FI68715B - Taetningsanordning foer ventiler - Google Patents
Taetningsanordning foer ventiler Download PDFInfo
- Publication number
- FI68715B FI68715B FI781320A FI781320A FI68715B FI 68715 B FI68715 B FI 68715B FI 781320 A FI781320 A FI 781320A FI 781320 A FI781320 A FI 781320A FI 68715 B FI68715 B FI 68715B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- contact
- sealing
- graphite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
- F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
- F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
- F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
- F16K1/2263—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
- F16K1/2266—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat and being forced into sealing contact with the valve member by a spring or a spring-like member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
- F16J15/30—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings with sealing rings made of carbon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/16—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K3/18—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members
- F16K3/184—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members by means of cams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0663—Packings
- F16K5/0673—Composite packings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
I H r , KUULUTUSJULKAISU , Λ __ [B] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6871 5 C (45) Patentti cyCnnetty 10 10 1985 ^ ^ (51) Kv.ik.4/int.ci.* F 16 K 25/00, 3/02, 5/06 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus - PatenMnsftknlng 781320 (22) Hakemispäivä - Anjökningjdag 27 78 (FI) (23) Alkupäivä — Glltighetsdag 27 yg (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 1 n -»o ··· . 1U. /0
Patentti- ja rekisterihallitus /44^ Nähtäväksipanon ja kuu!.julkaisun pvm.-- « .
Patent-och registerstyrelsen ^ ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 2o.Q6.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet 28.0*4.77 28.IO.77 Japani-Japan(jP) 52-*l8392, 52-128593 (71) Nippon Petrochemicals Company Limited, 3-12, N i sh i-Sh i mbash i, 1-chome, Minato-ku, Tokyo,
Nippon Carbon Co., Ltd., 6-1, Hachi-chobori 2-chome, Chuo-ku, Tokyo, Kitamura Valve Seizo Kabushiki Kaisha, 7-12-5 Nishiogu, Arakawa-ku, Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Tutomu Saito, Yokohama-shi, Kanagawa-ken,
Hiroshi Yamazoe, Yokohama-shi, Kanagawa-ken ,
Hidenori Yamaoka , Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japani-Japan(JP) (7*0 Keijo Heinonen Ky (5*4) Ti i vistysel in venttiilejä varten - Tätningsanordning för ventiler Keksintö koskee tiivistyselintä venttiilirungolla ja venttiilielimellä varustettuja venttiilejä varten, jolloin tiivistyselin on järjestetty venttiilirungon ja venttiili-elimen väliin ja tiivistyselimeen kuuluu venttiilirunkoon koskettava suhteellisen joustavasta materiaalista valmistettu rakenneosa ja venttiilielimeen koskettava, suhteellisen jäykästä materiaalista valmistettu rakenneosa. Tällaisia tii-vistyselimiä tunnetaan mm. saksalaisesta julkaisusta no 2 229 158, US-julkaisusta no 3 929 316 sekä US-julkaisusta no 3 380 708.
Venttiilitiiviste on venttiilin tärkeä rakenneosa. Jotta itse venttiilielin liikkuisi tasaisesti ja kitkattomasti vent-tiilitiivistettä vasten täytyy niiden välinen kitkakerroin olla pieni.
Venttiilitiivisteellä ja siten tiivistysaineella, josta se muodostuu, tulisi sen takia olla niin suuressa määrin kuin mahdollista sellaiset ominaisuudet, kuten läpäisemättömyys, 6871 5 lämraönkestävyys, mekaaninen lujuus ja oikea jäykkyys. Lopuksi venttiilitiivisteen tulee olla kokoonpuristuva hyvästä palautumiskyvystä huolimatta.
Nämä ominaisuudet vaaditaan vettiilitiivioteiltä kaikissa venttiileissä kuten pallo- tai kartioventti Heissä, kuristus-venttiileissä tai kääntöventtiileissä, hanoissa, läpissä, laut as ventti i le issä, säät öventti Heissä, t akaiskuventti ileis-sä, varoventtiileissä, jne.
Tavanomaisten metallisten venttiilitiivisteiden ominaisuuksissa on toivomisen varaa, mitä tulee liukuorainaisuuksiin, tiiviysoininaisuuksiin, lämmönkestävyyteen ja kimmoisuuteen tai palautumiskykyyn.
Venttiilitiivisteillä, jotka on tehty muoveista , kuten poly-tetrafluorieteenistä (jäljempänä PTFE) tai vastaavista, on tosin hyvät liukuominaisuudet, mutta ne jättävät toivomisen varaa lämmonkestavyyden ja mekaanisen lujuuden suhteen. Käytettäessä venttiiliä tavallisissa lämpötiloissa ei tosin esiinny käytännössä ongelmia. Kuitenkin hyvin matalien lämpötilojen yhteydessä, kuten esimerkiksi vuoriöljypuhdistuk-sesta syntyvän nesteytetyn kaasun (LPG), nesteytetyn maakaasun (LNG), tai vastaavien läpivi rtausraääriä, tai kuri esiintyy korkeita lämpötiloja, kuten esimerkiksi säädeltä-essä 250°C lämpötilassa olevan nesteen läpivirtausmäärää, voi muovissa esiityä vaurioita, jotka tekevät venttiilitii-visteen epätiiviiksi.
Kun muovi lämpenee useampaan sataan astetta Celsiusta, kuten esimerkiksi tulipalossa, se saataa rikkoutua lämmön vaikutuksesta; ja jos se toisaalta asetetaan alttiiksi hyvin alhaisille lämpötiloille, niin tapahtuu kutistumista murtumiseen asti.
Lopuksi PTFE:ssä tapahtuu paineen alaisena kylmajuoksua ja
II
6871 5 3 tämä saattaa aiheuttaa vaikeuksia pyrittäessä säilyttämään tiiviys korkeissa paineissa. Esimerkiksi paineen arvo 20kg/cm2 lämpötilassa 150 °C on jo kriitillinen.
Näiden heikkouksien parantamiseksi on PTFE:hen sekoitettu asbestia, lasikuitua, hiiltä ja sen kaltaista, mutta lämmönkes-tävyys ja mekaaninen kestävyys ovat kuitenkin parantuneet vain hiukan näillä menetelmillä.
Jos venttiilitiiviste tehdään hiilipitoisesta materiaalista, joka on kiinteä, voiteleva aine, parannetaan sen läramönkestä-vyyttä mutta se on läpäisevä. Se on myös huonompi mekaaniselta kestävyydeltään ja tästä syystä tiivistävää pintapainetta ei voida tehdä tarpeeksi suureksi hyvän tiivistyksen varmistamiseksi. Lisäksi hiilipitoinen tiiviste kuluu verraten nopeasti.
Näiden huonojen puolien eliminoimiseksi on käytetty fenoli-hartsien tai vastaavien yhdisteiden lisäämistä hiilipitois-ten materiaalien aukkoihin tiivisteiden lujittamiseksi.
Tätä keinoa voidaan käyttää vain toimittaessa noin 200°C lämpötiloissa ja korkeintaan 300°C vaikka materiaali on edelleen lämpökäsitelty lämmönsietokyvyn lisäämiseksi.
Nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoitus on aikaansaada venttiileille sopiva tiivisteaine, joka on parempi kuin yllämainitut materiaalit, ja josta edelleen puuttuvat edellämainitut heikkoudet ja jolla on parempia ominaisuuksia, kuten alhaisten ja korkeiden lämpötilojen sietokyky ja erilaisten kemiallisten aineiden sietokyky.
Nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada venttiilille sopiva tiivistyslaite, joka ylläpitää hyvää tiiviyttä erittäin vaikeissa lämpötila- ja paineolosuh-teissa, erityisesti korkean lämpötilan ja alhaisen lämpötilan olosuhteissa.
4 68715
Nyt kyseessä olevan keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada venttiili, joka kykenee ylläpitämään hyviä tiivistysomi-naisuuksia nestepainetta vastaan myös erittäin korkeissa ja matalissa lämpötiloissa ja joka voi säädellä nestevirtauksia korkeissa paineissa.
Nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaada tiivistyslaite venttiiliä varten ja myös aikaansaada venttiili, joka säilyy toimivana kauan ja sellaisessa käytössä, johon sisältyy monia avaamisia ja sulkemisia ilman että venttiiliin aiheutuisi vaikeita tiivistyspintojen vääristymisiä ennenaikaisesti tiivistyspintojen huonon kulutuskestävyyden vuoksi myös olosuhteissa joissa käytetään erittäin korkeita ja matalia lämpötiloja ja myös sovellutuksissa, joihin sisältyy korkeapaineisten nesteiden kontrollia. ! Nämä seikat mielessä pitäen ja parantaen ainakin yhtä tekijää esitetään tiivistyslaite venttiiliä varten, johon kuuluu venttiili runko ja sellainen tiivistyselin, joka on suunniteltu sijoitettavaksi vettiilirungon ja venttilielinen väliin.
Tiivistyselimeen kuuluu venttiilirunkoon koskettava rakenneosa ja venttiilielimeen koskettava rakenneosa. Venttiilirun-koon koskettava rakenneosa on tehty aineesta, joka on valittu ryhmästä johon kuuluvat paisutettu hiili-materiaali tai -puriste (tästä lähtien ja vaatimuksissa yksinkertaisesti "puriste") ja paisutettu hiili- epäorgaaninen sideaine -kak-sikomponenttinen puriste ja jossa venttiilieliraeen koskettava rakenneosa on tehty sellaisesta materiaalista, joka on va- ^ littu ryhmästä, johon kuuluvat hiilipitoisten aineiden ja metallisten aineiden yhdisteet, epäorgaanisilla sidosaineilla kyllästetyt hiilipitoiset materiaalit ja metalliset materiaalit.
Keksinnön mukaiselle tiivistyselimelle on tunnusmaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki osassa mainitut seikat.
Il 5 68715
Seuraavassa keskintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viitaten oheisten piirustusten erilaisiin ratkaisuihin, joita ei ole tarkoitettu rajoittaviksi, vaan ainoastaan havainnollistamaan keksintöä.
Kuvio 1 on pitkittäisleikkaus palloventtiilistä, jossa käyttetäan kyseessä olevan keksinnön mukaista tiivistyselintä.
Kuviot 2A-2I ovat pitkittäsileikkauksia keksinnön mukaisista erilaisista tiivistyselimistä.
Kuviot 3A-3I ovat myös pitkittäisleikkauksia keksinnön mukaisista muista tiivistyselimistä.
Kuvio 4 on osa-pitkittäisleikkaus kuvion 2H mukai sesta tiivistyselimestä, jota käytetään palloventti iIissä.
Kuviot 5 ja 6 ovat osa-pitkittäisleikkauksia venttiileistä käytettäessä tavanomaisia tiivistys-elimiä.
Kuvio 7 on pitkittäisleikkaus luistiventtiilistä, jossa käytetään keksinnön mukaista tiivistyselintä.
Kuviot 8A-8C ovat pitkittäisleikkauksia keksinnön mukaisista tiivistyelimistä kuvion 7 mukaista luistiventtiiliä varten.
Kuvio 9 on pitkittäisleikkaus kuristusventtiilistä, _ Il 6 68715 jossa käytetään keksinnön mukaista tiivis-tyselintä.
Kuviot 10A-10C ovat pitkittäisleikkauksia keksinnön mukaisista muista tiivistyselimistä kuvion 9 mukaista venttiiliä varten.
Kuviosta 1 ilmenee tavanomainen palloventtiili, johon kuuluu venttiilitiiviste 1, venttiilirunko 2, venttiilielin 3, venttiilivarsi 4, venttiilivarren holkki 7, venttiili-varren tiiviste 8 ja venttiilirungon tiiviste 9-
Kuvioissa 2A-2I esitetään erilaisia suoritusmuotoja keksinnön mukaisista venttiilin tiivistyselimistä. Yksittäinen tiivistyselin käsittää venttiilirunkoon koskettavan rakenneosan 11, joka on kosketuksessa venttiilirungon 2 kanssa, venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 12, joka on sijoitettu venttiilirunkoon koskettavan rakenneosan 11 yhteyteen ja on kosketuksessa venttiilielimen 3 kanssa, vahvistus-rengas 13, jota käytetään joissakin ratkaisuissa, ainakin yksi rengasmainen ura 14, joka on tehty joissakin tapauksissa venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 12 kosketuspintaan, jossa se koskettaa venttiilielintä 3 ja lisärengas 15, joka toisinaan on sijoitettu rengasmaiseen uraan tai uriin 14· Joissakin tapauksissa venttiilirunkoon koskettava rakenneosa 11 on sijoitettu venttiilielimeen koskettavassa rakenneosassa 12 olevaan uraan tai syvennykseen ja joissakin tapauksissa se rajoittuu venttiilielimeen koskettavaan rakenneosaan 12 ja pidetään sen yhteydessä vahvistusrenkaan 13 avulla. Joissakin tapauksissa on myös mahdollista liittää venttiili-elimeen koskettava rakenneosa 12 venttiilirunkoon koskettavaan rakenneosaan 11 liimaamalla tai muulla sopivalla kiinnitys järjestelyllä, jolloin joissakin ratkaisuissa on mahdollista sijoittaa venttiilielimeen koskettava rakennesoa 12 venttiilirunkoon koskettavassa rakenneosassa 11 olevaan 7 6871 5 uraan tai syvennykseen.
Yksittäiset kirjaimet a-e merkitsevät viitenumeroiden 11-15 yhteydessä vastaavia rakenneosia, mikäli ne näkyvät kuvioiden 2A-2I mukaisissa suoritusmuodoissa. ‘Jama koskee kuvioita 3A-3I· Kuvioissa 2A ja 2D venttiilirunkoon koskettava rakenneosa 11a tai 11d on asennettuna rengasmaiseen uraan, joka sijaitsee venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 12a tai 12d ulkosivulla ja tämän rakenneosan 12a tai 12d ja vahvistusrenkaan 13a tai 13d välissä ja nousee hiukan ulos urasta.
Kuvioissa 2B, 2E, 2G, 2H ja 21 on venttiili runkoon koskettava rakenneosa (tai -osat) 11b, 1 1 e, 11g, 1 1 h tai 1 1 i sijoitettu rengasmaiseen uraan, joka on tehty venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 12b, 12e, 12g, 12h tai 12i ulkosivuun ja se ulottuu hiukan uran ulkopuolelle.
Kuvioissa 2C ja 2F on venttiilirunkoon koskettava rakenneosa 11c tai 11f muotoiltu ohuen renkaan muotoon ja liitetty vent-tiilieliraeen koskettavan rakenneosan 12c tai 12f ulkosivuun.
Kuviossa 2D kulkevat venttiilirunkoon koskettavan rakenneosan 11d ylä- ja alapinnat kartiomaisesti vasemmalle voima-jakautuman parantamiseksi ja kimmoisuuden tai palautumiskyvyn saavuttamiseksi.
Kuviossa 2E on venttiilirunkoon koskettavassa rakenneosassa 11 e joukko samankeskeisiä rengasuria, jotka on muodostettu sen ulkopintaosalle pintapaineen jakamiseksi ja tiivistystoi- ' minnan parantamiseksi.
Kuviossa 2G on venttiilirunkoon koskettava rakenneosa 11g jaettu kahteen osaan, jotta aikaansaadaan parempi tiivistys myös alhaisilla pintapaineilla.
6871 5 Ö
Venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 12 kosketuspinta venttiilielintä 3 vasten on muodostettu yleensä kaarevaksi ja sovitettu venttiilielimen 3 pintaan, paitsi kuviossa 2B olevan venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 12b tasainen pinta.
Kuvioissa 2D-2I on muodostettu yksi tai useita rengasmaisia uria 14d..14i, jotka on tehty venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 1 2d ... 12i kosketuspintaan. Rengasmaisilla urilla 12d...12i on suorakaiteen muotoinen poikkileikkaus, mutta rengasmaisella uralla 14h on vain yksi seinämä ja se ulottuu vain kosketuspinnan puolikkaan yli, niin että se muodostaa eräänlaisen loven. Rengasmainen ura 14i on muotoiltu V-muotoon.
Kuvioissa 2F ja 2G on lisärenkaat 15f ja 15g* jotka voidaan tehdä samasta materiaalista kuin venttiili runkoon koskettava rakenneosa 11f tai 11g, asennettu rengasmaisiin uriin 14f ja 14g parantamaan venttiilin tiivistysorainaisuuksia.
Kuvioissa 3A-3I on esitetty muita venttiilin tiivistys-elimiä, jotka koostuvat venttiilirunkoon koskettavasta rakenneosasta 16, joka koskettaa venttiilirunkoa 2, venttii-lielimeen koskettavasta rakenneosasta 17, joka on kosketus-yhteydessä venttiilirunkoon koskettavaan rakenneosaan 16 ja kosketusyhteydessä venttiilielimeen 3, joissakin kuvioissa ainakin yksi rengasmainen ura 18, joka on venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 17 kosketuspinnassa venttiilielimen 3 kanssa ja joissakin kuvioissa lisärengas 19 on asennettu rengasuraan 18 samalla tavalla kuin kuvioissa 2A-2I.
Näissä kuvioissa venttiilielimeen koskettava rakenneosa 17 on metallia ja sen takia ei ole tarvetta vahvistusrenkaaseen 13, kuten on laita useimmissa niistä ratkaisuista, jotka on esitetty kuviossa 2.
li 9 68715
Kuviossa 4 on kuvion 2H mukainen tiivistyselin sovitettu palloventtiiliin. Yksityiskohtainen selostus ei ole tarpeen ammattimiehelle.
Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty tavanomaisten venttiilien perinteiset venttiilitiivisteet 1a ja 1b.
Kuviossa 5 on venttiilitiiviste 1a tehty ruostumattomasta teräksestä ja metallijousi 5 painaa sitä venttiilielintä 3 vasten, jolloin 0-rengas 6 tiivistää venttiilitiivisteen 1a ja venttiilirungon 2 välissä.
Kuviossa 6 venttiilitiiviste 1b, joka on tehty PTFE:stä tiivistää venttiilirungon 2 ja venttiilielimen 3 välissä.
Kuviossa 7 on luistiventtiili, joka koostuu keksinnön mukaisista tiivistyselimistä 21, venttiilirungosta 22, kahdesta venttiilielimestä 23, venttiilivarresta 24, venttiilivarren 24 päässä olevasta kiilasta tai kartiomaisesta pultista 25, kahdesta työntölevystä 26 ja käsipyörästä 27-
Kun kiila 25 liikkuu ylöspäin venttiilivarren 24 kanssa kierrettäessä käsipyörästä 27, irtoaa kiilan 25 kosketus työntö-levyihin 26, niin että venttiilielimet 23 voivat liikkua toisiaan vasten ja mahdollistaa siten läpivirtauksen.
Kun toisaalta venttiilikiila 25 ja venttiilivarsi 24 liikkuvat alaspäin kierrettäessä käsipyörästä 27, niin puris-vat venttiilielimet 23 erilleen työntölevyjen 26 vaikutuksesta ja puristuvat tiivistyselimiä 21 vasten, minkä johdosta läpivirtaus estyy.
Kuvioissa 8A-8C on esitettynä erilaisia suoritusmuotoja keksinnön mukaisista tiivistyselimistä, jotka voidaan sijoittaa 6871 5 10 kuviossa 7 esitettyyn venttiiliin. Näihin tiivistyselimiin kuuluu venttiilirunkoon koskettava rakenneosa 31, venttiili-elimeen koskettava rakenneosa 32 ja eräässä tapauksessa lisä-rengas 34· Kuviossa 8A on tiivistyselin asennettu kuvion 7 mukaiseen venttiiliin hatturenkaan 33 avulla, joka kierteellään tarttuu venttiilirungon 22 kierteiseen osaan.
Kuviossa 9 on esitetty tavanomainen kuristusläppäventtii1i, jossa on keksinnön mukainen tiivistyselin 41, venttiilirunko 42, venttiilielin 43 ja venttiilivarsi 44-
Kun venttiilivartta 44 kierretään, kiertyy venttiilielin 43 sen mukana, joko tiivistyselintä kohti tai siitä pois.
Kuviot 10A-10C esittävät keksinnön mukaisia erilaisia tiivis-tyseliraiä, joista voidaan käyttää kuvion 9 mukaisessa kuris-tusläppäventtiilissä. Näihin tiivistyselimiin kuuluu venttiilirunkoon koskettava rakenneosa 51 ja venttiilielimeen koskettava rakenneosa 52, jolloin viimeksi mainitun kosketuspinnalla venttiilielimen 53 kanssa on eri kuvisea erilainen muoto.
Keksinnön mukaisten tiivistyselinten venttiilirunkoon koskettavat rakenneosat 11, 16, 31 ja 51 on tehty joko (a) huokoisen grafiitin puristeesta, tai (b) huokoinen grafiitti-epäorgaaninen sideaine -kaksikomponenttisesta puristeesta, jota saadaan sekoittamalla huokoista grafiittia ja epäorgaanista sideainetta ja puristamalla tai puristevalamalla seosta.
Huokoinen grafiittipuriste on läpäisemätöntä ja kimmoisaa ja kun tiivistinlaite on puristuksessa venttiilirungon ja vent-tiilielimen välissä, se antaa hyvät tiivistysominaisuudet.
it 11 6871 5
Huokoisella grafiitilla ei ole ainoastaan erinomainen lämmönsietokyky vaan se myös ylläpitää halutut orainai-suutensa erittäin matalissa lämpötiloissa ja siksi sitä voidaan käyttää hyvin erilaisissa lämpötiloissa alkaen korkeista usean sadan Celsius-asteen lämpötiloista, joita tavataan esimerkiksi tulipaloissa, erittäin mataliin lämpötiloihin saakka, kuten nestekaasun (LPG) ja nestemäisen luonnon-kaasun (LNG) ollessa kysymyksessä.
Huokoisen grafiitin mekaanisen kestävyyden, kimmoisuuden, tiheyden ja läpäisemättömyyden lisäämiseksi sitä voidaan käyttää huokoinen grafiitti-epäorgaaninen sideaine -kaksikomponenttisena puristeena (b) kuten edellä on mainittu.
Erityisesti, kun käytetään venttiiliä korkeapaineisia nesteitä varten, käytetään mieluiten kaksikomponenttista puristetta (b), koska siten saavutetaan parempi puristuslujuus ja tiiviys kuin puristeella (a), jolla on sama tiheys kuin kaksikoraponenttisella puristeella (b) ja käytön aikana tapahtuu rayös vähemmän plastista muodon muuttumista.
Niillä venttiilirunkoon koskettavilla rakenneosilla 11, 16, 31 ja 51, jotka on tehty näistä materiaaleista on pieni lämpölaajenemiskerroin. Laajalla lämpötila-alueella -250 °C...3600 °C niiden muoto ja mitat pysyvät vakaina ja niiden fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuuudet pysyvät suurin piirtein muuttumattomina. Tästä syystä ei ole ongelmia lämpötilan noustessa nopeasti.
Näillä venttiilirunkoon koskettavilla rakenneosilla on erittäin hyvät itsevoiteluominaisuudet ja hyvä syöpymis-kestävyys hapoille, alkaaleille ja orgaanisille yhdisteille.
12 6871 5
Muita venttiilirunkoon koskettavien rakenneosien ominaisuuksia voidaan säädellä vaihtelemalla materiaalin tilavuus-painoa. Näillä venttiilirunkoon koskettavilla rakenneosilla pitäisi olla tilavuuspaino alueella 1,1...2,1 ja erityisesti suositeltava on alue 1,4···1»8.
Jos venttiilirunkoon koskettavan rakenneosan tilavuuspaino on vähemmän kuin 1,1, sen kestävyys ja muut ominaisuudet ovat heikot. Jos venttiilirunkoon koskettavan rakenneosan tilavuuspaino on enemmän kuin 2,1 sen kovuus lisääntyy liikaa ja silloin sen kimmoisuus tai palautumiskyky jättää toivomisen varaa.
Tilavuuspainoa voidaan muuttaa säätelemällä parametrejä paine, lämpötila ja aika huokoista grafiittia tiivistettäessä. Kun huokoiseen grafiittiin sekoitetaan epäorgaanista sideainetta, säädellään tilavuuspainoa kolmen edellämainitun parametrin suhteella ja sen lisäksi epäorgaanisen sideaineen laadun ja määrän avulla.
Keksinnön mukaan sopivia epäorgaanisia sideaineita ovat esim. grafiittioksidi (grafiittihappo), alumiinifosfaatti, boorihappo, vesilasi, kolloidinen silikaatti ja vastaavat ja se on edullisesti grafiittioksidi, alumiinifosfaatti tai kolloidinen silikaatti (kolloidinen piihappo).
Epäorgaanista sideainetta käytetään mieluiten 1...20 paino-osaa huokoiseen grafiittiin verrattuna ja mieluiten 2...15 paino-osaa ja edullisimmin 3··*10 osaa.
Jos epäorgaanista sideainetta käytetään määrä, joka on vähemmän kuin 1 osa huokoisen grafiitin sataa osaa kohden, ei huokoinen grafiitti-epäorgaaninen sideaine -kaksikomponenttisella puristeella ole tarpeeksi lujuutta.
13 68715
Jos käytetään epäorgaanista sideainetta enemmän kuin 20 osaa huokoisen grafiitin sataa osaa kohden, lisääntyy kovuus liian paljon kimmoisuuden pienetessä.
Edellä selostettua huokoista grafiittia (a) saadaan seuraa-valla tavalla:
Grafiittia kuten luonnon grafiittia, pyrolyyttista grafiittia, rautavaahtografiittia tai vastaavaa käsitellään vahvalla hapettimella kuten väkevällä rikkihapolla, väkevällä typpihapolla, väkevän typpihapon ja kaliumkloraatin seoksella, väkevän rikkihapon ja kaliumpermanganaatin seoksella tai vastaavalla tai halogenoidulla yhdisteellä kuten alumiinikloridilla tai vastaavalla, jotta aikaansaadaan kerroksellinen (epästökiometrinen) yhdiste.
Tuloksena oleva grafiittihiukkasten yhdiste, johon kerros-rakenne on muodostunut, kuumennetaan nopeasti yli 1000° C asteen ja kerrosliitos hajoaa ja kehittää kaasuja, jolloin muodostuu paisuneita grafiittihiukkasia tai matomaisia hiukkasia, jotka ovat laajentuneet 10...300 kertaa alkuperäisestä koostaan grafiitin hilasuuntaan (C-akselin suuntaan) kaasujen muodostumisessa syntyvän paineen vaikutuksesta.
Huokoinen grafiitti-epäorgaaninen sideaine -kaksikomponentti-nen puristeaine (b) saadaan seuraavasti:
Huokoinen grafiitti ja epäorgaaninen sideaine liuoksen tai kolloidisen liuoksen muodossa sekoitetaan, kuivataan, puristetaan, kuumennetaan uudestaan, paitsi niissä tapauksissa, kun sideaineena käytetään grafiittioksidia, jolloin uudestaankuumentaminen on tarpeeton.
h 68715
Grafiittioksidia käytetään mieluiten kolloidisessa muodossa.
Boorihappoa voidaan käyttää metanoli-, etanoli-, asetoni-tai vesiliuoksena.
Liuotinta käytetään sellainen määrä, että huoneenlämpö-tilassa saadaan boorihapon suhteen kyllästetty liuos.
Liuotin poistetaan ensiksi luonnollisella kuivumisella, lämmittämällä hitaasti ja sitten kuumentamalla seosta liuottimen kiehumapistettä korkeampaan lämpötilaan, samalla sekoittaen, jotta voidaan poistaa kaikki liuottimen jäänteet.
Esimerkkejä keksinnön mukaan sideaineeksi sopivista alumiinifosfaateista ovat: AI2O3.3P2O5.6H2O, AI2O3.3P2O5, AI2O3.P2O5, A1(H2P04)3, Al2(ΗΡΟ^)^, AIPO4, ja Al(P03)^t tai alumiinifosfaatti, jossa on natriumia, kaliumia, ammoniakkia, kromia tai sen kaltaista.
Jos alumiinifosfaattia käytetään sidosaineena, saadaan huokoinen grafiitti-epaorgaaninen sideaine -kaksikomponentti-nen puriste samalla tavoin kuin käyttämällä boorihappoa yllämainitulla tavalla. Näin myös käytettäessä vesilasia tai kolloidista piihappoa.
Puristemateriaalin tiivistämiseksi sopii molemmille raaka-aineille (a) ja (b) laaja painealue, esim. 20...2000 kg/cm2. Yleisesti on voimassa, että saadun puristeen tiheys kasvaa tiivistyspaineen kohotessa. Puristeen erikoista * käyttötarkoitusta varten toivottu tiheys voidaan siten säätää tiivistyspaineen sopivalla valinnalla.
Il ,5 6871 5
Kun käytetään sideaineena boorihappoa, tulisi puristamisen tapahtua vähintäin lämpötilassa 600 °C, mieluiten lämpötila-alueella 1000 °C...2400 °C. Voidaan hyvin käyttää kuuma-puristinta.
Kun sideaineena käytetään alumiinifosfaattia tai grafiitti-happoa, vesilasia tai kolloidista silikaattia, voidaan tiivistäminen suorittaa huoneenlämpötilassa. Saatu puriste tulisi kuitenkin sen jälkeen kuumentaa ainakin 500° C:een, edullisesti 600°...1300° C:een. Tämä viimeinen kuumennus-vaihe ei ole kuitenkaan tarpeen, kun grafiittihappoa käytetään sideaineena.
Venttiilielimeen koskettavat rakenneosat 12, 17, 32 ja 52 muodostuvat: (c) hiilipitoinen aine (paitsi huokoinen grafiitti) -metallinen aine -yhdisteestä, (d) hiilipitoisesta aineesta (paitsi huokoinen grafiitti), joka on kyllästetty ainakin yhdellä epäorgaanisella sideaineella, tai (e) metallisesta aineesta.
Ilmaisu "hiilipitoinen aine", jota edellä on käytetty, käsittää grafiitin (kiteisenä) tai grafiittisen hiili-pitoisen aineen ja hiilen (ei-kiteisenä) tai ei-grafiittisen hiilipitoi3en aineen.
Jos venttiilitiivisteen ensisijaisena näkökohtana on hyvät luisto-ominaisuudet, käytetään mieluiten grafiittia, ja jos toisaalta päähuomio kiinnitetään kulutuskestävyyteen, käytetään mieluiten hiiltä.
Tässä käytetty ilmaisu "grafiitti" käsittää modifioidun 6871 5 16 grafiitin sekä huokoisen grafiitin.
Hiilipitoisen aineen osuus hiilipitoinen materiaali-metallinen materiaali -yhdisteessä (c) on edullisesti 90-60 t ilavuusprosenttia.
Jos hiilipitoisen materiaalin osuus on vähemmän kuin 60#, heikkenevät voiteluominaisuudet ja venttiilielimeen koskettavan rakenneosan kitkakerroin metallisen venttiilielimen suhteen kasvaa. Jos hiilipitoisen materiaalin osuus on yli 90#, vähenee mekaaninen lujuus. On suotavaa, että taivutus-lujuus yli 1000kg/cm2 on mekaanisena lujuutena.
Se hiilipitoinen aine, jota yhdisteessä käytetään valmistetaan seuraavalla tavalla:
Hienoksi jauhettu hiilimateriaali, esim pikikoksi, öljykoksi, kivihiili, hiilimusta, luonnon grafiitti tai synteettinen grafiitti, jonka keskimääräinen hiukkaskoko on pienempi kuin 149 um, mieluiten vähemmän kuin 105 am sekä orgaaninen sideaine, kuten terva, piki tai vastaava, sekoitetaan yhteen ja pulverisoidaan uudestaan. Uudestaan pulverisoitu aine tiivistetään sitten paineen alaisena ja lämpökäsitellään lämpötilassa 800° C...30000 C, jotta aikaansaadaan hiilimöhkäle.
Puristeessa käytettävän metallisen materiaalin sulamispisteen tulee olla 200° C...1300°C. Mieluiten käytetään alumiinia tai alumiiniseoksia tai kupari- tai nikkeliseoksia, ottaen huomioon lämpökestävyys. Tinaa tai tinaseoksia voidaan käytää silloin kun käyttölämpötilat ovat alle 400° C.
Täten metallinen materiaali valitaan ryhmästä AI, Zn, Cu, Al-Cu, Al-MG, Al-Μη, Al-Si, Al-Zn, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Si, Al-Zn-Mg, Cu-Be, Cu-Mn, Cu-Pb, Cu-Si, Cu-Zn-Sn, Cu-Sn-P, Cu-Sn,
II
17 6871 5
Cu-Sn-Pb, Cu-Sn-Ni, Cu-Pb-Si, Cu-Ni-Si, Zn-Al-Cu, Sn-Zn,
Sn-Al, Sn-Pb, Sn-Pb-Sb, Sn-Sb-Cu, Pt-Cd, Pb-Sb-Sn, Ag-Al, Ag-Cu, ja Ag-Sn.
Kun valmistetaan hiili-metalli -yhdiste, on tärkeää, että metallinen materiaali on tarpeeksi kostuva hiilipitoisen materiaalin kanssa, sillä sen sidoslujuus hiilipitoisessa materiaalissa tulee olla hyvä, mikä tarkoittaa sitä että, metallisen materiaalin kontaktikulman hiilipitoiseen materiaaliin pitäisi olla pieni.
Tapauksissa, jolloin käytetään alumiinia tai alumiiniseosta, alumiini on tarpeeksi kostuva ja siten kaikki alumiiniseokset ovat käyttökelpoisia käytännössä. Kuparin tai nikkelin kontaktikulma hiilipitoiseen materiaaliin on kuitenkin suurempi ja siten näitä metalleja käytetään yhdisteinä tinan, sinkin, silikaatin tai fosforin kanssa. Edelleen, jotta pienennetään kosketuskulmaa hiilipitoiseen materiaaliin, voidaan metalliin lisätä 0,5··*25 painoprosenttia titaania tai sirkoniumia kostutusaineena. On havaittu että korkeintaan 25 # tällaista kostutusaineosaa voidaan lisätä hyvällä tuloksella.
Nyt selostetaan sitä menetelmää, jota käytetään valmistettaessa hiili-metalli -yhdistettä: Käytettäessä hienoa hiilijauhemateriaalia, ohut teräsastia täytetään hiili jauheella tai pulverilla, varustetaan kannella ja ripustetaan autoklaaviin sen metallisen materiaalin yläpuolelle, jonka kanssa hiili kyllästetään. Kun kyllästys-metalli on sulanut ja lämmitetty noin 50 °C - 200 °C sen sulamispistettä korkeampaan lämpötilaan, astia lasketaan alas ja upotetaan sulaan metalliin ja pidetään upotettuna 50...150 kg/cm2 paineessa inertissä kaasussa, kuten typessä.
is 6 871 5
Sulannut metalli tunketuu sitten säiliön ja kannen välissä olevasta raosta astiaan ja puristaa siinä olevan hiili-pulverin eräänlaisen isostaattisen paineilmiön mukaisesti, jolloin saadaan kiinteä yhdiste.
Käytettäessä hiililohkaretta, tämä ripustetaan sulaneen metallin yläpuolelle autoklaavissa ja sitten painetta pienennetään alle 5 mm Hg, ilman poistamiseksi hiililohkareen huokosista. Sitten lohkare lasketaan alas sulaneeseen metalliin ja pidetään siihen upotettuna inertin kaasun, kuten typen paineessa, samalla tavoin, kuin käytettäessä hiilijauhetta edellä mainitulla tavalla.
Epäorgaanisella sidosaineella kyllästettyä hiilipitoista ainetta (d), jota on edellä selostettu, saadaan samanlaisella tavalla, kuin huokoinen grafiitti-epäorgaaninen sidosaine -kaksikomponenttista puristetta (b).
Hiilipitoinen aine ja epöorgaaninen sidosaine sekoitetaan, puristetaan ja kuumennetaan tai poltetaan.
Vaihtoehtoisesti hiilipitoinen aine voidaan puristaa ennakolta. Puristettu hiili saatetaan osittaiseen tyhjiöön ja upotetaan sidosainenesteeseen. Kohottamalla painetta sidosaineneste pakotetaan puristeen huokosiin. Kun liuos on haihdutettu lämpötilassa 100°C...200°C, kuumennetaan tuote lämpötilaan 500°C...1300°C, vielä jäljellä olevan kideveden poistamiseksi.
Tässä tapauksessa, kun liuotin on haihdutettu huokosista, on tuotteessa teoriassa ontelotiloja, mutta nämä voidaan pienentää käytännössä mitättömään määrään uusimalla kyllästys-prosessi. Käytännössä on suotavaa uudistaa kyllästysprosessi ainakin kolme kertaa, jotta tuote saadaan tarpeeksi läpäisemättömäksi tai tiiviiksi.
It 19 6871 5
Viimeksi kuvattu menetelmä, jossa sekoitetaan epäorgaanista sidosainetta, lisää huomattavasti enemmän kulutuskestävyyttä. Kyllästetyn epäorgaanisen sidosaineen määrän pitäisi olla 0,5··*30 painoprosenttia laskettuna hiili-pitoisesta aineesta, mieluiten 5··*20 painoprosenttia.
Tässä tapauksessa halutaan saavuttaa taivutuslujuus 600 kg/cm2 mekaanisena lujuutena.
Edelleen tässä tapauksessa, päinvastoin kuin tapauksessa huokoinen grafiitti - epäorgaaninen sideaine -yhdiste (b), jota edellä on selostettu, epäorgaaninen sidosaine ei toimi ainoastaan sideaineena, vaan myös hiilipitoisen aineen täytteenä. Epäorgaanisen sidosaineen täyttöasteen, se on se hiilen huokosten määrä joka täytetään, tulisi olla 70...100^, mieluiten 85···100$6.
Epäorgaanisena sidosaineena käytetään alumiinifosfaattia, boorihappoa ja kolloidista silikaatia, edullisesti alumiinifosfaattia tai kolloidista piihappoa. Epäorgaanisella sidosaineella kyllästetyllä hiilipitoisella materiaalilla on hyvä kulutuskestävyys, mekaaninen kestävyys, läpäisemättö-myys, korrosiokestävyys (erityisesti hapettumista vastaan) ja sen kaltainen, verrattuna hiilipitoiseen aineeseen itsessään, koska hiilipitoisen aineen avoimet huokoset ovat sidosaineen kyllästämiä.
Mikäli venttiilielimeen koskettava rakenneosa muodostuu metallista, tulee metallityyppi valita seuraavasti:
Venttiilielimeen koskettava rakenneosa kyseessä olevassa tiivistyslaitteessa on luokiteltu sen mukaan, onko se alttiina korkealle paineelle, keskinkertaiselle paineelle tai alhaiselle paineelle. Tämän jaon määräävät painealueet ovat yli 50 kg/cm2, 7...30 kg/cm2 ja alle 7 kg/cm2. Käyttö 20 6 8 7 1 5 voidaan myös luokitella lämpötilan mukaan vastaten korkeita lämpötiloja, keskinkertaisia lämpötiloja tai matalia lämpötiloja käyttölämpötilan mukaan, näiden ryhmien ollessa yli 500°C, -2Ο...5ΟΟΟΟ ja alle -20°C.
Korkeapaineventtiilin ollessa kysymyksessä venttiilieliraeen koskettava rakenneosa on mieluiten korroosionkestävästä kromiteräksestä tai nikkeliteräksestä, koska nämä teräkset ovat hyvin kestäviä suurella nopeudella virtaavan nesteen aiheuttaman korroosion ja kulumisen suhteen.
Kun kyseesä on korkeassa lämpötilassa toimiva venttiili, tulisi venttiilieliraeen koskettavan rakenneosan olla mieluiten terästä, jolla on korkea hiili- ja kromipitoisuus tai austeniittinen ruostumaton teräs, jotta vältetään erityisesti syöpyminen. Kuitenkin austeniittisessa 18-8 ruostumattomassa teräksessä karbidit voivat aikaansaada karbidien erottumista raeraja-alueella noin 500°C asteessa, aiheuttaen täten raerajakorroosiota. Tämän korroosion estämiseksi venttiilieliraeen koskettava rakenneosa voidaan päällystää hitsillä tai ruiskuhitsausta käyttäen erittäin korrosiokestävällä ruostumattomalla metalliseoksella, jolla on suuri nikkelipitoisuus kuten, nikkelimolybdeenikromi-seoksella (hastelloy B) tai nikkelikupariseoksella (monell-metalli).
Termisen kestävyyden ja kulutuskestävyyden parantamiseksi ja kiinnileikkautumisen ja syöpymisen ja vastaavien haittojen estämiseksi venttiilielimeen koskettava rakenneosa voidaan pintapäällystää hitsaamalla tai käyttäen ruiskuhitsausta koboltti-kromi-wolframisesoksella, nikkeli-kromi-boori-seoksella, wolframihiili-seoksella tai vastaavalla.
Tällainen hitsaaminen tai ruiskuhitsaaminen voidaan myös suorittaa pinnan kovettamiseksi, mikä voi olla tehokas myös li 21 6871 5 muita korkeapaineventtiiliratkaisuja varten.
Kun kyseessä on venttiili, joka kuuluu keskipaineryhmään tai keskilämpötilaryhmään, voidaan venttiilielimeen koskettava rakenneosa tehdä 13 n kromiteräksestä, jolla on erittäin hyvä kulutus- ja korrosiokestävyys ja jonka vetolujuus säilyy melkein 400...450°C:seen saakka.
Kun kysymyksessä on matalapaineventtiili, voidaan venttiili-elimeen koskettava rakenneosa tehdä alumiinipronssista, fosforipronssista, nikkelipronssista tai vastaavasta, sellaisia nesteitä kuten vettä varten tai ilmaa tai vastaavaa varten. Ruostumatonta terästä voidaan myös käyttää, ottaen huomioon sen korroosionkestävyysominaisuudet ja sen jäykkyys.
Kun kysymyksessä on matalalampötilaventtiili, voidaan venttiilielimeen koskettava rakenneosa mieluiten tehdä austeniittisesta ruostumattomasta teräksestä, joka aikaansaa suuren varmuuden. Edellä mainittujen metallien sijasta ovat käytettävissä myös AI, Al-seokset, Cu, Cu-seokset, Fe, Fe-seokset, Ni, Ni-seokset (Ni - Mo - Cr, Ni - Cu tai vastaavat), Pb-seokset, Mg-seokset, Zn-seokset, Sn-seokset, Ti, Ti-Seokset, ferriittinen ruostumaton teräs, martensiit-tinen ruostumaton teräs, kobolttikromiwolframiseos tai vastaava.
Käytettävä metallinen materiaali, valitaan mieluiten käytetyn nesteen mukaan, käytetyn paineen ja lämpötilan mukaan ja optimaalinen materiaali valitaan ottaen huomioon mekaaniset ominaisuudet, kuten nesteen ja venttiililuistimen kitkakerroin, kulumiskestävyys nesteen ja venttiilielimen suhteen, kovuus, myötöraja, Youngin kimmomoduli, vetolujuus ja vastaavat ominaisuudet, kemialliset ominaisuudet, kuten haponkestävyys, korrosionkestävyys ja vastaavat, lämpö- 22 6871 5 ominaisuudet kuten lämpölaajenemiskerroin, lämmönjohtokyky ja vastaavat, rakenteellinen jäykkyys, valmistuksen helppous, taloudellisuus ja vastaavat.
Seuraavassa esitetään vertailu keksinnön mukaisen tiivistyselimen ja tavanomaisen tiivistyelimen välillä. Seuraavassa kaikki osa- ja prosenttiesitykset viittaavat painoon ellei muuta esitetä.
Esimerkkien 1-8 materiaalit ja rakenteet, jotka liittyvät kuvion 1 mukaisen palloventtiilin (pallohanan) tiivistys-elimeen, on kerätty taulukkoon 1 .
Esimerkeissä 1-8 käytettyjen materiaalien fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet ovat taulukoissa 2-4.
Sellaisten tavanomaisten venttiilien, joilla on tavanomaiset tiivisteet, jotka on esitetty kuvioissa 5 ja 6, materiaalien ja rakenteitten vertailuesimerkit 1-3 ovat taulukossa 5, ja niiden fysikaalisset ja mekaaniset ominaisuudet ovat taulukossa 6.
Taulukossa 1: 1) Esimerkeissä 1-4 on vahvistusrengas tehty titaanista, 2) Esimerkeissä 1-4 käytetyn venttiilielimeen koskettavan rakenneosan hiilipitoinen materiaali samoin kuin vertailuesimerkissä 2, on tehty seuraavan metodin mukaan:
Koksi (haihtumattoman hiilen osuus 99*01#, haihtuvan aineosan määrä 0.61#, tuhkapitoisuus 0.25#) jauhettiin tai pulverisoitiin, kunnes suurin hiukkaskoko oli 40 um tai vähemmän. Sataan osaan seurauksena olevaa jauhemaista koksia lisättiin neljäkymmentäkolme osaa sidosainetta, johon li 23 6 871 5 kuului yksi osa tervaa ja yhdeksän osaa pikeä, ja tämä seos sekoitettiin Banbury-tyyppisellä sekoittajalla käyttäen sähköä 1OKw yhtä seoksen kilogrammaa kohden.
Sekoitettu seos jäähdytettiin huonelämpötilaan, pulverisoi-tiin uudestaan ja siivilöitiin raekokoon alle 149 Jim.
Uudestaan pulverisoitu koksi asetettiin metalliseen muottiin ja tiivistettiin paineessa 2...4 tonnia/cm2. Seurauksena oleva tiiviste kuumennettiin 1300°C:seen vaiheittain nostaen lämpötilaa 5°C tunnissa typpikaasulaitteessa. Hiilimöhkä-leiden (hiilipitoisella materiaalilla) tilavuuspainot on esitetty taulukossa 2.
Hiilipitoinen materiaali kyllästettiin sulalla metalli-seoksella kuten taulukko 1 osoittaa, autoklaavissa paineessa 80 kg/cm2 lämpötilassa 450...900°C, jotta aikaansaatiin venttiilielimeen koskettavat rakenneosat 12i, 12h ja 12d kuten esimerkeissä 1-3·
Sen jälkeen valmistettiin 50 #:nen vesiliuos yhdisteestä johon kuului AI2O3 ja P2O5 suhteessa 1:3· Hiilipitoinen aine kyllästettiin liuoksella alennetussa paineessa 10mmHG kolmekymmentä minuttia ja sitten paineen ollessa 7 kg/cm2 kymmenen minuuttia. Kyllästetty hiilipitoinen materiaali kuivattiin sitten lämpötilassa 800°C kahden tunnin aikana. Tämä kyllästämis- ja kuivaamisoperaatio kerrattiin kolme kertaa ja tämän tuloksena saatiin venttiilielimeen koskettava rakenneosa 12g esimerkissä 4.
3) Venttiilielimeen koskettavan rakenneosan 17 materiaalit esimerkeissä 5-8 on myös lueteltu taulukossa 1 4) Huokoisen grafiitin puriste ja huokoinen 24 6 8 7 1 5 grafiittiepäorgaaninen sideaine -kaksikomponenttinen puriste venttiilirunkoon koskettavissa rakenneosissa 11 ja 16, jotka ovat esimerkeissä 1-8, saatiin seuraavan metodin mukaan:
Sadan osan luonnollista grafiittia (70-90# raekokoa 295-700/um) annettiin reagoida seoksessa, jossa oli 920 osaa väkevää rikkihappoa ja 50 osaa natriumnitraattia noin 16 tuntia.
Happokäsitellyt luonnolliset grafiittipartikkelit pestiin vedessä ja kuivattiin 100°C asteessa veden haihduttamiseksi.
Kuivat grafiittipartikkelit lämmitettiin 1300°C:ssa 5-10 sekuntia ja tämän seurauksena ne laajenivat noin 300 kertai-siksi alkuperäisestä tilavuudestaan grafiittihiukkasten C-akselien suunnassa. Näin laajentunut eli huokoinen grafiitti puristusmuovattiin 100 kg/cm^ paineella, jotta aikaansaatiin venttiilirunkoon koskettavat rakenneosat esimerkeissä 1 ja 5·
Grafiittioksidissidosaine aikaansaatiin seuraavalla metodilla: 80 osaa luonnollisen grafiitin hiukkasia, joista 95#:n raekoko oli pienempi kuin 48 um, 3422 osaa väkevää rikkihappoa ja 40 osaa natriumnitraattia sekoitettiin ja seoksen lämpötila pidettiin alle O^C kuivaajan avulla. Sen jälkeen lisättiin 240 osaa kaliumpermangaattia liuokseen nopeudella 30 osaa tunnissa.
a.
Seosta hämmennettiin 18 tuntia ja liuoksen lämpötilaa nostettiin vaiheittain huoneenlämpötilaan. Seosta laimennettiin ja syntynyt lämpötila poistettiin jään avulla. Permangaatin pelkistämiseksi mangaanisuolaksi lisättiin it 25 6 8 7 1 5 liuokseen noin 10# vetyperoksidia ennen kuin KMnO^n purppuranpunainen väri oli kadonnut. Tämän jälkeen peseminen uudistettiin kunnes liuoksesta tuli neutraali.
Yhteen osaan näin saatua grafiittioksidia lisättiin 20 osaa vettä. Seurauksena oleva dispergoitu grafiittioksidiliuos ja 10 osaa huokoista yllä selostettua grafiittia sekoitettiin, kuivattiin 130°C:ssa ja muokattiin 100 kg/cm^ paineessa, jotta saatiin venttiilirungon kosketustiivisteosa, jota käytettiin esimerkeissä 2 ja 6.
Sataan osaan huokoista grafiittia lisättiin 20 osaa 50#:sta liuosta boorihappoa metanoliliuoksessa (siten, että lisätyn boorihapon määrä saattaa olla 10 osaa) ja seos muokattiin 200 kg/cm2 paineessa, lämpötilassa 1300°C kymmenen minuuttia, jotta saatiin venttiilirunkoon koskettava, esimerkeissä 3 ja 7 käytetty rakenneosa.
Sataan osaan huokoista grafiittia lisättiin 20 osaa 50#:sta alumiinifosfaattia vesipitoisena liejuna (siten, että alumiinifosfaatin osuus saattaa olla 10 osaa) ja seos paine-muokattiin 200 kg/cm2 paineen alaisena. Puristetta kuumennettiin 600°C asteessa kaksi tuntia jotta saatiin venttiili-runkoon koskettava, esimerkeissä 4 ja 8 käytetty rakennosa.
5) Lisärenkaat 1 5g ja 19g esimerkeissä 4 ja 8 tehtiin samasta materiaalista kuin yllä mainitut venttiilirunkoon koskettavat rakenneosat.
Niin kuin on ilmeistä taulukosta 2, jokaisella esimerkin materiaalilla on vertailuesimerkkeihin verrattuna hyvä lämmönsietokyky laajalla lämpötila-alueella, pienempi laajenemiskerroin, pienempi kitkakerroin ja muut tasapainoitetut fysikaaliset ominaisuudet, jotka täyttävät venttiilin tiivistyselimelle asetettavat vaatimukset.
26 6871 5
Vertailuesimerkissä 1 olevan venttiilielimeen koskettavan rakenneosan materiaalilla oli huonot tiivistysominaisuudet ja siksi käytettiin O-rengasta ja metallilaattajousta tiiviyden parantamiseksi. Näiden heikkoudet tulevat tämän jälkeen ilmeiseksi.
Jokaista venttiiliä tehtiin viisi kappaletta ja sen jälkeen jokaisella venttiilikappaleella suoritettiin sarja kokeita.
1) Tulipalovarmuuskoe
Nyt kyseesä olevan keksinnön mukaisen palloventtiilin eräänä käyttötarkoituksena on, että mikäli syttyy tulipalo, pallo-venttiili ei muodosta heikkoa kohtaa. Tämä tarkoittaa sitä, että venttiilin ei tulisi sallia palon kasvavan eikä palon tulisi vaikuttaa venttiilin toimintaan.
Jotta muitten kuin tiivistyselimen lämmönkestävyys tässä testissä varmistettaisiin, käytettiin venttiilirunkoa varten samaa materiaalia kuin esimerkin 2 venttiilielintä koskettavassa rakenneosassa. Venttiilirungon tiivistettä 9 varten käytettiin hiiliteräksen ja huokoisen grafiitin yhdisteen laminaattia ja venttiilivarren tiivistettä 8 varten käytettiin huokoisen grafiitin yhdistettä. Esimerkin ja vertailu^ esimerkin tiivistyselementit ja venttiilitiivisteet sovitettiin palloventtiiliin.
Palloventtiilit tehtiin ylläpitämään 1,8 kg/cm2;n sisäisen paineen ja niiden pintaa kuumennettiin 1000°C:seen propaani-kaasupolttimella. Viiden minuutin sisällä polttimen sammuttamisesta suoritetiin jokaisella venttiilillä seuraavat kokeet:
II
27 6871 5 (a) venttiili avattiin ja suljettiin ainakin kolmesta viiteen kertaan sen toiminnan toteamiseksi, (b) venttiili suljettiin ja sillä suoritettiin vesipainekoe paineella 0,7 - 5 kg/cra^. Vuodon määrä mitattiin.
(c) Sen jälkeen venttiilille suoritetiin vuotokoe 10 kg/cm^ paineella ja vuodon määrä mitattiin.
(d) Yllä mainittujen kokeiden jälkeen venttiili purettiin ja jokainen osa tutkittiin.
Esimerkit 1 ja 4-8 läpäisivät kaikki kokeet. Missään osassa ei ollut kokeiden jälkeen mitään vikaa, paitsi että esimerkissä 3 havaittiin vuoto liukukosketuspinnasta. Osa tutkittiin ja havaittiin, että Sb ja Sn-kyllästeet venttiili-runkoon koskettavassa rakenneosassa 12d olivat karstoittu-neet korkean lämpötilan vuoksi, muodostaen huokoisuuksia liukukosketuspinnalla. Tästä syystä tiiviys katosi ja mikä saattaisi aiheuttaa ongelmia paloturvallisuutta ajatellen. Mitään muuta vikaa ei havaittu missään muussa esimerkin 3 osassa.
Sb ja Sn, joilla on verraten matalat sulamispisteet voidaan kuitenkin tarpeeksi hyvin käyttää sellaisissa kohteissa, joissa ne eivät joudu alttiiksi yli 400°C:n lämpötiloille.
Vertailuesimerkissä 1 havaittiin vuotoa. Venttiili purettiin ja osat tarkastettiin. Tällöin havaittiin, että 0-rengas (6) oli vaurioitunut pahoin, aiheuttaen täten tiivistystoiminnan katoamisen. Metalli jousen 5 jousto-ominaisuus oli riittämätön ja täten jousi ei voinut ylläpitää tarpeellista pintapainetta.
Vertailuesimerkissä 2 havaittiin vuotoa. Venttiilin _____ . Il ----- . .
28 6 8 7 1 5 purkamisen jälkeen osat tarkastettiin ja havaittiin, että O-rengas 6 ja metallijousi 5 olivat vaurioituneet, kuten vertailuesimerkissä 1. Venttiilitiivisteessä 1a havaittiin suuri joukko halkeamia.
Vertailuesimerkissä 3 havaittiin erittäin voimakasta vuotoa.
Venttiilitiiviste 1a oli hävinnyt, johtuen lämpötilan aiheuttamasta hajoamisesta.
2) Matalalämpötilakoe
Venttiilejä pidettiin 6 kg/cm2 ilmapaineessa, -55°Cssa ja suoritettiin vuotokoe.
Vertailuesimerkin 3 venttiilissä oleva PTFE-venttiili tiivisteessä 1b oli kutistunut ja tästä syystä vuoto oli huomattava. Muut venttiilit suoriutuvat testistä.
3) Hydraulinen koe
Kyseesä olevan keksinnön mukaiset venttiilitiivistelaitteet koeponnistettiin vesitiivistyskokeesa paineilla 18, 21 , 53, 105 ja 155 kg/cm2.
Venttiilit olivat näissä paineissa viisi minuuttia ja muotomäärä mitatiin. Kaikki esimerkit ja myös vertailevat esimerkit läpäisivät kokeen.
4) Ilmakoe
Venttiilirungon toiseen päähän kiinnitettiin sileä laippa ja aukko suljettiin näin. Toiseen päähän yhdistettin ilmapainetta 2, 6, 10, 16 tai 20 kg/cm2 ja venttiilielin avattiin ja sen jälkeen suljettiin, jolloin saatiin ilmapaine suljettuun tilaan. Vettä kaadettiin toiseen laippaan ja tiivisteen vuoto mitattiin.
Vertailuesimerkissä 2a olevassa venttiilissä havaittiin 29 6 8 7 1 5 vuoto, joka oli suurempi kuin 0,01# koko virtausmäärästä paineen ollessa 10 kg/cm2. Muut venttiilit läpäisivät kokeen.
5) Höyrykoe
Venttiilejä kuumennettiin 6 kg/cm2 -paineisella höyryllä, jonka lämpötila oli 158°C, 10kg/cm2 179° C-asteista höyryä, 15 kg/cm2 197°C-asteista höyryä tai 20 kg/cm2 211° C-asteista höyryä, kunnes venttiilirunko oli kuumentunut samaan lämpötilaan kuin höyry ja venttiilien vuoto tarkastettiin.
Vertailuesimerkissä 3 menettivät venttiilitiivisteet muotonsa sen jälkeen kun höyryä syötettiin 10kg/cm2 -paineella. Muut venttiilit läpäisivät kokeen. Mitään venttiili-luistimen kosketuspintojen kiinnileikkautumista ei ole havaittu paitsi vertailuesimerkissä 3· 30 ----------- 6871 5 o
O P
P 4) ρ X O CD X O CD
> E r~J c-l CNJ t'j ro ro ro ro 3 3
X G
ro i pro p
l/) H I »rH
3 ro x x: ε o o /—*·\·Η 0) £>x
ο*0 ι-Ή ef° f-H </) 4-J
C N Ή rO ·Η ·τΗ +J l/> CO ^ i—< ^ ·γΗ i“H di rc3 Ξ x: p «-> p ·η p ro co <u oh 2 Η X Z >h P :ro Ρ (/) UJ Ρ P 4) Oi P r-H O oh X 14-114-1 E r-I Ρ X C 0) (/) S p p ro xp ο (Λ o ^ / \ 4-J ✓ Ί 4-1 OH (3, X P P I 0) c£ *® (/) w“ (/>**» P 0) ro ·Η (/)
> ooa ΝΛ OP ro 4-1 E C 3 I
^ rH r—( rH ΓΟ *p r—< (/) 3 O) L-)
tl '—.—( —,—i w.h p .-rt p rt O
m xx x: ρ p m p i χ; ^ C Λ ·Η^ C 4-1--( O -rt ω tn cλ tn x ro x 3 p p t o roro 4-> ro x p z X I Ρ I P I 4-> (+4 3 ' -rt
Z Ρ Ρ 4) </> P C Ρ Z
ro LU -—- O /—- 4) t—- +-> 0 4-> (D -H -H >—>
H UJ »e (fl ·« ifl w»(/) (+-1(/) C O P
Ρ SH OÄ 1ΛΛ 0:rt -r—I QJ Ή Ό H (_J
-P 1-1 LOOOOO f'- P C E P -H rt
Q) Cu '—' P '—' P '-'r-l ·Ρ o 4-1 ^ P 4-1 X
tn t—i (Λ (/) X ρ χ ρ τί- p 0) O
O —13 P r—1 ·Η Xl XJ E v—/ ’Ή O p E r—4
P PJ U Ρ < Ρ CO 3 C-OC I rH
g- tJ -H rH rtrH^OJIrt rH (1) c X ·· ro · ro ··--h ro ^ p tn 4-> a> p •H 2 οΛ+JeO+J 0-0 rH C- (/) Z C C (/) 1Ό UJ en 4) OH O to 4) ef0 ·-H 3 tn -rH o ro
0 DJ__ro E N E__ro (Λ__r- p__ro '—- O, XI X
0) 4) I OH I +J I OH I 4-1 X cr° Ρ (Λ X or® 4-1 (Λ
O O 0) -rl O O ro -H
rH CT) Ό rH 01 P
<C CC'—' (+4X1 CC '-n (+43 en 4) 4) </) X pp in e o cco o cc o o
ω ·Η ·Η o, (4H e Ρ P O (+4 C
£? PP 0 4) -HP PP Ο-P ή oj
Qj pp rop CC pp rtp CC
X ·Η e X (/) -H -rH Ή C X (Λ ·Η -H
C H II H Ρ Ή P ·ΗΡ ·Η ·ιΗ -rl p
^ (PC Ρ X EP (pc PP EP
o roo o x: 3 e «o 03 3C
rH > PO O X rH p PO OO-PP
< QCEx roc 00 E X rtc
9 P 10 1C 10 10 iC IO
-3 [7, -H 'HJ<: -HP -HO -H ·Η -X -HP -HO
3 5 P Ρ P PC PE p Ρ·ρ PC PE
01 en p P(/) p ·η PO p P(/> ρ·ρ PO
D CD P Ρ X -H P ΉΧ -rH -H -X ·ΗΡ Ρ X
Ρ X ·Ρ ·Η rt ·Ρ Ρ Ρ ·γ4 ·-Η ·Η 03 *-Η Ρ ·Η ·Ρ ^ -- (ρ (Ρ-Χ (ρ C (ρ (Λ lp (+4.Χ (PC (ρ (Λ □ ro roi rop rou»; ro roi rtp « 0 e p pc Pro ρ p pc pro
X ÖC OOo öO O Οΰ-X bO Mo 00 o bOX
Z ®" o- 1 cr» O t
3 e CO CE e e CO CE C
4) 4) rH 0)0 0)0 4) 4) rH 4)0 4) o, _I e e 4) ex e*® e C '—' 4) ex Ce» 1—( ·Ρ *P Ρ ·Ρ ·Η ·Η O ·Ρ -Ρ P *p -P *p o n o ο·ρ(/) o m op o o ·ρ (/) o«n op t x: ΧΌ-ρχχ χρ- x χχ-ρχχ χ ρ χ o op Poro o o o-ρ Poro o uj 3 3 p 3 3 X 3-p 3 3-P3 3X 3-p
> X ΧίΛΟΧι Xp X Χ(ΛΟΧι XP
»rH
x
X
P o 4) P E 4) •pEpch ro o LO vO (~ 00 U) 3
tq C
II
31 6871 5 o o O rs ^ rs r^oo unoooo ^Or-4 · r-- o lo rs O lo .o r-Ηι-Η es oo eri γ-^ · to o f-H r-H r—4
O
rs i
O
tn o ^ r^-r^tooooo o r—4 to· - r^ootooO * in
r-H rs hOOt^O * O O
r—4 rs ro O
·—» O
^ rs ^ '
QC
UJ____ ►—t w § ω tn 53 oo NCr-40oooo m . o r—4
rs· · r- O O O O · · O
r-π rs orscrtr^ · tn o rs rs »-π m ^ rs
O
co o tn r- cr. o o o o o co o *—< f-π .^Hotnooco * o
r—4 rs f-H »-h rs tn o * vO O
es es f-H i_n ^ o rs ___________ i rs ^ ^ e to es u e e "> υ o < '"s ''-s CO Ci CM 00 OO CO Ai w Ai hh ^ w O wC c-> _
Ai O -J ^ O 5
-V Z < hh CJ s_n H
3 hm CO f- O S
—< <C co o cu z 3 O- < CU Ό X 3 rt co /—' —3 2; i ~J tu
f— i—it-o »—< *—i o <C H
C e esi H -3 H I W
z <j , e jo x < z
hm ^ E Cu < w_JW
S OO ^ 2; CO ^-s hm S
O ^ 00 :< CO <si Z f-
Ai j hm e hh o z zo ' ω pj u o a. >- ω z z s*: ή- a: 2: eu
CU HM CO HH O CtS 00 Oi WC OS
ζ<χχχο,χω~3<; HMa,xxx:*i'^:z x < co > a co z cj
XOOCOCOCO—Itu ZXUiSSXXXSZCO UJ>UJOXXXUJi-i>mZ
cncoiSi-jH-jt—) z o >-· hi hmXOZXXXCucu>0 OH-.XH-.JJASH-jJjCoi t-Hcoi«icococo<;tuf-io;
h—1 X X X <; i*S CO CU
a, H (- H —1 O tu JS
hh x x co xj i- x: < J > > HH CU H X Ui hh HH 1-H Qi 2! f— HH < < X :< :< CO — X Ηί-eu—lAiHHiu 3 68715
Taulukko 3
ESIMERKKI
5 6 7 8 OMINAISPAINO (g/cm3) 7.9 4.54 8.84 8.94 SULAMISPISTE (°C) 1400 1668 1300 1270 1440 1725 1350 1310 OMINAISLÄMPÖ (cal/g °C) 0.12 0.13 0.127 0.92 LÄMPÖLAAJENEMISKERROIN (xl0~6 °C) 17.3 8.4 14.0 11.3 LÄMMÖN JOHTO KYKY (kcal/m. h. °C) 17.3 12.6 22.3 9.8 VETORAJA (kg/mm2) 21 44 38.7 33.7 VETOMURTOLUJUUS (kg/cm2) 5700 5500 4900 8470 VENYMÄ (¾) 60 40 35 42 MYÖTÖRAJA (kg/mm2) 20 21 25 37.7 KOVUUS (HB) 187 150 160 175 LEPOKITKAKERROIN 18-8 RUOS- Q 54 0 44 Q sg 0 $1 TUMATTOMALLA TERÄKSELLÄ (SUS-304) s
II
33 6 8 7 1 5
Taulukko 4
ESIMERKKI
1 2 3 4 TILAVUUSPAINO (g/cm3) 1.6 1.5 1.5 1.5 KIMMOKERROIN (kg/mm2) 145 160 550 470 VETOMURTOLUJUUS (kg/cm2) 120 140 180 175 PURISTUSLUJUUS (kg/cm2) 700 900 1100 1050 PURISTUVUUS (S) 20 20 10 12 KIMMOISUUS (V) S 10 50 40
LÄMPÖLAAJENEMISKERROIN
/ J J J J
(xl0"°/°C) i KÄYTTÖKELPOINEN LÄMPÖTILA- -200 -200 -200 -200
ALUE
2500 2500 2000 1300 KITKAKERROIN 0.2 0.15 0.11 0.12 34 6871 5 o ►—» > o 3 un m Ό »·«> ' o
f-N >>. »—H
r* 4-> O 4-> ro 0) **h
< I rH
> co i/i rt < (0
CO r—1 *H
tl H w Τ' £ m < ra ui u> o < a a) * ΰ s- «e
2 UJ 2 t H
UJ h- +J ^ C
LL) C -H <U
ς: ε; c ra ra
^ O ^ -H
m c/j rt ra +j _jo E u: -h H U 3 -H d.
P ^ r-H -H
tm 1/1 ° ^ ω 2 ^ o C "H Uh
Ll) <C O 0) ·Η H* > cr cc u-, x: ex i Λ UJ *r*>
^ /—N
UJ
< ^ CC <Λ :rt ra o ura ? 3 t>0 < e LO (_ vH 0)
I— ΙΛ U rH
O UJ 3 l -* ^ o o :ra
Ui £ -r-, (Λ 3 v ^ C ra
rH d) -H
H O l-H CC Ji ra ° H. O -rl u H S < rae 0)
O < 3 3 E
D H O Ui -H
CC Di «r—* «H {/) •"l LU -ra e a> HH < rH o UH 51 rH e i— rt -n <u m l— S U> rH U Uh
O O 4> -1 3 H
> o Z ra Ji Cu < > m uj u:
J Ui uh as < UJ
t—1 "Z. rH <Ή ro
Di UH
uj un
> UJ
11 35 6871 5
Taulukko 6 VERTA I LUES I MERKKI 1 2 3 OMINAISPAINO (g/cm3) 7.9 1.8 2.17 KOKONAISLÄMMÖN VASTUS (°C) -100...810 -50...200 -50...260 OMINAISLÄMPÖ (cal/g °C) 0.12 0.2 0.25 LÄMPÖLAAJENEMISKERROIN 17.3 6.5 110 (xl0~6/°C) LÄMMÖNJOHTOKYKY (kcal/m.h.°C) 10 110 0.2 2 VETOMURTOLUJUUS (kg/cm2 ) 5700 650 105...210 PURISTUSLUJUUS (kg/cm2) 5250 1700 120 VENYMÄ (%) 60 0.5 100...300 KOyjUUS (MB) 187 650 55
' Shore D
-kovuus t " ~1 ’ KITKAKERROIN 0.54 0.15 0.04
Claims (2)
1. Tiivistyselin venttiilirungolla (2) ja venttiilieliraellä (3) varustettuja venttiilejä varten, jolloin tiivistyselin on järjestetty venttiilirungon (2) ja venttiilielimen (3) väliin ja tiivistyseliraeen kuluu venttiili runkoon koskettava, suhteellisen joustavasta materiaalista valmistettu rakenneosa (11) ja venttiilielimeen koskettava, suhteellisen jäykästä materiaalista valmistettu rakenneosa (12) tunne t t u siitä, että venttiilirunkoon koskettava rakenneosa (11, 16, 31, 51) on tehty paisutettu-grafiitti/epä-orgaaninen sideaine -kaksikomponenttinen puriste-materiaalista, jonka tilavuuspaino on vähintäin 1,1 g/cm3 ja jonka epäorgaaninen sideaine on grafiittioksidia tai aluminiumfosfaat-tia, muotoa Αΐ2θ3·3Ρ2θ5·6Η2θ, AI2O3.3P2O5» AI2O3.P2O5, Al(rl2P04)3, Al2(HP04)3 tai A1(P03)3 tai aluminium-fosfaattia, johon on liittynyt natrium, kalium, ammonium ja/tai kromi tai vastaava ja että venttiilielimeen koskettavan rakenneosan (12,17,32,52) suhteellisen jäykkä materiaali sisältää (a) hiili/metalli- tai lejeerinkisidosainetta, jolloin lejeerinki on AI-, Cu-, Sb- tai Sn-lejeerinki ja että lejeeringin sulamispiste on 200 C - 1300 C tai (-b) alurainiumfosfaatilla impregnoitua hiilimateriaalia.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistyselin tunnet-t u siitä, että venttiilielimeen koskettavan rakenneosan f (12,17,32,52) hiili/metalli- tai lejeerinki -sidosairieen s metalli tai lejeerinki on valittu seuraavista: AI, Al-Cu, Al-Mg, Al-Si, Al-Zn, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Si, ‘ Al-Zn-Mg, Cu-Be, Cu-Mg, Cu-Si, Cu-Zn-Sn, Cu-Sn-P,Cu-Sn, Cu-Sn-Pb, Cu-Sn-Ni, Cu-Pb-Oi, Cu-Ni-Si,Zn-Al-Cu, Sn-Zn, Sn-Al, Sn-Pb, Sn-Pb-Sb, Sn-Sb-Cu tai Pb-Sb-Sn. ' II
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4839277 | 1977-04-28 | ||
| JP52048392A JPS5818554B2 (ja) | 1977-04-28 | 1977-04-28 | 弁座 |
| JP12859377A JPS5462529A (en) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | Valve seat |
| JP12859377 | 1977-10-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI781320A FI781320A (fi) | 1978-10-29 |
| FI68715B true FI68715B (fi) | 1985-06-28 |
| FI68715C FI68715C (fi) | 1985-10-10 |
Family
ID=26388648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI781320A FI68715C (fi) | 1977-04-28 | 1978-04-27 | Taetningsanordning foer ventiler |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4269391A (fi) |
| DE (1) | DE2818935C2 (fi) |
| FI (1) | FI68715C (fi) |
| FR (1) | FR2389055A1 (fi) |
| GB (1) | GB1602242A (fi) |
| IT (2) | IT1095056B (fi) |
| NL (1) | NL188303C (fi) |
| NO (1) | NO149559C (fi) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4513946A (en) * | 1982-07-12 | 1985-04-30 | Rockwell International Corporation | Valve and valve sealing member |
| EP0101275A1 (en) * | 1982-08-09 | 1984-02-22 | Grove Valve And Regulator Company | Fluid flow control valve and sealing gasket therefor |
| US4531273A (en) * | 1982-08-26 | 1985-07-30 | Worcester Controls Corporation | Method for fabricating graphite filled sintered metal seats for ball valves |
| AU565423B2 (en) * | 1982-10-14 | 1987-09-17 | Whitey Co. | Fire-safe ball valve |
| US4457491A (en) * | 1982-12-09 | 1984-07-03 | Egc Enterprises Incorp. | Extreme-temperature sealing device and annular seal therefor |
| US4546790A (en) * | 1983-04-07 | 1985-10-15 | Klinger Ag | Fluid valve |
| EP0248944B1 (de) * | 1985-12-03 | 1992-02-12 | Klinger AG | Absperrventil |
| US4729546A (en) * | 1985-12-24 | 1988-03-08 | Ford Motor Company | Titanium engine valve and method of making |
| GR862636B (en) * | 1986-02-07 | 1987-03-10 | Seppelfricke Geb Gmbh | Cock |
| DE3702063C1 (de) * | 1987-01-24 | 1988-11-17 | B & S Metalpraecis Gmbh | Absperr- und Regelarmatur fuer korrosive Medien,insbesondere fuer feuchte chlorhaltige Gase und Chlorionen enthaltende Fluessigkeiten |
| JPH01138172A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-31 | Toyo Tanso Kk | 黒鉛とメソカーボンマイクロビーズとの焼結体 |
| US5736477A (en) * | 1989-05-22 | 1998-04-07 | Hercules Incorporated | Inorganic oxide resins for internal oxidation inhibition of carbon-carbon composites |
| DE8907606U1 (fi) * | 1989-06-21 | 1990-10-18 | Ficht Gmbh, 8011 Kirchseeon, De | |
| IT1244526B (it) * | 1991-01-30 | 1994-07-15 | Bonetti Cesare Spa | Valvola a sfera per fluidi con sedi ad anelli stratificati |
| FR2678997B1 (fr) * | 1991-07-08 | 1994-04-29 | Imperator Joints Ind | Joint d'etancheite a ame metallique et garnitures en graphite expanse. |
| US5295461A (en) * | 1992-04-13 | 1994-03-22 | Ford Motor Company | Oil-starved valve assembly |
| US5536686A (en) * | 1992-10-20 | 1996-07-16 | The Research Foundation Of State University Of New York At Buffalo | Phosphate binders for metal-matrix composites |
| US5291913A (en) * | 1993-02-26 | 1994-03-08 | Westinghouse Electric Corp. | Fluid valve having a zirconium oxide coated valve disc |
| WO1994023189A1 (en) * | 1993-03-30 | 1994-10-13 | Murray United Development Corporation | Rotary internal combustion engine |
| EP0733169B1 (en) * | 1993-10-04 | 2003-01-08 | Research International, Inc. | Micromachined fluid handling apparatus comprising a filter and a flow regulator |
| ES2124646B1 (es) * | 1995-05-03 | 1999-08-16 | Bach S A V | Valvula perfeccionada. |
| CN1074748C (zh) * | 1996-07-05 | 2001-11-14 | 日本皮拉工业株式会社 | 膨胀石墨制密封坯材及其制造方法 |
| US5799928A (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-01 | Conval Inc. | Ball valve with improved valve seat and bonnet assembly |
| KR100249682B1 (ko) * | 1997-07-10 | 2000-04-01 | 안장홍 | 볼밸브용 시트 |
| JPH11141693A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-25 | Asuka Kogyo Kk | オーステナイトステンレス鋼バルブ |
| US6029948A (en) * | 1998-01-13 | 2000-02-29 | Shafer; Terry C. | Valve assembly having floating retainer rings |
| DE69909533T2 (de) | 1998-01-13 | 2004-04-15 | Shafer, Terry, The Woodlands | Ventilanordnung mit schwimmenden führungsringen |
| GB2352019B (en) * | 1999-07-15 | 2004-01-14 | Alan David James | A valve |
| US6991219B2 (en) * | 2003-01-07 | 2006-01-31 | Ionbond, Llc | Article having a hard lubricious coating |
| JP4330943B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2009-09-16 | 株式会社ジェイテクト | 水素ガス用高圧バルブ及び水素ガス用減圧装置 |
| US8286938B2 (en) * | 2005-12-21 | 2012-10-16 | Fisher Controls International Llc | Flexible seals for process control valves |
| US7757396B2 (en) * | 2006-07-27 | 2010-07-20 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | Raw material powder for laser clad valve seat and valve seat using the same |
| CN102678930A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-09-19 | 大连华阳光大密封有限公司 | 一种旋转接头过渡环组合式镶装结构 |
| CN102679065A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-09-19 | 大连华阳光大密封有限公司 | 一种旋转接头过渡环 |
| EP2895683B1 (en) | 2012-09-12 | 2017-10-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Composite wellbore ball valve |
| US9140369B2 (en) * | 2013-10-15 | 2015-09-22 | Fisher Controls International Llc | Floating ball valve seal |
| US9962903B2 (en) | 2014-11-13 | 2018-05-08 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Reinforced composites, methods of manufacture, and articles therefrom |
| US10300627B2 (en) * | 2014-11-25 | 2019-05-28 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Method of forming a flexible carbon composite self-lubricating seal |
| DE102015207619A1 (de) | 2015-04-27 | 2016-10-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Regelventil zur Regelung eines Fluidflusses |
| WO2017059107A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Kerr Machine Co. | Sealing high pressure flow devices |
| US10344559B2 (en) * | 2016-05-26 | 2019-07-09 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | High temperature high pressure seal for downhole chemical injection applications |
| US10539132B2 (en) | 2016-08-25 | 2020-01-21 | Kerr Machine Co. | Modular gland arrangements for a plug valve |
| US10794488B2 (en) * | 2016-10-04 | 2020-10-06 | Nok Corporation | Sealing device and sealing assembly |
| JP6864075B2 (ja) * | 2017-03-02 | 2021-04-21 | 日本カーボン株式会社 | 高シール性ボールバルブシート |
| EP3372875B1 (en) * | 2017-03-09 | 2020-07-08 | Vexve Oy | Ball valve |
| RU181292U1 (ru) * | 2017-03-29 | 2018-07-09 | Закрытое акционерное общество "Курганспецарматура" | Задвижка клиновая |
| KR101825220B1 (ko) * | 2017-08-07 | 2018-02-02 | (주)케이에스티플랜트 | 마이크로합금화 층이 형성된 메탈시트 볼밸브 장치 및 그 제작 방법 |
| US11708909B2 (en) * | 2018-04-27 | 2023-07-25 | Hamilton Sundstrand Corporation | Carbon seal |
| BR112021020063A2 (pt) * | 2019-04-05 | 2021-12-07 | Unifrax I Llc | Válvula de controle de gás de exaustão |
| IT201900019496A1 (it) * | 2019-10-22 | 2021-04-22 | A V V Added Value For Valves S R L | Guarnizione per valvola a sfera |
| DE102021124707A1 (de) | 2021-09-23 | 2023-03-23 | Elringklinger Ag | Dichtungselement und Herstellungsverfahren |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3380708A (en) * | 1965-04-12 | 1968-04-30 | Balon Corp | Body pressure relieving valve and seals therefor |
| FR1517596A (fr) * | 1967-04-05 | 1968-03-15 | électrode pour soudage par résistance | |
| US3563265A (en) * | 1967-09-15 | 1971-02-16 | Gra Tec Inc | Ball valve assembly |
| GB1227405A (fi) * | 1968-05-17 | 1971-04-07 | ||
| US3592440A (en) * | 1969-10-16 | 1971-07-13 | Hills Mccanna Co | Ball valve |
| JPS4935321B1 (fi) * | 1970-12-28 | 1974-09-21 | ||
| FR2142775B1 (fi) * | 1971-06-21 | 1973-06-29 | Auxim | |
| US3907514A (en) * | 1972-10-19 | 1975-09-23 | Pure Carbon Company Inc | Aluminum carbon composite seal material |
| US3929316A (en) * | 1974-11-07 | 1975-12-30 | Acf Ind Inc | Non-floating seat structure for expanding gate valves |
| US4006881A (en) * | 1974-12-09 | 1977-02-08 | Gachot S.A. | Fluid-tight packing for closure devices and devices fitted with said packing |
| US4004776A (en) * | 1975-01-17 | 1977-01-25 | Champlin Petroleum Company | Ball valve |
| JPS5425913B2 (fi) * | 1975-03-24 | 1979-08-31 |
-
1978
- 1978-04-24 US US05/898,762 patent/US4269391A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-04-27 FI FI781320A patent/FI68715C/fi not_active IP Right Cessation
- 1978-04-27 NO NO781487A patent/NO149559C/no unknown
- 1978-04-27 GB GB16772/78A patent/GB1602242A/en not_active Expired
- 1978-04-28 DE DE2818935A patent/DE2818935C2/de not_active Expired
- 1978-04-28 IT IT22854/78A patent/IT1095056B/it active
- 1978-04-28 IT IT7821683U patent/IT7821683V0/it unknown
- 1978-04-28 NL NLAANVRAGE7804642,A patent/NL188303C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-04-28 FR FR7812787A patent/FR2389055A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO149559B (no) | 1984-01-30 |
| US4269391A (en) | 1981-05-26 |
| NO781487L (no) | 1978-10-31 |
| NO149559C (no) | 1984-05-09 |
| IT7822854A0 (it) | 1978-04-28 |
| IT7821683V0 (it) | 1978-04-28 |
| NL7804642A (nl) | 1978-10-31 |
| FR2389055B1 (fi) | 1981-03-20 |
| GB1602242A (en) | 1981-11-11 |
| IT1095056B (it) | 1985-08-10 |
| NL188303C (nl) | 1992-05-18 |
| NL188303B (nl) | 1991-12-16 |
| FI781320A (fi) | 1978-10-29 |
| DE2818935A1 (de) | 1978-11-02 |
| FR2389055A1 (fr) | 1978-11-24 |
| DE2818935C2 (de) | 1983-08-11 |
| FI68715C (fi) | 1985-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI68715C (fi) | Taetningsanordning foer ventiler | |
| US4623590A (en) | Composite material, especially for plain bearings | |
| EP0197287A1 (de) | Dichtungsring | |
| JPH02204316A (ja) | 可撓性グラファイト粒子と無定形炭素との複合体 | |
| US4036505A (en) | Mechanical seals | |
| WO2009040324A1 (de) | Flugstromvergaser mit kühlschirm und gleitdichtung | |
| GB2132321A (en) | Abridgement | |
| DE3421569C1 (de) | Verschleissfeste Beschichtung | |
| US3340084A (en) | Method for producing controlled density heterogeneous material | |
| EP0571791B1 (de) | Trockengasdichtung | |
| US6941854B2 (en) | Sliding pairing for machine parts that are subjected to the action of highly pressurized and high-temperature steam, preferably for piston-cylinder assemblies of steam engines | |
| DE2252409A1 (de) | Dichtung | |
| CN87207110U (zh) | 金属—膨胀石墨复合垫片 | |
| US2116000A (en) | Coating for gaskets and the like | |
| US4790570A (en) | Electrically insulated joint for metal pipes | |
| US4479913A (en) | Method and composition for a ramming mix in aluminum reduction cells | |
| CN208719552U (zh) | 一种耐极高压的阀杆组合密封件 | |
| CN2872045Y (zh) | 自封式直埋套筒补偿器 | |
| DE3523151A1 (de) | Weichstoffflachdichtung | |
| JPS5818554B2 (ja) | 弁座 | |
| CN201310678Y (zh) | 高温高压阀用密封环 | |
| CN218267278U (zh) | 一种新型双向密封蝶阀 | |
| CN219583668U (zh) | 一种高效抗磨损使用寿命长的陶瓷钢管 | |
| CN211688254U (zh) | 石墨纤维缠绕石墨设备 | |
| Boylan | Advanced bearing and seal applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired | ||
| MA | Patent expired |
Owner name: KITAMURA VALVE SEIZO KABUSHIKI KAISHA Owner name: NIPPON PETROCHEMICALS COMPANY LIMITED Owner name: NIPPON CARBON CO. LTD. |