FI85181C - Anordning foer begraensning av trycktransienter vid sektionering av roersystem. - Google Patents

Description

1 85181

Laite paineimmtosten rajoittamiseksi putki jär jestelmiä osastoitaessa - Anordning för begränsning av tryck-transienter vid sektionering av rörsystem 5 Putki johtojärjestelmiin sisältyy osastointiventtii1 ejä.

Osastointiventtii1 ejä käytetään tyypillisesti sulkemaan putkijohdot tai ohjaamaan virtaus toista tietä putkijärjes-telmän lävitse. Osastointiin voi olla monia syitä: Sulkeminen huoltoa varten, osastointi kuormituksen jakamista 10 varten, virtauksen uudelleenjakaminen, sulkeminen tai avaaminen ai oitus/pysäytys-säädöissä jne. Esimerkkeinä putkijärjestelmistä, joissa osastointi on tavallista, voidaan mainita kunnalliset verkot puhdasta vettä, raakavettä ja hukkavettä varten, kunnalliset putkiverkot kauko-15 lämpöä varten, prosessiteollisuuden putkijärjestelmät jäähdytysvettä ja prosessinesteitä varten, putkilinjat, palonsammutusverkot ja vastaavat.

Venttiilejä käytettäessä syntyy painevärähtelyjä (painemuu-20 toksia, paineiskuja, painesysäyksiä, vesi-iskuja ...), jotka usein ylikuormittavat putkijohtoja ja jotka aiheuttavat putkien murtumia ja muita vakavia vahinkoja laitteille, painemuutoksia syntyy sekä venttiilejä avattaessa että niitä suljettaessa.

;·;:25

Keksinnön tarkoituksena on rajoittaa painevärähtelyjen suuruutta venttiiliä käytettäessä ja saattaa ne putki järjestelmän kuormituksen kannalta hyväksyttävälle tasolle.

30 Ainoa tunnettu menetelmä, joka nykyisin tyydyttävällä tavalla selviytyy tästä tehtävästä, on kahden venttiilin yhdistäminen. Pääventtiiliin, joka mitoitukseltaan vastaa putkijohtoa, kytketään sen rinnalle huomattavasti pienempi venttiili (ohitusventtii1i). Tyypillinen venttiilin sulke-. 35 minen suoritetaan sulkemalla pääventtiili ohitusventtii1 in ollessa avoin. Pieni venttiili suljetaan sen jälkeen hitaasti. Avaaminen tapahtuu käänteisessä järjestyksessä.

Keksinnön päämäärä saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tun-;;.40 nusmerkkiosassa esitettyjen seikkojen avulla.

2 85181

Tavanomainen venttiilin toiminta voidaan kuvata neljän enemmän tai vähemmän tarkasti määritellyn aseman avulla (kuvio 1).

5 Täysin avoin venttiili (kuvio la) ts. pienin mahdol linen paineenpudo-tus .

Kuristusasento (kuvio Ib) ts. kun venttiilis sä tapahtuu merkit- 10 tävä paineenpudo- tus.

Hydraulisesti suljettu (kuvio le) ts. kun mitään vir tausta ei tapahdu venttiilin lävitse 15 mahdollista vuotoa 1ukuunottamatta.

Tiivistysasento (kuvio Id) ts. kun venttiilin odotetaan olevan täysin tiivis.

20

Liian nopea virtauksen siirtyminen kuristusasennon ja hydraulisesti suljetun asennon välillä on syynä painemuu-toksi in.

:'25 Kuvio 2 esittää vastaavat asennot laitteessa, joka on tarkoitettu rajoittamaan painemuutokset putkijärjestelmää osastoitaessa.

Suljettaessa venttiili liikkuu niin nopeasti kuin säätöelin 30 sallii täysin avoimesta asennosta (kuvio 2a) kuristusasen-toon (kuvio 2b). Kuristusasennon lähellä (välittömästi ennen sitä tai välittömästi sen jälkeen) pienenee sulkemis-nopeus. Hydraulisesti suljetun asennon lähellä (kuvio 2c) voidaan nopeutta haluttaessa jälleen lisätä tiivistysasen-. 35 toon (kuvio 2d) siirryttäessä.

Kuristusasennol1 e on tunnusomaista aukko tai vastaava venttiilipesässä (istukassa ...) tai venttiilin sulkueli-messä (pallossa, luistissa, sektorissa ...) tai molemmissa -•-40 muodostaen sopivan suuruisen 1 äpivirtauskanavan. Läpivir-

II

3 85181 tausalan suuruus sovitetaan sallittujen painemuutosten mukaisesti, mitkä puolestaan ovat riippuvaisia virtausnopeudesta kyseisessä putkijohdossa, paineaaltojen leviämis-nopeudesta ja venttiilin yksityiskohtaisesta muotoilusta.

5 Läpivirtausala kuristusasennossa on suuruusluokaltaan 2 - 20 % siihen liittyvän putkijohdon poikki 1eikkausalasta, jolloin 5 % on tyypillinen arvo. Läpivirtausa1 an muutosta venttii1isäädön avulla kuvataan kuviossa 3a-d.

10 Läpivirtausa1 an muodolle kuritusasennossa on tunnusomaista, että pinta-alasuhteen (1äpivirtausa1 a/1iittyvän putkijohdon poikkileikkausala) muutos venttii1isäädön yhteydessä tulee huomattavasti vähäisemmäksi kuristusasentoa pienemmillä venttii1isäädöi11ä. Tällä tavoin vähennetään virtausmuutok-15 siä aikayksikössä.

Kuvio 4a-d antaa esimerkin siitä, kuinka laite voidaan muotoilla 1 ui stiventtii1iä varten.

20 Tietyissä sovellutuksissa voi venttiilin käyttö tapahtua yhdellä ja samalla nopeudella. Muutosten rajoittaminen on kuitenkin kaikkein tehokkainta muuttuvanopeuksista säätö-elintä käytettäessä. Tällaisella säätöelimel1ä on vähintään yksi suuri nopeus ja yksi pieni nopeus. Alhaisempi sulke-: 25 misnopeus kytketään päälle välittömästi ennen kuristusasen toa tai välittömästi sen jälkeen. Venttiiliä avattaessa tulee vastaavalla tavalla käyttää alhaista nopeutta hydraulisesti suljetusta asennosta kuristusasentoon. Suurempaa käyttönopeutta voidaan soveltaa siirryttäessä täysin avoi-30 mesta venttiilin asennosta kuristusasentoon tai kääntäen sekä hydraulisesti suljetusta venttiilin asennosta tiivis-tysasentoon tai kääntäen.

Keksinnölle on säätöelimen suhteen tunnusomaista, että 35 alhainen sulkemisnopeus kytketään päälle, kun venttiili liikkuu kuristusasennosta hydraulisesti suljettuun asentoon tai kääntäen. Siirtoaika kuristusasennosta suljettuun asentoon riippuu painemuutosten sallitusta voimakkuudesta, mikä puolestaan riippuu sen putki järjestelmän pituudesta, 40 johon osastointiventtii1i liittyy, paineaallon leviämisno- 4 85181 peudesta ja putkijohdossa vallitsevasta virtausnopeudesta. Siirtoajalle ei tällöin voida antaa mitään yleisesti päteviä absoluuttisia arvoja. Tyypilliset arvot kuitenkin ovat välillä 10 - 300 sekuntia.

5

Venttiilin avaus tapahtuu analogisesti, mutta ajan suhteen käänteisellä tavalla.

Claims (4)

5 85181

1. Venttiili, erityisesti käytettäväksi nesteelle tarkoi-5 tettujen putki järjestelmien osastoinnissa, missä putkijär-jestelmässä on edullisesti putkidimensio, joka on suurempi kuin DN 100, ja jossa yhteen liittyvä putkipituus on edullisesti suurempi kuin 100 m, joka venttiili on varustettu ulkopuolisella ei-manuaa1isesti käytettävällä 10 säätöelimel1ä venttiilin venttii1ipesässä (1) liikkuvan sulkuelimen (2) käyttämiseksi, ja mikä venttiili on säädetty normaalisti olemaan täysin avoinna tai täysin suljettuna, jolloin venttii1ipesä (1) ja liikkuva sulkuelin (2) muodostavat 1äpivirtauskanavan, jolla on katkeamaton 15 poikki 1eikkausala, toisin sanoen 1äpivirtauskanavan, jonka poikki 1eikkausalaa kaikkialla rajoittaa yksi yhtenäinen reunalinja, tunnettu siitä, että venttii1ipesä (1) ja/tai liikkuva sulkuelin (2) on varustettu reunalinjan si-säänmeneväl1ä osalla, joka muodostaa poikkeaman siitä 20 periaatteellisesta linjan kulusta, joka reunalinjal1 a on, kun venttiili on täysin avoinna, että mainittu sulkuelimen ja/tai venttii1ipesän osa on edullisesti muodostettu varustettuna kahdella viistolla sivulla ja pohjalla, joka kulkee etäisyydellä, joka on pienempi kuin osan leveys, 25 reunalinjan periaatteellisesta kulusta, ja että reunaviiva muodostuu kokonaan mainitusta osasta kuristusasennossa. 30

2· Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnet -t u siitä, että liikkuva sulkuelin (2) muodostuu luistis-35 ta, ja että mainittu osa on samoin muodostettu syvennys sulkuelimeen (2) ja/tai venttii1ipesään (1).

- 3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että ulkoisella ei-manuaalisella :40 säätöelimel1ä on ainakin yksi korkea ja yksi alhainen käyt- 6 851 81 tönopeus, jolloin alhainen käyttönopeus sulkuliikkeen aikana on kytketty päälle ainakin siitä olennaisesta sul -kuelimen asemasta, jossa poikkeava osa muodostaa reunavii-van (kuristusasema) hydraulisesti suljettuun asemaan. 5 1*. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että ulkoisella ei-manuaa1isesti käytetyllä säätöelimel1ä on ainakin yksi korkea ja yksi alhainen käyttönopeus, jolloin alhainen käyttönopeus on 10 kytketty päälle avausliikkeen aikana ainakin hydraulisesti suljetusta asemasta siihen olennaiseen sulkuelimen asemaan, jossa poikkeava osa muodostaa reunaviivan (kuristusasema). li 7 85181