RU2158865C2 - Quick-acting hermetic flap - Google Patents
Quick-acting hermetic flap Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158865C2 RU2158865C2 RU97103162A RU97103162A RU2158865C2 RU 2158865 C2 RU2158865 C2 RU 2158865C2 RU 97103162 A RU97103162 A RU 97103162A RU 97103162 A RU97103162 A RU 97103162A RU 2158865 C2 RU2158865 C2 RU 2158865C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- locking
- sealing element
- shut
- locking disk
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорной арматуры для газонефтепроводов среднего и большого диаметров, в частности, для быстрого перекрытия трубопроводов в аварийных ситуациях, а также может широко применяться в герметичных отсеках морских и воздушных аппаратов или в герметичных производственных боксах при работе с особо чистыми и экологически вредными веществами. The invention relates to valve engineering and can be used as shutoff valves for gas and oil pipelines of medium and large diameters, in particular, for quick shutdown of pipelines in emergency situations, and can also be widely used in sealed compartments of marine and air vehicles or in sealed production boxes when working with especially clean and environmentally harmful substances.
Известны поворотные заслонки (1, 2), содержащие дисковый запорный орган и V-образную уплотнительную манжету, установленную по периметру запорного диска и образующую с запорным диском и осью вращения полости, сообщающиеся через переключатель с атмосферой или с полостью трубопровода с использованием обратных клапанов. Known butterfly valves (1, 2), containing a disk locking element and a V-shaped sealing sleeve installed around the perimeter of the locking disk and forming cavities with a locking disk and an axis of rotation, communicating via a switch with the atmosphere or with the pipe cavity using check valves.
Эти устройства можно использовать для перекрытия трубопроводов, но их эксплуатация сопряжена со значительными неудобствами, так как их конструкция не обеспечивает надежную работу в процессе эксплуатации. Кроме того, быстро изнашиваются манжеты и другие уплотнительные элементы, устройства достаточно сложны при сборке и управлении. These devices can be used to shut off pipelines, but their operation is associated with significant inconvenience, since their design does not provide reliable operation during operation. In addition, cuffs and other sealing elements quickly wear out, and the devices are quite difficult to assemble and operate.
Наиболее близким по технической сущности является поворотная заслонка (3), содержащая уплотняющий элемент в виде двух трубчатых полуколец из эластичного материала, расположенных по периметру запорного диска, а по периметру седловой поверхности заслонки выполнены отверстия, закрытые кожухом, и трубки с запорными элементами для сообщения полости кожуха с полостями трубопровода. The closest in technical essence is a rotary damper (3) containing a sealing element in the form of two tubular half rings of elastic material located along the perimeter of the locking disk, and holes closed by a casing and tubes with locking elements for communicating the cavity are made along the perimeter of the saddle surface of the valve casing with pipe cavities.
Это устройство более удобно в использовании, однако, также имеет существенные недостатки. Например, быстро изнашиваются трущиеся уплотнения поворотного вала, недостаточная герметичность в местах соединения вала и кожуха, а также в местах соединения вала и полуколец уплотняющего элемента, ограниченная область применения и т.п. This device is more convenient to use, however, also has significant disadvantages. For example, the rubbing seals of the rotary shaft wear out quickly, insufficient tightness at the joints of the shaft and the casing, as well as at the joints of the shaft and half rings of the sealing element, limited scope, etc.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности заявляемого устройства, увеличение его срока службы, расширение области применения, повышение быстродействия устройства. The task of the invention is to increase the reliability of the claimed device, increase its service life, expand the scope, increase the speed of the device.
Поставленная задача достигается тем, что, по меньшей мере, в одной из двух частей корпуса заслонки, каждая из которых представляет собой отрезок трубопровода с фланцами, на шарнирах, которые являются одновременно ограничителями поворота запорного диска и жестко закреплены на внутренней поверхности трубопровода, установлен имеющий по торцу кольцевую канавку, запорный диск с возможностью поворота относительно шарнирной оси, а уплотняющий элемент в виде трубчатого кольца, выполненного за одно с прокладкой для уплотнения фланцевого соединения, содержит, по меньшей мере, один патрубок-ниппель, запрессованный в уплотняющий элемент и соединяющий его внутреннюю полость с запорно-вращательным устройством для управляющей среды. При этом запорно-вращательное устройство для впуска и выпуска управляющей среды от внешнего источника или от давления потока транспортируемой среды представляет собой герметичный ввод вращения, который закреплен на внешней поверхности одной из частей корпуса и служит одновременно узлом привода запорного диска. The problem is achieved in that, in at least one of the two parts of the damper body, each of which is a segment of the pipeline with flanges, on hinges, which are both limiters of rotation of the locking disc and are rigidly fixed to the inner surface of the pipeline, installed with an end face an annular groove, a locking disc with the possibility of rotation relative to the hinge axis, and a sealing element in the form of a tubular ring, made in one piece with a gasket for sealing the flange joint eniya comprises at least one pipe nipple pressed into the sealing member and connecting it to an inner cavity with shut-rotation device for the control medium. In this case, the locking-rotary device for the inlet and outlet of the control medium from an external source or from the pressure of the flow of the transported medium is a tight rotation input that is mounted on the outer surface of one of the parts of the housing and simultaneously serves as a drive unit for the locking disk.
Заявляемое устройство отличается от прототипа устройством корпуса, исполнением уплотняющего элемента, креплением запорного диска, устройством герметичного ввода вращения (ГВВ) для привода запорного диска, а также для впуска и выпуска транспортируемой или другой среды при заполнении полости уплотняющего элемента так, что эти отличия позволяют обеспечить высокую надежность, безопасность в процессе эксплуатации, быстродействие и расширение области применения заявляемого устройства. The inventive device differs from the prototype by the housing device, the execution of the sealing element, the fastening of the locking disk, the device of the tight input of rotation (GVV) for the drive of the locking disk, as well as for the inlet and outlet of the transported or other medium when filling the cavity of the sealing element so that these differences provide high reliability, safety during operation, speed and expansion of the scope of the claimed device.
Для уменьшения сопротивления транспортируемой среде и снижения последствий гидравлических ударов в узле фланцевого соединения, при необходимости, предусматривают увеличение (расширение) диаметра трубопровода. При этом для защиты уплотняющего элемента от воздействия транспортируемой среды с целью продления его жизни предусмотрен кожух, закрывающий большую часть уплотнительного элемента и составляющий небольшой зазор с ребрами канавки запорного диска, который со стороны напора транспортируемой среды может иметь больший зазор. Для ограничения поворота и фиксации запорного диска в положениях "закрыто" и "открыто" внутри заслонки предусмотрены ограничители поворота. В случае регулирования расхода транспортируемой среды положения запорного диска можно фиксировать под различными углами к направлению потока. To reduce the resistance of the transported medium and to reduce the effects of hydraulic shocks in the flange joint, if necessary, provide for an increase (expansion) in the diameter of the pipeline. Moreover, to protect the sealing element from the effects of the transported medium in order to extend its life, a casing is provided covering most of the sealing element and making up a small gap with the ribs of the locking disc groove, which may have a larger gap on the pressure side of the transported medium. To limit the rotation and fixation of the locking disk in the closed and open positions, rotation limiters are provided inside the shutter. In the case of controlling the flow rate of the transported medium, the position of the locking disc can be fixed at various angles to the direction of flow.
При изготовлении деталей быстродействующей герметичной заслонки кроме металлов могут быть использованы и другие материалы, например керамика, пластмасса, стеклопластик, углепластик и др., в связи с этим заявляемая заслонка может быть использована для работы с агрессивными средами. In the manufacture of parts of a fast-acting airtight damper, in addition to metals, other materials can be used, for example, ceramic, plastic, fiberglass, carbon fiber, etc., in this regard, the inventive damper can be used to work with aggressive environments.
По торцу канавки запорного диска со стороны уплотняющего элемента могут быть выполнены непрерывные выступы различной формы для более плотного контакта уплотняющего элемента с поверхностью кольцевой канавки. At the end of the groove of the locking disk from the side of the sealing element, continuous protrusions of various shapes can be made for more tight contact of the sealing element with the surface of the annular groove.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид заслонки с одним запорным диском, на фиг. 2 - вид заслонки с двумя запорными дисками, на фиг. 3 - вид заслонки с уплотняющим элементом, перекрывающим зазор путем механического прижатия, на фиг. 4 - рассекатель потока транспортируемой жидкости, на фиг. 5, 6, 7 - уплотняющий элемент, на фиг. 8, 9 - запорные элементы герметичного ввода вращения. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a shutter with one locking disc, FIG. 2 is a view of a shutter with two locking discs; FIG. 3 is a view of a shutter with a sealing element covering the gap by mechanical pressing, FIG. 4 - flow divider of the transported liquid, in FIG. 5, 6, 7 - sealing element, in FIG. 8, 9 - locking elements of the tight input of rotation.
Быстродействующая герметичная заслонка содержит корпус 1, состоящий, как правило, из двух одинаковых частей (отрезков) трубопровода с фланцами на концах. На внутренней поверхности одной из частей корпуса закрепляют запорный диск 2 с помощью шарниров 3. Уплотняющий элемент 4 из эластичного материала закрепляют между фланцами корпуса так, что ниппель 5 выступает на поверхности фланцевого соединения. При этом по периметру фланцевого соединения изнутри корпуса сделана кольцевая канавка для размещения уплотняющего элемента 4. Привод 6 и рукоятка 11 служат для управления диском 2 через ГВВ, а патрубок 7 для заполнения полости уплотняющего элемента 4 управляющей средой. ГВВ, состоящий из керамических шайб 8, 9 и уплотнения 10, служит для передачи вращения диску 2, а также для впуска управляющей среды в полость уплотняющего элемента и ее выпуска в атмосферу. The fast-acting tight shutter comprises a housing 1, consisting, as a rule, of two identical parts (sections) of the pipeline with flanges at the ends. A
Для особо ответственных участков на трубопроводе может быть установлена заслонка из 2-х спаренных запорных дисков, при этом управление дисками может быть как от одного привода (фиг. 2), так и от раздельных приводов. Заслонка (фиг. 3) содержит уплотняющий элемент 15, который прижимается по всему периметру кольцом 14, в одной половине корпуса к зазору между запорным диском, расположенным в другой половине, и внутренней поверхностью фланца 16. При этом диаметр трубопровода в месте фланцевого соединения увеличен, поэтому детали перекрытия транспортируемой среды не увеличивают сопротивления потоку. Ось кольцевого прижатия 14 с уплотняющим элементом 15 подвижна в гнездах своего основания вдоль трубопровода на расстояние, достаточное для того, чтобы повернуть запорный диск вокруг своей оси в открытое или закрытое положение, не задевая внешним ребром диска уплотняющего элемента. For particularly critical sections on the pipeline, a shutter of 2 paired locking discs can be installed, while the disc management can be from either one drive (Fig. 2) or separate drives. The damper (Fig. 3) contains a
Для уменьшения влияния потока на торец запорного диска со стороны напора среды в корпусе заслонки устанавливают "рассекатель" потока (фиг. 4). Уплотняющий элемент (фиг. 5, 6) состоит из трубчатой, кольцевой полости, выполненной за одно с межфланцевой уплотнительной прокладкой 12, имеющей отверстия для соединительных болтов 13. Ниппель 5 запрессовывают в прокладку 11, при этом в местах утолщения прокладки 12 (место заделки ниппеля) между фланцами выполняют канавки с помощью сверления. Уплотняющий элемент 4 может быть изготовлен в виде различных конфигураций, например в виде прямоугольника (фиг. 7). To reduce the effect of flow on the end face of the locking disk from the pressure side of the medium, a "flow divider" is installed in the damper body (Fig. 4). The sealing element (Fig. 5, 6) consists of a tubular, annular cavity, made in one with the
ГВВ закрепляют на одной из частей корпуса заслонки. Основными деталями ГВВ являются подвижная 8 и неподвижная 9 керамические шайбы (фиг. 8, 9). Подвижная шайба 8 имеет глухие отверстия 18, 19 для установки рычага 6 и рукоятки 11 привода запорного диска, а также коммутирующие каналы 20, 21 для впуска регулирующей среды в полость уплотняющего элемента и соединения его полости с атмосферой. Неподвижная шайба 9 имеет проходное отверстие 22 для рычага 6 привода запорного диска и отверстия 23, 24 для впуска в полость и выпуска управляющей среды из полости уплотняющего элемента. GVV is fixed on one of the parts of the damper body. The main parts of the hot water supply are the movable 8 and fixed 9 ceramic washers (Fig. 8, 9). The
Шарнирная ось длиной (d) проходит на расстоянии в пределах 0,95 > d/D > 0,75 от диаметра запорного диска (D). Это расстояние является оптимальным как для прижатия запорного диска к ограничителям поворота потоком транспортируемой среды при его закрытии, так и для уменьшения износа нижних шарнирных петель из-за трения. Рычаг привода запорного диска, который закрепляют, как правило, отдельно от шарнирной оси, может быть закреплен как со стороны напора транспортируемой среды, так и с обратной стороны диска. A pivot axis of length (d) extends at a distance of 0.95> d / D> 0.75 from the diameter of the locking disc (D). This distance is optimal both for pressing the locking disk against the rotation limiters by the flow of the transported medium when it is closed, and to reduce the wear of the lower hinge loops due to friction. The drive lever of the locking disk, which is fixed, as a rule, separately from the hinge axis, can be fixed both from the pressure side of the transported medium and from the back side of the disk.
Сборка быстродействующей герметичной заслонки производится по нижеследующей схеме. В одной из 2-х половинок корпуса 1 заслонки (фиг. 1) закрепляют запорный диск 2 на шарнирах 3. Шарниры смещены относительно диаметра диска с таким расчетом, чтобы большая часть поверхности диска, относительно шарнирной оси при его закрытии, находилась со стороны напора транспортируемой среды, что способствует дополнительному прижатию диска потоком среды к ограничителям поворота запорного диска (ограничители на чертеже не показаны). Затем шарниры закрепляют вместе с диском к внутренней поверхности трубопровода. После этого между фланцами обеих частей корпуса вставляют уплотнительную прокладку 12 вместе с уплотняющим элементом 4 и закрепляют болтовым соединением. Рычаг привода 6 вставляют в отверстие трубопровода и закрепляют на диске 2. Assembly of a fast-acting tight shutter is made according to the following scheme. In one of the 2 halves of the valve body 1 (Fig. 1), the
Затем в корпусе герметичного ввода вращения устанавливают герметичное уплотнение 10, неподвижную 9 и подвижную 8 керамические шайбы. При этом конец рычага привода 6 пропускают через отверстие 22 шайбы 9 и устанавливают в гнезде 19 шайбы 8. Гнезда 18 и 19 могут иметь разную форму, например треугольника, прямоугольника и т.п. Прижатие уплотнения и шайб ГВВ может быть осуществлено с помощью пружины или другим способом. После установки рукоятки привода 11 ГВВ закрывают крышкой и с помощью патрубка 7 соединяют входное отверстие 24 шайбы 9 с ниппелем 5 уплотняющего элемента или с внешним источником управляющей среды, например с баллоном сжатого воздуха. Схема сборки заслонки с 2 спаренными запорными дисками (фиг. 2) или заслонки (фиг. 3) аналогична вышеописанной. Then, in the casing of the sealed rotation input, a sealed seal 10, a fixed 9 and a movable 8 ceramic washers are installed. At the same time, the end of the
Работает быстродействующая герметичная заслонка следующим образом. The fast-acting tight shutter operates as follows.
При ручном управлении запорный диск 2 приводится в движение с помощью привода. Для этого рукоятку 11 поворачивают на угол 90 градусов до касания запорным диском ограничителей поворота диска (диск устанавливается в положение "закрыто") и в это же время включается управляющая среда, которая заполняет полость уплотняющего элемента. Управляющая среда может поступать как от внешнего источника, например от стационарного компрессора, так и из трубопровода со стороны напора среды. Кроме того, в положении запорного диска "закрыто" полость уплотняющего элемента может быть заполнена с помощью ручного насоса. При открытии заслонки полость уплотняющего элемента путем смещения подвижной керамической шайбы относительно неподвижной сообщается с атмосферой, при этом вход регулирующей среды перекрывается той же шайбой, на чертежах не показано, и рукояткой 11 поворачивают запорный диск в положение "открыто". При закрытии заслонки (фиг. 3) сначала устанавливают запорный диск в положение "закрыто" с помощью первого ГВВ, а затем с помощью второго ГВВ к зазору между ребром корпуса и ребром диска прижимают кольцевое уплотнение. Открытие заслонки производят в обратном порядке. Сначала отжимают уплотнение, а затем открывают запорный диск. In manual operation, the
Процесс закрытия и открытия заявляемой заслонки может быть автоматизирован. При этом рукоятку 11 соединяют с исполнительным механизмом, например электромагнитом, который в процессе притяжения якоря открывает запорный диск, а при отпускании якоря запорный диск под действием пружины возвращается в закрытое положение или наоборот. The process of closing and opening the inventive damper can be automated. In this case, the
Конструкция заслонки позволяет использовать ее как отсечной клапан при аварийных ситуациях. Так в случае разрыва трубопровода датчик, реагирующий на понижение давления, приводит в действие исполнительный механизм и заслонка закрывается автоматически. В случае возникновения пожара в газонефтепроводе или рядом с ним датчик из материала с термической памятью формы срабатывает при заданной температуре и приводит исполнительный механизм в действие. Заслонка также закроется автоматически. Закрытие и открытие заслонки можно производить дистанционно с помощью тех же исполнительных механизмов и тех же датчиков. The design of the damper allows it to be used as a shut-off valve in emergency situations. So in the event of a pipeline rupture, a sensor that responds to a decrease in pressure activates the actuator and the shutter closes automatically. In the event of a fire in or near the gas and oil pipeline, a sensor made of a material with thermal shape memory is triggered at a given temperature and actuates the actuator. The damper will also close automatically. Closing and opening the shutter can be done remotely using the same actuators and the same sensors.
Таким образом, практическое использование заявляемого устройства позволит в значительной мере уменьшить, а в отдельных случаях и предотвратить экологические бедствия при аварийных ситуациях в процессе эксплуатации газонефтепроводов и других хозяйственных объектов. Thus, the practical use of the inventive device will significantly reduce, and in some cases, prevent environmental disasters in emergency situations during the operation of oil and gas pipelines and other household facilities.
Основные преимущества заявляемой заслонки перед существующими следующие: надежная работа в процессе эксплуатации, быстрое перекрытие трубопроводов в аварийных ситуациях, что способствует повышению экологической безопасности эксплуатируемых объектов, а также долгий срок службы, небольшой вес, малое сопротивление потоку жидкости или газа, широкая номенклатура по размерам и областям применения и др. The main advantages of the claimed damper over the existing ones are: reliable operation during operation, quick shutdown of pipelines in emergency situations, which contributes to the environmental safety of operating facilities, as well as a long service life, low weight, low resistance to liquid or gas flow, a wide range of sizes and areas of application, etc.
Источники информации
1. Опубл. заявка ФРГ N 2220419, кл. 47g 1/226, 1973.Sources of information
1. Publ. application of Germany N 2220419, CL 47g 1/226, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР N 781472, МКИ F 16 K 1/22, 1979. 2. USSR author's certificate N 781472, MKI F 16 K 1/22, 1979.
3. Патент РФ N 2004871, МКИ F 16K 1/22, 1990. 3. RF patent N 2004871, MKI F 16K 1/22, 1990.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97103162A RU2158865C2 (en) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Quick-acting hermetic flap |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97103162A RU2158865C2 (en) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Quick-acting hermetic flap |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97103162A RU97103162A (en) | 1999-03-27 |
| RU2158865C2 true RU2158865C2 (en) | 2000-11-10 |
Family
ID=20190393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97103162A RU2158865C2 (en) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Quick-acting hermetic flap |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2158865C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470683C1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Морские инновационные технологии" | Fire-prevention barrier |
| RU194845U1 (en) * | 2019-02-25 | 2019-12-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | EMERGENCY STOP DEVICE FOR FUEL PIPELINES |
-
1997
- 1997-03-03 RU RU97103162A patent/RU2158865C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470683C1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Морские инновационные технологии" | Fire-prevention barrier |
| RU194845U1 (en) * | 2019-02-25 | 2019-12-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | EMERGENCY STOP DEVICE FOR FUEL PIPELINES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5193573A (en) | Ball valve having replaceable seals under full service pressure | |
| US5551479A (en) | Combination ball and check valve | |
| US3654950A (en) | Valve | |
| US3311128A (en) | Butterfly valve | |
| CA2982265C (en) | Shut-off device | |
| US3498315A (en) | Corrosion resistant ball check valve | |
| EP0520997B1 (en) | A ball valve | |
| RU2659429C2 (en) | High-temperature seals for use in rotary valves | |
| JP5530360B2 (en) | Split valve | |
| PT1169588E (en) | DEVICE FOR CONTROL OF MEDIA FLUIDS | |
| US4483509A (en) | Guillotine valve assembly | |
| KR20090015576A (en) | On-off ball check valve | |
| US3394914A (en) | Fluid pressure responsive sealing butterfly valve | |
| US4976403A (en) | Valve with metallic bellows valve stem seal | |
| RU2158865C2 (en) | Quick-acting hermetic flap | |
| US20020074040A1 (en) | Butterfly valve with passive-lubricated liner/seat | |
| US2845248A (en) | Non-sticking leak-proof valve | |
| CA1284796C (en) | Fireproof valve assembly and seal element for use therein | |
| US4648418A (en) | Fireproof valve assembly and valve element for use therein | |
| CA2002357C (en) | Shaftless butterfly valve | |
| EA001352B1 (en) | Safety valve | |
| RU205601U1 (en) | Ball valve | |
| RU2230962C1 (en) | Sectioned gate-type stopcock | |
| KR200428149Y1 (en) | Valve for water supply facilities | |
| RU2187731C1 (en) | Check non-return shut-off valve |