отсечному сферическому элементу 2.

В свою очередь, выступ 3Ό имеет две дополнительных кромки 3А, 3В, обращенные к отсечному сферическому элементу 2, при этом их длина и конфигурация позволяют контактировать со сферической поверхностью, образуя препятствие для потока среды.

Кромка 3А образует уплотнение для среды на отсечном сферическом элементе, поскольку ее контактная поверхность упирается в отсечной сферический элемент, с добавлением к нагрузке, предварительно заданной при сборке, нагрузки за счет действия среды под давлением, которая, попадая в паз 9, стремится открыть выступ 3Ό или до некоторой степени повернуть вверх за счет действия давления на поверхность 3Р. Таким образом, металлическое седло 3 непосредственно образует металлическое уплотнение на отсечном сферическом элементе 2 за счет самой конфигурации металлического седла 3 с помощью сдвоенных кромок 3А, 3В, которые отходят от выступа 3Ό корпуса 3С и воздействуют на механический отсечной сферический элемент 2.

Преимущественно, как указано ранее, металлическое седло по предмету изобретения полностью образует металлическое уплотнение между седлом и отсечным сферическим элементом в противоположных направлениях, тем самым образуя двойной отсечной перепускной клапан.

Двойное уплотнение обеспечивается за счет действия второй кромки 3В, расположенной так, чтобы воспринимать давление среды, между пространством клапана и наружной стороной отсечного сферического элемента.

В частности, вышеуказанная кромка 3В действует таким образом, чтобы обеспечить уплотнение в том случае, когда, например, имеет место нарушение нормальной работы противолежащего седла 3, установленного в другой части корпуса клапана, которая образует другой канал для прохода среды. Это первое седло, которое образует уплотнение ненадлежащим образом, позволяет среде проходить в камеру снаружи отсечного сферического элемента и заполнять ее, но давление, создаваемое в вышеуказанной камере и оказывающее действие на поверхность 3С кромки 3В у отсечного сферического элемента, обеспечивает восстановление уплотнения клапана.

Разумеется, такой же уплотняющий эффект будет обеспечиваться в случае утечки в другом седле клапана. Из вышесказанного можно понять, что уплотнение седло/отсечной сферический элемент действует также и в случае, когда давление создается в камере снаружи отсечного сферического элемента так, чтобы активировать оба седла.

Таким образом, особая конфигурация седла 3 с двойной металлической кромкой в контакте с механическим отсечным элементом клапана обеспечивает уплотнение в противоположных направлениях.

Разумеется, уплотнение выполняется как с помощью предварительной нагрузки сборки, так и за счет внутреннего давления среды для поддержания по меньшей мере одной из кромок 3А, 3В, прижатой к отсечному сферическому элементу 2, предотвращая нисходящий поток в рабочих условиях.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Металлическое седло (3) клапана для сред, используемых при высоких температурах, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью обеспечения уплотнения непосредственно на отсечном элементе (2) за счет конфигурации металлического седла (3), включающего кольцевой корпус (3С), который содержит кольцевой несквозной паз (9), формирующий выступ (3Ό), направленный от седла (3) к отсечному элементу (2), и включающий в себя сдвоенные металлические кромки (3А, 3В), для воздействия на отсечной элемент (2) с обеспечением контакта, как в статических условиях, так и в рабочих режимах, при этом уплотнение, обеспечиваемое первой кромкой (3А), является внутренним и предназначено для уплотнения среды внутри клапана за счет давления среды в пазу (9) на поверхность (3Р), уплотнение, обеспечиваемое второй кромкой (3В), является наружным и предназначено для уплотнения среды, находящейся под давлением снаружи отсечного элемента (2) между пространством клапана и наружной стороной отсечного элемента (2), причем уплотнение обеспечивается за счет давления среды на поверхность (30).
2. Седло (3) по п.1, отличающееся тем, что его внутренняя часть со стороны отсечного элемента (2) имеет коническое расширение (6), обеспечивающее отсутствие контакта седла (3) с отсечным элементом (2), образуя зазор (7) для заполняющей среды под давлением, из которого среда имеет возможность прохода в кольцевой несквозной паз (9).
3. Седло (3) по п.1, отличающееся тем, что седло (3) выполнено с возможностью взаимодействия с отсечным элементом (2) посредством кромок (3А, 3В) выступа (3Ό).
4. Седло (3) по п.1, отличающееся тем, что вышеуказанное уплотнение обеспечивается с помощью предварительной нагрузки при сборке, прикладываемой к кромкам (3А, 3В), и за счет внутреннего давления среды, обеспечивающего удерживание по меньшей мере одной из вышеуказанных кромок (3А, 3В), прижатой к отсечному элементу (2) в рабочем режиме.

- 2 022025
5. Клапан для среды, содержащий корпус (1) и по меньшей мере один отсечной элемент (2), контактирующий по меньшей мере с одним металлическим седлом (3) по пп.1-4, характеризующийся тем, что вышеуказанный клапан предназначен для обеспечения уплотнения в противоположных направлениях, когда седло (3) не изолирует среду на отсечном элементе (2) при ее течении в трубопроводе, а другое уплотнение обеспечивается между седлом (3) и отсечным элементом (2), когда давление создается в камере снаружи отсечного элемента (2), чтобы активировать по меньшей мере одно седло (3).