RU2738990C1 - Cryogenic shutoff plunger pipeline valve - Google Patents

Cryogenic shutoff plunger pipeline valve Download PDF

Info

Publication number
RU2738990C1
RU2738990C1 RU2019144402A RU2019144402A RU2738990C1 RU 2738990 C1 RU2738990 C1 RU 2738990C1 RU 2019144402 A RU2019144402 A RU 2019144402A RU 2019144402 A RU2019144402 A RU 2019144402A RU 2738990 C1 RU2738990 C1 RU 2738990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seal
insulator
plunger
cryogenic
upper cover
Prior art date
Application number
RU2019144402A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Евгеньевич Лебедев
Анна Борисовна Капранова
Александр Михайлович Мельцер
Дмитрий Викторович Воронин
Николай Николаевич Бондарь
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР"
Priority to RU2019144402A priority Critical patent/RU2738990C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2738990C1 publication Critical patent/RU2738990C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift 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
    • F16K1/32Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K41/00Spindle sealings
    • F16K41/02Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K49/00Means in or on valves for heating or cooling
    • F16K49/002Electric heating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

FIELD: valves.
SUBSTANCE: present invention relates to valve industry, in particular to shutoff valves used in cryogenic low-temperature fittings, and invention is intended for shutting off flow of cryogenic gaseous and liquid media with temperature from minus 70 °C to minus 196 °C with certain tightness. Cryogenic shutoff plunger valve comprises housing with inlet and outlet branch pipes, stand with insulator arranged inside, handwheel fitted on rod, which is coaxially installed in upper cover, between rod and upper cover there is a rod seal, seal rod is arranged in series from below up collar, spring support, spring and chevron seal resting in upper part in lower projection of tightening nut. Between the plunger and the upper cover there is an internal seal, between the post and the plunger there is an average seal and a guiding ring, between the post and the upper cover there is an external seal. Insulator is made in the form of a set of cylindrical elements arranged one above the other, at the ends of which there are circular grooves communicating with each other through vertical longitudinal channels, wherein axially cylindrical hollows are made at cylindrical element ends at annular grooves. At that, said insulator is arranged in cylindrical case.
EFFECT: proposed design of cryogenic shut-off plunger valve has high sealing parameters of seals that are not in contact with liquid phase of cryogenic medium, prevents ingress of solid particles into elements of insulator and seals, provides simplicity of assembly-disassembly during production and maintenance.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к запорным клапанам, применяемым в криогенной низкотемпературной арматуре, и изобретение предназначено для перекрытия потока криогенных газообразных и жидких сред с температурой от минус 70°С до минус 196°С с определенной герметичностью.The proposed invention relates to fittings, in particular, to stop valves used in cryogenic low-temperature fittings, and the invention is intended to shut off the flow of cryogenic gaseous and liquid media with a temperature from minus 70 ° C to minus 196 ° C with a certain tightness.

Известен регулирующий клапан компании Parcol [http://www.parcol.com/docs/1-6940_Cryo_GB.pdf] содержащий корпус, с входным и выходным патрубками, стойку с размещенным внутри изолятором, штурвал, насаженный на шток, который соосно установлен в верхней крышке, между верхней крышкой и изолятором размещена дисковая пружина.Known control valve company Parcol [http://www.parcol.com/docs/1-6940_Cryo_GB.pdf] containing a housing, with inlet and outlet pipes, a rack with an insulator placed inside, a steering wheel mounted on a rod, which is coaxially mounted in the upper a disc spring is located between the top cover and the insulator.

Недостатками данного клапана являются низкие герметизирующие параметры уплотнений, которые находятся в контакте с жидкой фазой рабочих сред. Из-за того, что температура стеклования аморфных участков материалов из которых изготовлены манжеты минус 100°С…120°С (ГОСТ 10007-80, Приложение 1), то манжеты теряют эластичность и герметизирующие свойства. В данном клапане предусмотрена система внутренней разгрузки, но в ней отсутствует фильтрующий элемент для защиты уплотнений от твердых частиц.The disadvantages of this valve are the low sealing parameters of the seals, which are in contact with the liquid phase of the working media. Due to the fact that the glass transition temperature of the amorphous areas of the materials from which the cuffs are made is minus 100 ° C ... 120 ° C (GOST 10007-80, Appendix 1), the cuffs lose their elasticity and sealing properties. This valve has an internal unloading system but does not have a filter element to protect the seals from particulate matter.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является криогенный запорный сильфонный клапан с ручным управлением серии АМК 331 [http://nporeg.ru/images/new_katalogi/Katalog-Kriogennaya-armatura-NPO-Regulyator.pdf].Closest to the proposed invention is a manually operated cryogenic shut-off bellows valve of the AMK 331 series [http://nporeg.ru/images/new_katalogi/Katalog-Kriogennaya-armatura-NPO-Regulyator.pdf].

Данный клапан содержит корпус, с входным и выходным патрубками, стойку с размещенным внутри изолятором, штурвал, насаженный на шток, который соосно установлен в верхней крышке, с установленным в ее верхней части грязесъемником. Между штоком и верхней крышкой установлено уплотнение штока, для обеспечения вращения штока в верхней части клапана размещен подшипник, в нижней части шток взаимодействует с плунжером, в корпусе клапана установлено седло.This valve contains a body with inlet and outlet nozzles, a rack with an insulator placed inside, a steering wheel mounted on a stem, which is coaxially installed in the upper cover, with a wiper installed in its upper part. A stem seal is installed between the stem and the top cover; a bearing is placed in the upper part of the valve to ensure rotation of the stem, the stem interacts with the plunger in the lower part, and a seat is installed in the valve body.

Недостатками данного клапана являются низкие герметизирующие параметры уплотнений, которые находятся в контакте с жидкой фазой рабочих сред. Из-за того, что температура стеклования аморфных участков материалов из которых изготовлены манжеты минус 100°С…120°С (ГОСТ 10007-80, Приложение 1), то манжеты теряют эластичность и герметизирующие свойства. В данном клапане предусмотрена система внутренней разгрузки, но в ней отсутствует фильтрующий элемент для защиты уплотнений и изолятора от твердых частиц. Кроме того, в данном клапане достаточно сложно осуществлять операции сборки и разборки, необходимые при его производстве и обслуживании.The disadvantages of this valve are the low sealing parameters of the seals, which are in contact with the liquid phase of the working media. Due to the fact that the glass transition temperature of the amorphous areas of the materials from which the cuffs are made is minus 100 ° C ... 120 ° C (GOST 10007-80, Appendix 1), the cuffs lose their elasticity and sealing properties. This valve has an internal unloading system, but it does not have a filter element to protect the seals and isolator from particulate matter. In addition, this valve is quite difficult to carry out the assembly and disassembly operations required for its production and maintenance.

Задачей данного изобретения является создание криогенного запорного плунжерного проходного клапана, имеющего высокие герметизирующие параметры уплотнений, которые не находятся в контакте с жидкой фазой криогенной среды, предотвращающего попадание твердых частиц в элементы изолятора и уплотнений, обеспечивающего простоту сборки разборки при производстве и обслуживании.The objective of this invention is to provide a cryogenic stop-type plunger globe valve having high sealing parameters of seals that are not in contact with the liquid phase of the cryogenic medium, preventing the ingress of solid particles into the insulator and seal elements, ensuring ease of assembly, disassembly during production and maintenance.

Поставленная задача достигается тем, что в криогенном запорном плунжерном проходном клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, стойку с размещенным внутри изолятором, штурвал, насаженный на шток, который соосно установлен в верхней крышке, с установленным в ее верхней части грязесъемником, между штоком и верхней крышкой установлено уплотнение штока, для обеспечения вращения штока в верхней части клапана размещен подшипник, в нижней части шток взаимодействует с плунжером, в корпусе клапана установлено седло, уплотнение штока представляет собой размещенные последовательно снизу вверх манжету, опору пружины, пружину и шевронное уплотнение, опирающееся в верхней части в нижний выступ поджимной гайки, подшипник установлен в верхней полости плунжера между ее днищем и нижним концом штока, выполненным в виде цилиндра со сферической нижней поверхностью, в плунжере сделаны отверстия с ломаной осью, соединяющие его нижнюю полость с полостью верхней крышки, между плунжером и верхней крышкой размещено внутреннее уплотнение, между стойкой и плунжером установлено среднее уплотнение и направляющее кольцо, между стойкой и верхней крышкой поставлено внешнее уплотнение, верхняя крышка нижним торцом опирается на стопорную гайку, установленную на внешней поверхности стойки, в нижней части, с внешней стороны стойка контактирует со стаканом, на который опирается съемный фланец крепления стойки, между стаканом и корпусом размещено внешнее уплотнение стакана, во внутренней полости стойки соосно размещен изолятор, опирающийся нижним торцом на гайку в которой установлен фильтрующий элемент, причем в нижней части изолятора с внешней его стороны соосно размещена цилиндрическая вставка, между которой и стаканом установлены уплотнение стакана и направляющее кольцо, изолятор выполнен в виде набора расположенных друг над другом цилиндрических элементов, на торцах которых проделаны кольцевые канавки, сообщающиеся между собой через вертикальные продольные каналы, причем соосно кольцевым канавкам на торцах цилиндрических элементов выполнены цилиндро-конические полости, причем изолятор размещен в цилиндрической обойме.The task is achieved by the fact that in a cryogenic shut-off plunger straight-through valve containing a body with inlet and outlet nozzles, a rack with an insulator placed inside, a steering wheel mounted on a rod, which is coaxially installed in the upper cover, with a wiper installed in its upper part, between the rod and a stem seal is installed with the upper cover, a bearing is placed in the upper part of the valve to ensure the rotation of the stem, the stem interacts with the plunger in the lower part, a seat is installed in the valve body, the stem seal is a cuff, a spring support, a spring and a chevron seal placed in series from bottom to top, resting in the upper part in the lower protrusion of the clamping nut, the bearing is installed in the upper cavity of the plunger between its bottom and the lower end of the rod, made in the form of a cylinder with a spherical lower surface, holes with a broken axis are made in the plunger, connecting its lower cavity with the cavity of the upper cover, between the plunger and the upper it has an internal seal with a cover, a middle seal and a guide ring are installed between the column and the plunger, an external seal is placed between the column and the top cover, the upper cover rests on the lower end on a lock nut installed on the outer surface of the column, in the lower part, on the outside the column contacts with a glass, on which the removable flange of the rack mount rests, an external seal of the glass is placed between the glass and the body, an insulator is located coaxially in the internal cavity of the rack, supported by the lower end on a nut in which a filter element is installed, and in the lower part of the insulator from its outer side it is coaxially located a cylindrical insert, between which a cup seal and a guide ring are installed, the insulator is made in the form of a set of cylindrical elements located one above the other, at the ends of which annular grooves are made, communicating with each other through vertical longitudinal channels, and coaxially with the ring Cylindrical-conical cavities are made to the grooves at the ends of the cylindrical elements, and the insulator is placed in a cylindrical casing.

Криогенный запорный плунжерный проходной клапан содержит корпус 1 со входным 2 и выходным 3 патрубками, стойку 4 с размещенным внутри изолятором 5, штурвал 6 (на Фиг. 1 не показан), насаженный на шток 7, который соосно установлен в верхней крышке 8, с установленным в ее верхней части грязесъемником 9.The cryogenic shut-off plunger straight-through valve contains a housing 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, a post 4 with an insulator 5 located inside, a handwheel 6 (not shown in Fig. 1) mounted on a rod 7, which is coaxially installed in the upper cover 8, with an installed in its upper part with a wiper 9.

Между штоком 7 и верхней крышкой 8 установлено уплотнение штока которое представляет собой размещенные последовательно снизу вверх манжету 10, опору пружины 11, пружину 12 и шевронное уплотнение 13, опирающееся в верхней части в нижний выступ поджимной гайки 14.Between the rod 7 and the upper cover 8, a rod seal is installed, which is a cuff 10, a spring support 11, a spring 12, and a chevron seal 13, which rests in the upper part on the lower protrusion of the clamping nut 14, placed in series from the bottom upwards.

Для обеспечения вращения штока 7 в верхней части клапана размещен подшипник 15, который обеспечивает рассеивание передаточного осевого усилия по плунжеру 16. В нижней части шток 7 взаимодействует с плунжером 16, в корпусе 1 клапана установлено седло 17. Седло 17 ввернуто в корпус с уплотнением 27 плоскость по плоскости (металл - металл).To ensure the rotation of the stem 7, a bearing 15 is placed in the upper part of the valve, which ensures the dissipation of the transfer axial force along the plunger 16. In the lower part, the stem 7 interacts with the plunger 16, a seat 17 is installed in the valve body 1. The seat 17 is screwed into the body with a seal 27 plane along the plane (metal - metal).

Подшипник 15 установлен в верхней полости плунжера 16 между ее днищем и нижним концом штока 7, выполненным в виде цилиндра со сферической нижней поверхностью.The bearing 15 is installed in the upper cavity of the plunger 16 between its bottom and the lower end of the rod 7, made in the form of a cylinder with a spherical lower surface.

В плунжере 16 сделаны отверстия 18 с ломаной осью, соединяющие его нижнюю полость с полостью верхней крышки 8.In the plunger 16, holes 18 with a broken axis are made, connecting its lower cavity with the cavity of the upper cover 8.

Между плунжером 16 и верхней крышкой 8 размещено внутреннее уплотнение 19. Между стойкой 4 и плунжером 16 размещено среднее уплотнение 20 и направляющее кольцо 21. Между стойкой 4 и верхней крышкой 8 установлено внешнее уплотнение 22.An inner seal 19 is placed between the plunger 16 and the top cover 8. Between the post 4 and the plunger 16, there is a middle seal 20 and a guide ring 21. An external seal 22 is installed between the post 4 and the top cover 8.

Верхняя крышка 8 нижним торцом опирается на стопорную гайку 23, установленную на внешней поверхности стойки 4, в нижней части, с внешней стороны стойка 4 контактирует со стаканом 24, на который опирается съемный фланец крепления стойки 4. Стопорная гайка 23 предотвращает от раскручивания верхнюю крышку 8 при возникновении вибраций.The lower end of the upper cover 8 rests on the lock nut 23 installed on the outer surface of the rack 4, in the lower part, from the outside, the rack 4 contacts the sleeve 24, on which the removable flange of the rack 4 rests. The lock nut 23 prevents the upper cover 8 from unwinding when vibrations occur.

Во внутренней полости стойки 4 соосно размещен изолятор 5, опирающийся нижним торцом на гайку 25 в которой установлен фильтрующий элемент 26.An insulator 5 is coaxially located in the inner cavity of the rack 4, which is supported by its lower end on a nut 25 in which a filter element 26 is installed.

В нижней части изолятора 5 с внешней его стороны соосно размещена цилиндрическая вставка 28, между которой и стаканом 24 установлены уплотнение стакана 29 и направляющее кольцо 30. Направляющее кольцо 30 центрирует плунжер 16 и цилиндрическую вставку 28, тем самым предохраняют поверхности от задиров при поступательном движении.In the lower part of the insulator 5, on its outer side, a cylindrical insert 28 is coaxially located, between which a cup seal 29 and a guide ring 30 are installed between the cup 24 and the guide ring 30. The guide ring 30 centers the plunger 16 and the cylindrical insert 28, thereby protecting the surfaces from scoring during translational movement.

Изолятор 5 выполнен в виде набора расположенных друг над другом цилиндрических элементов 31, на торцах которых выполнены кольцевые канавки 32, сообщающиеся между собой через вертикальные продольные каналы 33, причем соосно кольцевым канавкам 32 на торцах цилиндрических элементов 31 выполнены цилиндро-конические полости 34. Изолятор 5 размещен в цилиндрической обойме 35. Между стаканом 24 и корпусом 1 размещено внешнее уплотнение стакана 36.The insulator 5 is made in the form of a set of cylindrical elements 31 located one above the other, at the ends of which there are annular grooves 32 communicating with each other through vertical longitudinal channels 33, and coaxially with the annular grooves 32 on the ends of the cylindrical elements 31 are cylindrical-conical cavities 34. Insulator 5 placed in a cylindrical casing 35. Between the nozzle 24 and the body 1 there is an external seal of the nozzle 36.

На верхней крышке 8 клапана установлена шайба 37 и гайка 38, которыми можно зафиксировать любой привод в рамках конструктивного назначения и применения.Washer 37 and nut 38 are installed on the top cover 8 of the valve, with which any actuator can be fixed within the framework of its design and application.

Криогенный запорный плунжерный проходной клапан работает следующим образом.Cryogenic shut-off plunger globe valve works as follows.

В закрытом положении движение криогенной среды через клапан не происходит. При этом поток криогенной среды (жидкая фаза) с температурой минус 196°С поступает через входной патрубок во внутреннюю полость корпуса 1.In the closed position, the movement of the cryogenic medium through the valve does not occur. In this case, the flow of the cryogenic medium (liquid phase) with a temperature of minus 196 ° C enters through the inlet pipe into the inner cavity of the housing 1.

При движении жидкой криогенной среды вверх в средней части изолятора 5 происходит преобразование жидкой фазы в газообразную (в средней части изолятора температура газовой фазы минус 100°С). Достигнув полости верхней крышки 8 газ расширяется за счет температурного преобразования, и происходят следующие процессы:When the liquid cryogenic medium moves upwards in the middle part of the insulator 5, the liquid phase is converted into a gaseous one (in the middle part of the insulator, the temperature of the gas phase is minus 100 ° C). Having reached the cavity of the upper cover 8, the gas expands due to temperature transformation, and the following processes occur:

• газ давит на манжету 10, обеспечивая герметичность плунжера;• gas presses on the collar 10, ensuring the tightness of the plunger;

• газ давит на шевронное уплотнение 13, обеспечивая герметичность клапана по штоку относительно внешней среды;• the gas presses on the chevron seal 13, ensuring the valve stem tightness against the external environment;

• газ за счет объемного расширения давит через вертикальные продольные каналы 33 изолятора 5 в направлении, обратном потоку криогенной среды, тем самым создавая газовую подушку, которая в свою очередь защищает дополнительно верхнюю часть клапана с эластичными уплотнениями (манжета 10, шевронное уплотнение 13) от замораживания (t≤минус 70°С).• due to volumetric expansion, the gas presses through the vertical longitudinal channels 33 of the insulator 5 in the direction opposite to the flow of the cryogenic medium, thereby creating a gas cushion, which in turn additionally protects the upper part of the valve with elastic seals (collar 10, chevron seal 13) from freezing (t≤minus 70 ° С).

С целью защиты уплотнений от твердых частиц на пути потока размещен фильтрующий элемент 26, проходя через который поток очищается от твердых частиц и поступает в вертикальные продольные каналы 33 изолятора 5. С целью обеспечения равномерного распределения криогенной среды между продольными каналами 33 и простоты сборки изолятора 5 на торцах цилиндрических элементов 31 проделаны кольцевые канавки 32. С целью предотвращения промерзания изолятора на торцах цилиндрических элементов 31 выполнены цилиндро-конические полости 34 в которых скапливается воздух или газ.In order to protect the seals from solid particles, a filter element 26 is placed in the flow path, passing through which the flow is cleaned of solid particles and enters the vertical longitudinal channels 33 of the insulator 5. In order to ensure uniform distribution of the cryogenic medium between the longitudinal channels 33 and ease of assembly of the insulator 5 on the ends of the cylindrical elements 31 are made with annular grooves 32. In order to prevent freezing of the insulator, cylindrical-conical cavities 34 are made on the ends of the cylindrical elements 31 in which air or gas accumulates.

При открытии клапана (поворот штурвала 6 со штоком 7) происходит открытие проходного сечения (центрального отверстия в седле 17) и криогенная среда устремляется в выходной патрубок 3 корпуса 1. Открытие проходного сечения осуществляется путем поднятия следующих элементов: штока 7, плунжера 16, изолятора 5, фильтрующего элемента 26, цилиндрической вставки 28, цилиндрической обоймы 34.When the valve is opened (turning the handwheel 6 with stem 7), the flow area is opened (central hole in the seat 17) and the cryogenic medium rushes into the outlet nozzle 3 of body 1. The flow area is opened by lifting the following elements: rod 7, plunger 16, insulator 5 , filter element 26, cylindrical insert 28, cylindrical cage 34.

Благодаря тому, что уплотнение штока размещено в верхней части клапана (между штоком 7 и верхней крышкой 8) удается обеспечить его работоспособность за счет вывода из зоны низких температур. С целью обеспечения герметичности уплотнение штока представляет собой размещенные последовательно снизу вверх манжету 10, опору пружины 11, пружину 12 и шевронное уплотнение 13, опирающееся в верхней части в нижний выступ поджимной гайки 14. Такое конструктивное исполнение обеспечивает надежную герметизацию высокий срок службы даже при низких температурах. Кроме того, такое последовательное расположение уплотнения штока позволяет наиболее рационально распределить температурную нагруженность его элементов.Due to the fact that the stem seal is located in the upper part of the valve (between the stem 7 and the top cover 8), it is possible to ensure its operability by removing it from the low temperature zone. In order to ensure tightness, the stem seal consists of a collar 10, a spring support 11, a spring 12 and a herringbone seal 13 located in series from the bottom upwards, supported in the upper part by the lower protrusion of the clamping nut 14. This design provides reliable sealing and a long service life even at low temperatures ... In addition, such a sequential arrangement of the stem seal allows the most rational distribution of the temperature loading of its elements.

Для обеспечения вращения штока 7 и поступательного перемещения плунжера 16, изолятора 5, фильтрующего элемента 26, цилиндрической вставки 28, цилиндрической обоймы 35 в верхней полости плунжера 16 (между ее днищем и нижним концом штока 7, выполненным в виде цилиндра со сферической нижней поверхностью) установлен подшипник 15. С целью обеспечения работоспособности в условиях контакта с криогенной жидкой средой подшипник 15 поднят на максимально возможное расстояние, где температура криогенной среды повышается до минус 70°С за счет преобразование жидкой фазы в газообразную в изоляторе 5.To ensure the rotation of the rod 7 and the translational movement of the plunger 16, the insulator 5, the filter element 26, the cylindrical insert 28, the cylindrical cage 35 in the upper cavity of the plunger 16 (between its bottom and the lower end of the rod 7, made in the form of a cylinder with a spherical lower surface) is installed bearing 15. In order to ensure operability under conditions of contact with a cryogenic liquid medium, bearing 15 is raised to the maximum possible distance, where the temperature of the cryogenic medium rises to minus 70 ° C due to the transformation of the liquid phase into gaseous phase in the insulator 5.

Выполнение отверстий 18 в плунжере 16 с ломаной осью, соединяющих его нижнюю полость с полостью верхней крышки 8 необходимо для компактного размещения подшипника 15 верхней полости плунжера 16 и предотвращения попадания среды к подшипнику 15.Making holes 18 in the plunger 16 with a broken axis connecting its lower cavity with the cavity of the upper cover 8 is necessary for compact placement of the bearing 15 of the upper cavity of the plunger 16 and preventing the ingress of medium to the bearing 15.

Наличие уплотнений размещенных на разных расстояниях от вертикальной оси клапана (оси симметрии изолятора 5) которые установлены между плунжером 16 и верхней крышкой 8 (внутреннее уплотнение 19), между стойкой 4 и плунжером 16 (среднее уплотнение 20 и направляющее кольцо 21), между стойкой 4 и верхней крышкой 8 (внешнее уплотнение 22) позволяет обеспечить герметичность клапана и равномерно распределить нагрузки между уплотнениями, что повысить их срок службы, особенно при работе с криогенными средами.The presence of seals located at different distances from the vertical axis of the valve (axis of symmetry of the insulator 5), which are installed between the plunger 16 and the upper cover 8 (internal seal 19), between the post 4 and the plunger 16 (middle seal 20 and the guide ring 21), between the post 4 and top cover 8 (outer seal 22) allows to ensure the tightness of the valve and evenly distribute the loads between the seals, which increases their service life, especially when working with cryogenic media.

Наличие стопорной гайки 23, на которую нижним торцом опирается верхняя крышка 8, обеспечивает возможность регулирования размеров полости верхней крышки 8, в которой скапливается газ, обеспечивающий давление, необходимое для разгрузки привода клапана. С целью обеспечения доступности и удобства регулирования стопорная гайка 23 установлена на внешней поверхности стойки 4.The presence of a lock nut 23, on which the upper cover 8 rests with its lower end, makes it possible to adjust the dimensions of the cavity of the upper cover 8, in which gas accumulates, providing the pressure required to unload the valve drive. In order to ensure accessibility and ease of adjustment, the lock nut 23 is installed on the outer surface of the rack 4.

За счет того, что стойка 4 в нижней части с внешней стороны контактирует со стаканом 24, на который опирается съемный фланец крепления стойки 4, упрощается сборка-разборка клапана (обеспечивается снятие верхней части с корпуса). Кроме того, наличие стакана 24 позволяет разместить еще одно уплотнение, которое размещено между стаканом 24 и корпусом (внешнее уплотнение стакана 36).Due to the fact that the post 4 in the lower part from the outside is in contact with the nozzle 24, on which the removable flange of the post 4 is supported, simplifies assembly and disassembly of the valve (removal of the upper part from the body is provided). In addition, the presence of the cup 24 allows another seal to be placed between the cup 24 and the body (outer cup seal 36).

Для обеспечения герметизации между внутренней поверхностью стакана 24 и цилиндрической вставкой 28 установлены уплотнение стакана 29 и направляющее кольцо 30.To ensure a seal between the inner surface of the cup 24 and the cylindrical insert 28, a cup seal 29 and a guide ring 30 are installed.

Гайка 25 необходима для крепления изолятора 5 и фильтрующего элемента 26 к цилиндрической вставке 28.Nut 25 is needed to fasten insulator 5 and filter element 26 to cylindrical insert 28.

Благодаря тому, что изолятор 5 выполнен в виде набора расположенных друг над другом цилиндрических элементов 31, на торцах которых выполнены кольцевые канавки 32, сообщающиеся между собой через вертикальные продольные каналы 33, причем соосно кольцевым канавкам 32 на торцах цилиндрических элементов 31 выполнены цилиндро-конические полости 34 удается эффективно повысить температуру криогенной среды в зоне уплотнений за счет ее перехода в газообразное состояние.Due to the fact that the insulator 5 is made in the form of a set of cylindrical elements 31 located one above the other, at the ends of which there are annular grooves 32 communicating with each other through vertical longitudinal channels 33, and coaxially with the annular grooves 32 at the ends of the cylindrical elements 31 are cylindrical-conical cavities 34 it is possible to effectively increase the temperature of the cryogenic medium in the seal zone due to its transition to a gaseous state.

Размещение изолятора 5 в цилиндрической обойме 35 предотвращает смещение цилиндрических элементов 31 и упрощает процесс сборки клапана.The placement of the insulator 5 in the cylindrical casing 35 prevents displacement of the cylindrical elements 31 and simplifies the valve assembly process.

Предлагаемая конструкция криогенного запорного плунжерного проходного клапана имеет высокие герметизирующие параметры уплотнений, которые не находятся в контакте с жидкой фазой криогенной среды, предотвращает попадание твердых частиц в элементы изолятора и уплотнений, обеспечивает простоту сборки разборки при производстве и обслуживании.The proposed design of a cryogenic shut-off plunger in-line valve has high sealing parameters of seals that are not in contact with the liquid phase of the cryogenic medium, prevents solid particles from entering the insulator and seals elements, and ensures ease of assembly, disassembly during production and maintenance.

Claims (1)

Криогенный запорный плунжерный проходной клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, стойку с размещенным внутри изолятором, штурвал, насаженный на шток, который соосно установлен в верхней крышке, с установленным в ее верхней части грязесъемником, между штоком и верхней крышкой установлено уплотнение штока, для обеспечения вращения штока в верхней части клапана размещен подшипник, в нижней части шток взаимодействует с плунжером, в корпусе клапана установлено седло, отличающийся тем, что уплотнение штока представляет собой размещенные последовательно снизу вверх манжету, опору пружины, пружину и шевронное уплотнение, опирающееся в верхней части в нижний выступ поджимной гайки, подшипник установлен в верхней полости плунжера между ее днищем и нижним концом штока, выполненным в виде цилиндра со сферической нижней поверхностью, в плунжере сделаны отверстия с ломаной осью, соединяющие его нижнюю полость с полостью верхней крышки, между плунжером и верхней крышкой размещено внутреннее уплотнение, между стойкой и плунжером установлено среднее уплотнение и направляющее кольцо, между стойкой и верхней крышкой поставлено внешнее уплотнение, верхняя крышка нижним торцом опирается на стопорную гайку, установленную на внешней поверхности стойки, в нижней части, с внешней стороны стойка контактирует со стаканом, на который опирается съемный фланец крепления стойки, между стаканом и корпусом размещено внешнее уплотнение стакана, во внутренней полости стойки соосно размещен изолятор, опирающийся нижним торцом на гайку, в которой установлен фильтрующий элемент, причем в нижней части изолятора с внешней его стороны соосно размещена цилиндрическая вставка, между которой и стаканом установлены уплотнение стакана и направляющее кольцо, изолятор выполнен в виде набора расположенных друг над другом цилиндрических элементов, на торцах которых проделаны кольцевые канавки, сообщающиеся между собой через вертикальные продольные каналы, причем соосно кольцевым канавкам на торцах цилиндрических элементов выполнены цилиндроконические полости, причем изолятор размещен в цилиндрической обойме.A cryogenic shut-off plunger in-line valve containing a body with inlet and outlet nozzles, a stand with an insulator placed inside, a steering wheel mounted on a stem, which is coaxially mounted in the upper cover, with a wiper installed in its upper part, a stem seal is installed between the stem and the upper cover, to ensure the rotation of the stem, a bearing is located in the upper part of the valve, in the lower part of the stem interacts with the plunger, a seat is installed in the valve body, characterized in that the stem seal is a cuff, a spring support, a spring and a chevron seal resting in the upper parts into the lower protrusion of the clamping nut, the bearing is installed in the upper cavity of the plunger between its bottom and the lower end of the rod, made in the form of a cylinder with a spherical lower surface, holes with a broken axis are made in the plunger, connecting its lower cavity with the cavity of the upper cover, between the plunger and the top cover is located in Internal seal, between the column and the plunger, a middle seal and a guide ring are installed, an external seal is installed between the column and the top cover, the upper cover with its lower end rests on a lock nut installed on the outer surface of the column, in the lower part, on the outside, the column contacts the glass, on which the removable flange for fastening the rack rests, an external seal of the glass is placed between the glass and the body, an insulator is located coaxially in the internal cavity of the rack, supported by the lower end on a nut in which a filter element is installed, and a cylindrical insert is coaxially located in the lower part of the insulator from its outer side , between which the cup seal and the guide ring are installed, the insulator is made in the form of a set of cylindrical elements located one above the other, at the ends of which circular grooves are made, communicating with each other through vertical longitudinal channels, and coaxially with the annular grooves on the end x cylindrical elements, cylindrical-conical cavities are made, and the insulator is placed in a cylindrical casing.
RU2019144402A 2019-12-24 2019-12-24 Cryogenic shutoff plunger pipeline valve RU2738990C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144402A RU2738990C1 (en) 2019-12-24 2019-12-24 Cryogenic shutoff plunger pipeline valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144402A RU2738990C1 (en) 2019-12-24 2019-12-24 Cryogenic shutoff plunger pipeline valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2738990C1 true RU2738990C1 (en) 2020-12-21

Family

ID=74062815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144402A RU2738990C1 (en) 2019-12-24 2019-12-24 Cryogenic shutoff plunger pipeline valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2738990C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2056567C1 (en) * 1990-12-19 1996-03-20 Конструкторское бюро "Салют" Electropneumatic valve
RU2617219C1 (en) * 2016-05-11 2017-04-24 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Ball valve
RU2618364C2 (en) * 2014-03-21 2017-05-03 Сафран Аэро Бустерс Са Aerospace electrovalve for high pressure criogenic gas
CN108351033A (en) * 2015-11-10 2018-07-31 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 It is equipped for the valve of the upper dress formula valve in Cryo Equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2056567C1 (en) * 1990-12-19 1996-03-20 Конструкторское бюро "Салют" Electropneumatic valve
RU2618364C2 (en) * 2014-03-21 2017-05-03 Сафран Аэро Бустерс Са Aerospace electrovalve for high pressure criogenic gas
CN108351033A (en) * 2015-11-10 2018-07-31 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 It is equipped for the valve of the upper dress formula valve in Cryo Equipment
RU2617219C1 (en) * 2016-05-11 2017-04-24 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Ball valve

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://nporeg.ru/images/new_katalogi/Katalog-Kriogennaya-armatura-NPO-Regulyator.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10315939B2 (en) Diaphragm valve with diaphragm seat carrier
US6095186A (en) Plural valve seating arrangement
CA1291105C (en) Inverted bellows valve
US7401760B2 (en) Vacuum regulating valve
JP6099898B2 (en) Valve for substantially air-tightly blocking the flow path
CA2764803C (en) Fluid valves having dynamic valve trim joints
US6811140B1 (en) Shut-off valve assembly
RU2706868C2 (en) Membrane actuator with adjustable actuation force
KR20150000506A (en) plug valve and stem sealing assembly
WO2021143495A1 (en) Corrugated pipe stop valve
US10352459B2 (en) Seal assemblies for use with fluid valves
US9395019B2 (en) Device for sealing a valve
RU2308627C1 (en) Regulating valve
RU2738990C1 (en) Cryogenic shutoff plunger pipeline valve
JP7254467B2 (en) Adjusting overtravel in a two-part plug for use in a valve assembly
US10844964B2 (en) Valve with active seal and shaft blowout prevention device
RU2230965C2 (en) Check valve with axial direction of flow
CN207049427U (en) A kind of low temperature dual face seals valve
RU2803773C1 (en) Shut-off bellows valve
US11143314B1 (en) Methods and apparatus to load a valve packing
KR100342060B1 (en) T Type Glove Valve For Improving The Sealing Ability
RU2232327C2 (en) Shut-off adjusting valve
RU92504U1 (en) BALL VALVE
WO2013115674A1 (en) Shut-off valve
JP2007315603A (en) Method and apparatus for covering pressure vessel