RU2740327C1 - Pipeline gate - Google Patents

Pipeline gate Download PDF

Info

Publication number
RU2740327C1
RU2740327C1 RU2020102645A RU2020102645A RU2740327C1 RU 2740327 C1 RU2740327 C1 RU 2740327C1 RU 2020102645 A RU2020102645 A RU 2020102645A RU 2020102645 A RU2020102645 A RU 2020102645A RU 2740327 C1 RU2740327 C1 RU 2740327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seat
tube
shut
annular groove
blower
Prior art date
Application number
RU2020102645A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустам Фаритович Мамлеев
Original Assignee
Рустам Фаритович Мамлеев
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 Рустам Фаритович Мамлеев filed Critical Рустам Фаритович Мамлеев
Priority to RU2020102645A priority Critical patent/RU2740327C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740327C1 publication Critical patent/RU2740327C1/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
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44Details of seats or valve members of double-seat valves
    • F16K1/443Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series
    • F16K1/446Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series with additional cleaning or venting means between the two seats
    • 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
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30Details
    • F16K3/36Features relating to lubrication
    • 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
    • F16K5/00Plug 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
    • F16K5/08Details
    • F16K5/22Features relating to lubrication
    • F16K5/227Features relating to lubrication for plugs with spherical surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

FIELD: pipelines.SUBSTANCE: pipeline shutter comprises a body, a shutoff member, two seats, a shutoff member drive, a lubricant fluid between the shutoff member and seats, a lubricant supply union, a lubricating fluid injector, wherein the seat on the surface in contact with the shut-off member has an annular groove, a channel extending from the annular groove to the outer surface of the seat, the pipe-type gate includes a tube located inside the body of the gate, wherein saddle, tube, nozzle, injector are rigidly connected, and cavity, limited by shut-off element, annular groove, channel in seat, tube, nozzle and injector forms sealed closed space, filled with lubricating liquid with constant properties during operation, wherein tube design allows tube end adjacent to seat to freely move with seat, wherein forcing device creates pressure within 1.5–5.0 of process medium pressure in inlet branch pipe, and the tube is made of chrome-nickel stainless steel, which is well elastic and plastic deformation.EFFECT: invention provides tightness and multiple reduction of opening forces at whatever characteristics and directions of process medium.8 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Техническое решение относится к области трубопроводной запорной арматуры (шиберные, клиновые, шаровые затворы) и может быть использовано в трубопроводах, предназначенных для перекрытия и регулирования различных жидких и газообразных потоков, в т.ч. и содержащих твердые частицы с давлениями, преимущественно, выше 10 МПа.The technical solution relates to the field of pipeline valves (gate valves, wedge, ball valves) and can be used in pipelines designed to shut off and control various liquid and gaseous flows, incl. and containing solid particles with pressures, preferably above 10 MPa.

В затворах открытие или закрытие осуществляется путем перемещения запорного органа (шибера, клина или шара) относительно седел, прижатых к нему и обеспечивающих герметичность в затворе. Усилие прижима в затворе создается конструктивно за счет уплотнительного блока, включающего упругие элементы. В закрытом состоянии давление технологической среды дополнительно прижимает запорный орган к седлу, увеличивая усилие прижима и силу трения в затворе. Увеличение силы трения приводит к росту усилия, необходимого для открытия затвора, постепенному износу трущихся поверхностей, нарушению герметичности и выходу из строя затвора. При размере проходного сечения более 20 мм и перепаде давления на противоположных сторонах более 10 МПа на запорный орган затвора действует такое усилие, что его трудно или даже невозможно открыть из-за больших сил трения в уплотнении, приводящее к ускоренному износу трущихся поверхностей или их поломке.In gates, opening or closing is carried out by moving the gate (gate, wedge or ball) relative to the seats pressed against it and ensuring tightness in the gate. The clamping force in the gate is created constructively due to the sealing block, which includes elastic elements. In the closed state, the process fluid pressure additionally presses the valve against the seat, increasing the clamping force and the frictional force in the valve. An increase in the friction force leads to an increase in the force required to open the shutter, gradual wear of the rubbing surfaces, leakage and failure of the shutter. With a bore size of more than 20 mm and a pressure drop on opposite sides of more than 10 MPa, such a force acts on the shut-off element of the gate that it is difficult or even impossible to open it due to high friction forces in the seal, leading to accelerated wear of rubbing surfaces or their breakage.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Известны конструкции и способы, предусматривающие использование в седлах уплотнений из полимерных материалов, например, тефлона, обладающего низким коэффициентом трения (около 0,05) относительно металлических материалов. Однако такие уплотнения при давлениях выше 10 МПа быстро теряют работоспособность из-за низкого предела текучести, не превышающего 20 МПа и ползучести материала.Known designs and methods provide for the use in the seats of seals made of polymeric materials, for example, Teflon, which has a low coefficient of friction (about 0.05) relative to metallic materials. However, such seals at pressures above 10 MPa quickly lose their performance due to the low yield point, not exceeding 20 MPa, and material creep.

Известны способы, где на трущиеся поверхности рабочих органов затвора наносят твердые металлические покрытия, например, хром, никель и т.д. и керамику, например, нитриды титана, хрома или алюминия и т.д. с последующей полировкой, обеспечивающие некоторое снижение коэффициента трения, полностью не приводящее к желаемому результату.There are known methods where hard metal coatings, for example, chromium, nickel, etc. are applied to the rubbing surfaces of the shutter working bodies. and ceramics such as titanium, chromium or aluminum nitrides, etc. with subsequent polishing, providing some reduction in the coefficient of friction, which does not completely lead to the desired result.

Известна шиберная задвижка [RU 2538993, 2015]. Шибер состоит из двух наружных и одной внутренней стенки, жестко соединенных штифтами. Внутренняя стенка имеет окно, в котором расположен разгрузочный шибер, имеющий возможность перемещаться приводом на некоторое расстояние в вертикальном направлении внутри окна и далее увлекать с собой и весь шибер. Уплотнение сочленений обеспечивается тефлоновыми пластинами. В стенках шибера и разгрузочном шибере имеются разгрузочные каналы в виде отверстий, которые могут, как совмещаться, так и перекрываться стенками указанных элементов. При открытии задвижки сначала на величину зазора поднимается вверх разгрузочный шибер, отверстия совмещаются между собой в результате чего образуется разгрузочный канал, через который технологическая среда из нагнетающей стороны перетекает, в нагнетаемую сторону задвижки, давления на входе и выходе выравниваются, усилия на приводе затвора уменьшаются и задвижка полностью открывается. Привод снабжен разгрузочными окнами, с которыми разгрузочный шибер имеет подвижный контакт с плотной посадкой.Known gate valve [RU 2538993, 2015]. The gate consists of two outer and one inner wall, rigidly connected by pins. The inner wall has a window in which an unloading gate is located, which can be moved by the drive for a certain distance in the vertical direction inside the window and then carry the entire gate with it. The joints are sealed with Teflon plates. In the walls of the gate and the discharge gate there are discharge channels in the form of holes, which can both be combined and overlapped by the walls of these elements. When the gate valve is opened, the discharge gate rises upward by the amount of clearance, the holes are aligned with each other, as a result of which a discharge channel is formed, through which the process medium flows from the delivery side to the injection side of the gate valve, the inlet and outlet pressures are equalized, the forces on the gate drive decrease and the valve opens completely. The drive is equipped with discharge ports, with which the discharge gate has a movable contact with a tight fit.

Недостатками устройства является сложность конструкции, необходимость прецизионного выполнения всех элементов и ограничение давления технологической среды из-за использования тефлона в уплотняющих пластинах, имеющего низкий предел текучести. Кроме того, такая задвижка может работать только в технологических средах, не содержащих твердых частиц, т.к. управляющие каналы постепенно забиваются и не обеспечивают надежность затвора.The disadvantages of the device are the complexity of the design, the need for precision execution of all elements and the limitation of the pressure of the process medium due to the use of Teflon in the sealing plates, which has a low yield stress. In addition, such a valve can only operate in process media that do not contain solid particles, because the control channels are gradually clogged and do not ensure the reliability of the shutter.

Известен шаровой затвор [RU 2005243, 1993], в котором от входного патрубка отходит обводной канал с вентилем, соединяющийся через выходное седло с выходным патрубком. Перед поворотом шара открывают вентиль и выравнивают давление между входным и выходными патрубками, уменьшая усилия на привод и износ трущихся поверхностей затвора. Известен также шаровой затвор, в котором обводной канал управляется нажатием рычага приводного вала [RU 2031294, 1995]. В отверстии приводного вала расположен шток, управляющий открытием-закрытием клапана и сообщением входного и выходного патрубков затвора. Перед поворотом шара рычаг приводного вала сначала нажимает на шток и только после перепуска технологической среды и уравновешивания давления поворачивает шар для открытия затвора. Недостатком таких шаровых затворов является ненадежность работы с технологическими средами, содержащими твердые частицы.Known ball valve [RU 2005243, 1993], in which a bypass channel with a valve departs from the inlet pipe, which is connected through the outlet saddle with the outlet pipe. Before turning the ball, open the valve and equalize the pressure between the inlet and outlet nozzles, reducing the forces on the actuator and the wear of the friction surfaces of the valve. Also known is a ball valve, in which the bypass channel is controlled by pressing the lever of the drive shaft [RU 2031294, 1995]. In the hole of the drive shaft there is a rod that controls the opening and closing of the valve and the communication of the inlet and outlet branch pipes of the valve. Before turning the ball, the drive shaft lever first presses the stem and only after bypassing the process and equalizing the pressure does it turn the ball to open the valve. The disadvantage of such ball valves is the unreliability of working with process fluids containing solid particles.

Известны шаровые затворы [SU 1639437, 1991; RU 17602224, 1992; RU 2011087, 1994], в котором также решается задача выравнивания давлений во входном и выходном патрубках с помощью очень сложной системы управляющих и исполнительных пневмо- и гидроприводов, магнитов, мембран, рычагов, золотников, и т.д., что не может обеспечить надежную работу затвора, тем более, в производственных условиях.Known ball valves [SU 1639437, 1991; RU 17602224, 1992; RU 2011087, 1994], which also solves the problem of equalizing the pressure in the inlet and outlet nozzles using a very complex system of control and executive pneumatic and hydraulic drives, magnets, membranes, levers, spools, etc., which cannot provide reliable the operation of the shutter, especially in production conditions.

Известны шаровые краны с выдвижным штоком [компании CAMERON, https://www.products.slb.com/valves и CALVARY Valve, http://calvaryvalve.com], в которых перед поворотом шаровой полуклиновый запорный орган отводится от седел, что обеспечивает низкий крутящий момент на штоке. Недостатком таких затворов является быстрый износ механизма отвода и поворота шарового запорного органа и потеря герметичности из-за высоких контактных напряжений. При давлениях технологической среды более 10 МПа такие шаровые краны неработоспособны из-за повышенного износа и опасности поломки элементов затвора и сочленений.Known ball valves with a rising stem [companies CAMERON, https://www.products.slb.com/valves and CALVARY Valve, http://calvaryvalve.com], in which before turning the ball half-wedge shut-off body is removed from the seats, which provides low rod torque. The disadvantage of such gates is the rapid wear of the retraction and rotation mechanism of the ball valve and the loss of tightness due to high contact stresses. At pressures of the process medium of more than 10 MPa, such ball valves are inoperative due to increased wear and the risk of breakage of valve elements and joints.

Известен шиберный затвор, который содержит корпус с входным и выходным патрубками и двумя седлами с подвижными элементами, между которыми расположен запорный орган в виде шаровой пробки или шибера, оснащенные приводом для перемещения [RU 2355933, 2009]. Седла жестко закреплены в корпусе. Подвижные элементы седел расположены с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси корпуса арматуры и снабжены кольцевыми цилиндрами, которые связаны с размещенными в корпусе арматуры цилиндрами-мультипликаторами, управляемыми индивидуальными приводами. Боковая стенка каждого кольцевого цилиндра выполнена в виде двух сильфонов разного диаметра, расположенных концентрично относительно продольной оси корпуса арматуры. Стенки каждого мультипликатора выполнены в виде оболочек, имеющих форму гофр. Внутренние полости кольцевых цилиндров и соответствующих мультипликаторов соединены между собой трубкой и образуют герметичные полости, которые заполнены жидкостью, не изменяющей свои свойства в условиях эксплуатации. Устройство позволяет управлять усилием прижима седел к запорному органу и обеспечивать герметичность в затворе.Known slide gate, which contains a housing with inlet and outlet pipes and two seats with movable elements, between which there is a shut-off element in the form of a ball plug or gate, equipped with a drive for movement [RU 2355933, 2009]. The saddles are rigidly fixed in the body. The movable elements of the seats are arranged with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of the valve body and are equipped with annular cylinders, which are connected to the multiplier cylinders placed in the valve body, controlled by individual drives. The side wall of each annular cylinder is made in the form of two bellows of different diameters, located concentrically relative to the longitudinal axis of the valve body. The walls of each multiplier are made in the form of corrugated shells. The internal cavities of the annular cylinders and the corresponding multipliers are interconnected by a tube and form sealed cavities filled with a liquid that does not change its properties under operating conditions. The device allows you to control the pressing force of the seats against the shut-off element and ensure tightness in the shutter.

Недостатки затвора:Shutter Disadvantages:

- принципиальная невозможность значительного снижения силы трения и износа в затворе из-за наличия давления технологической среды, прижимающего запорный орган к седлу; увеличение давления технологической среды и габаритов затвора ситуацию осложняют;- the fundamental impossibility of a significant reduction in the friction force and wear in the valve due to the presence of the pressure of the process medium pressing the valve against the seat; an increase in the pressure of the process medium and the dimensions of the valve complicate the situation;

- повышение давления технологической среды требует увеличения толщины стенки, жесткости сильфонов и оболочек, что также увеличивает усилия прижима седел к запорному органу и значительно усложняет конструкцию.- an increase in the pressure of the process fluid requires an increase in the wall thickness, the rigidity of the bellows and shells, which also increases the pressing forces of the seats against the shut-off element and significantly complicates the design.

Известны конструкции трубопроводных затворов, в которых между запорным органом и седлами предварительно размещается или в зазор между ними периодически в процессе эксплуатации нагнетателем подается смазочная жидкость, снижающая коэффициент трения и усилия открытия затвора [например, RU 2059137, 1996].Known designs of pipeline gates, in which between the shut-off member and the seats is preliminarily placed or in the gap between them periodically during operation, a supercharger is supplied with a lubricating fluid that reduces the coefficient of friction and the force of opening the valve [for example, RU 2059137, 1996].

Недостатки таких затворов:Disadvantages of such closures:

- выдавливание смазочной жидкости из зазора между запорным органом и седлом в полость затвора силой прижима запорного органа к седлу, создаваемого давлением технологической среды, невысокая эффективность, особенно при давлениях более 10 МПа, из-за отсутствия герметичного замкнутого пространства, обладающего достаточной жесткостью;- squeezing out the lubricating fluid from the gap between the shut-off element and the seat into the valve cavity by pressing the shut-off element against the seat, created by the pressure of the process medium, low efficiency, especially at pressures of more than 10 MPa, due to the absence of a sealed enclosed space with sufficient rigidity;

- невысокие давления и сложности подачи смазочной жидкости нагнетателем перед каждым открытием затвора в зазор между запорным органом и седлом.- low pressures and difficulties in supplying the lubricating fluid by the blower before each opening of the shutter into the gap between the shut-off element and the seat.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Технической задачей изобретения является трубопроводный затвор (шиберный, клиновый или шаровой), лишенный указанных недостатков, обеспечивающий герметичность и многократное снижение усилий открытия при любых характеристиках (давление, составу т.д.) и направлений технологической среды.The technical objective of the invention is a pipeline valve (slide, wedge or ball), devoid of the above disadvantages, ensuring tightness and multiple reduction of opening forces for any characteristics (pressure, composition, etc.) and directions of the process medium.

Для решения технической задачи предлагается трубопроводный затвор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган (шибер, клин или шар), два седла, примыкающие к запорному органу с проходными каналами, седла через упругие уплотнительные кольца контактируют с корпусом, привод запорного органа, смазочную жидкость между запорным органом и седлами, штуцер для подачи смазочной жидкости, нагнетатель смазочной жидкости, отличающийся тем, что седло на поверхности, контактирующей с запорным органом, имеет кольцевую канавку, канал, идущий от кольцевой канавки к наружной поверхности седла, трубопроводный затвор содержит трубку, расположенную внутри корпуса затвора, при этом седло, трубка, штуцер, нагнетатель жестко соединены, а полость, ограниченная запорным органом, кольцевой канавкой, каналом в седле, трубкой, штуцером и нагнетателем образует герметичное замкнутое пространство, заполненное смазочной жидкостью с постоянными свойствами при эксплуатации, причем, конструкция трубки позволяет торцу, примыкающему к седлу, свободно перемещаться с седлом.To solve the technical problem, a pipeline valve is proposed containing a body with inlet and outlet nozzles, a shut-off element (gate, wedge or ball), two seats adjacent to the shut-off element with through channels, the seats through elastic sealing rings contact the body, the shut-off valve drive, lubricating liquid between the shut-off element and the seats, a fitting for supplying lubricant liquid, a lubricant pump, characterized in that the seat on the surface in contact with the shut-off element has an annular groove, a channel extending from the annular groove to the outer surface of the seat, the pipeline shutter contains a tube , located inside the valve body, while the seat, tube, fitting, and blower are rigidly connected, and the cavity bounded by the shut-off element, an annular groove, a channel in the seat, a tube, a union and a blower forms a sealed closed space filled with a lubricating fluid with constant properties during operation , moreover, the design of the pipes ki allows the end face adjacent to the saddle to move freely with the saddle.

Глубина кольцевой канавки находится в пределах 0,05-1,0 мм.The depth of the annular groove is in the range of 0.05-1.0 mm.

Площадь кольцевой канавки, примыкающей к запорному органу, определяется по формуле Sкк = (0,5-1,0) ⋅ (Sпатр. ⋅ Ртс)/Рсж [м2], где Sпатр. - площадь внутреннего диаметра патрубка (площадь, на которую действует технологическая среда), м2; Ртс - давление технологической среды, МПа; Рсж - давление смазочной жидкости, МПа.The area of the annular groove adjacent to the shut-off element is determined by the formula Skk = (0.5-1.0) ⋅ (Spatr. ⋅ Pts) / Pszh [m 2 ], where Spatr. - the area of the inner diameter of the branch pipe (the area on which the technological environment acts), m 2 ; Ртс - pressure of the process medium, MPa; Рсж - lubricating fluid pressure, MPa.

Седло на поверхности, контактирующей с запорным органом, имеет вторую кольцевую канавку, выполненную концентрично первой.The saddle has a second annular groove on the surface in contact with the shut-off element, made concentrically to the first one.

Запорный орган (шибер, клин или шар) и седла изготовлены из инфильтрованного керамико-металлического материала на основе карбида титана со связками из никелевых сплавов или сталей с твердостью HRC в пределах 45-70 единиц по патенту RU 2525965 С2, 2014.The shut-off body (gate, wedge or ball) and seats are made of infiltrated ceramic-metal material based on titanium carbide with bonds of nickel alloys or steels with a hardness of HRC in the range of 45-70 units according to patent RU 2525965 C2, 2014.

Нагнетатель обеспечивает давление в пределах 1,5-5,0 от величины давления технологической среды во входном патрубке.The supercharger provides pressure in the range of 1.5-5.0 of the pressure of the process medium in the inlet pipe.

Перед выходом канала в кольцевую канавку установлен обратный клапан.A check valve is installed in front of the channel outlet into the annular groove.

Трубка выполнена из хромоникелевой нержавеющей стали, с содержанием хрома в пределах 9-20% и никеля в пределах 8-12%.The tube is made of chromium-nickel stainless steel, with a chromium content in the range of 9-20% and nickel in the range of 8-12%.

Трубка выполнена однослойной.The tube is made in one layer.

Трубка выполнена многослойной.The tube is made of multilayer.

Трубка с седлом соединена неразъемно.The tube with the seat is permanently connected.

Трубка с седлом и штуцером соединена разъемно.The tube with the seat and the union is detachably connected.

Соединение нагнетателя со штуцером является байонетным.The connection between the blower and the union is bayonet.

Нагнетатель имеет ручной привод.The blower has a manual drive.

Нагнетатель является составной частью трубопроводного затвора.The blower is an integral part of the pipeline valve.

Второе седло трубопроводного затвора дополнительно оснащено узлом снижения усилий при изменении направления потока технологической среды.The second saddle of the pipeline valve is additionally equipped with a force reduction unit when changing the direction of the process fluid flow.

В качестве смазочной жидкости использованы масляные теплоносители NeoSK-OIL170 с температурой эксплуатации от (-80) до (+250)°С или Термолан Н200 с температурой эксплуатации от (-20) до (+330)°С или их аналоги.As a lubricant, oil heat carriers NeoSK-OIL170 with an operating temperature from (-80) to (+250) ° C or Termolan H200 with an operating temperature from (-20) to (+330) ° C or their analogues were used.

В открытых источниках информация по заявленной конструкции трубопроводного затвора (шиберного, клинового или шарового) не обнаружена.In open sources, information on the declared design of the pipeline valve (gate, wedge or ball) was not found.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS

Сущность предложенного технического решения поясняется фигурами:The essence of the proposed technical solution is illustrated by the figures:

Фиг. 1 - Схема шиберного затвора - вариант.FIG. 1 - Slide gate scheme - option.

Фиг. 2 - Вид А на фиг. 1 (увеличено).FIG. 2 - View A in Fig. 1 (enlarged).

Фиг. 3 - Схема шарового затвора - вариант.FIG. 3 - Scheme of a ball valve - option.

Фиг. 4 - Вид А на фиг. 3 (увеличено).FIG. 4 - View A in Fig. 3 (enlarged).

1 - Запорный орган (шибер); 2 - Седло; 3 - Кольцевая канавка; 4 - Трубка; 5 - Штуцер; 6 - смазочная жидкость; 7 - Корпус; 8 - Нагнетатель; 9 - Уплотнение; 10 - Привод затвора; 11 - канал; 12 - Обратный клапан; 13 - Первый слой трубки; 14 - Второй слой трубки; 15 - Вторая кольцевая канавка.1 - Shut-off body (gate); 2 - Saddle; 3 - Annular groove; 4 - Tube; 5 - Fitting; 6 - lubricating fluid; 7 - Housing; 8 - Supercharger; 9 - Seal; 10 - Shutter drive; 11 - channel; 12 - Check valve; 13 - The first layer of the tube; 14 - the second layer of the tube; 15 - The second annular groove.

d - средний диаметр кольцевой канавки; h - глубина кольцевой канавки; b - ширина кольцевой канавки; δ - величина перемещения седла и торца трубки.d is the average diameter of the annular groove; h is the depth of the annular groove; b is the width of the annular groove; δ - the amount of movement of the saddle and the end of the tube.

Вид Б на фиг. 1 и фиг. 3 - дополнительный узел снижения усилий привода запорного органа.View B in Fig. 1 and FIG. 3 - additional unit for reducing the drive forces of the shut-off element.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯCARRYING OUT THE INVENTION

Шиберный затвор (фиг. 1) состоит из запорного органа (1), седла (2) с кольцевой канавкой (3), трубки (4), штуцера (5), смазочной жидкости (6), корпуса (7), нагнетателя (8), уплотнения (9), привода затвора (10). Седло (фиг.2) содержит канал (11), идущий от кольцевой канавки к наружной поверхности седла.The gate valve (Fig. 1) consists of a shut-off element (1), a seat (2) with an annular groove (3), a tube (4), a union (5), a lubricating fluid (6), a body (7), a blower (8 ), seals (9), valve drive (10). The saddle (figure 2) contains a channel (11) extending from the annular groove to the outer surface of the saddle.

В канале седла установлен обратный клапан (12), не позволяющий смазочной жидкости вытечь из канала в седле при отсутствии давления в нагнетателе (8), а с выходом канала жестко соединена двухслойная трубка, имеющая внутренний (13) и наружный слои (14). Внутренний и наружный слои трубки в торцевой зоне соединены неразъемно, например, твердым медно-серебряным припоем. Внутри трубки постоянно присутствует смазочная жидкость (6).A check valve (12) is installed in the seat channel, which prevents the lubricant from flowing out of the channel in the seat in the absence of pressure in the compressor (8), and a two-layer tube is rigidly connected to the channel outlet, which has an inner (13) and an outer layer (14). The inner and outer layers of the tube in the end zone are permanently connected, for example, by hard copper-silver solder. Lubricating fluid is constantly present inside the tube (6).

В качестве смазочной жидкости можно использовать масляные теплоносители NeoSK-OIL170 с температурой эксплуатации от (-80) до (+250)°С или Термолан Н200 с температурой эксплуатации от (-20) до (+330)°С или их аналоги.As a lubricant, you can use NeoSK-OIL170 heat transfer oils with an operating temperature from (-80) to (+250) ° С or Termolan H200 with an operating temperature from (-20) to (+330) ° С or their analogues.

Работает шиберный затвор следующим образом.The slide gate works as follows.

Поток технологической среды движется, например, слева направо (фиг. 1). В этом случае (при исключении незначительного влияния вязкости смазочной жидкости и жесткости сопрягаемых элементов) давление технологической среды прижимает запорный орган (1) к правому седлу (2) с усилием прижима, равным Ft = Pt ⋅ St, [МН],The flow of the process fluid moves, for example, from left to right (Fig. 1). In this case (with the exclusion of a slight influence of the viscosity of the lubricating fluid and the stiffness of the mating elements), the pressure of the process medium presses the shut-off element (1) against the right seat (2) with a clamping force equal to Ft = Pt ⋅ St, [MN],

где Pt - давление технологической среды, МПа;where Pt is the pressure of the process medium, MPa;

St - площадь действия технологической среды на запорный орган, м2.St is the area of action of the technological medium on the shut-off element, m 2 .

Для открытия шиберного затвора включается привод запорного органа и прикладывается определенное усилие, направленное на открытие затвора. После этого смазочная жидкость одним или несколькими движениями рукоятки ручного нагнетателя (8) под давлением до 300 МПа через штуцер (6), трубку (4) и канал в седле (11) нагнетается в полость кольцевой канавки (3). При этом создается усилие открытия (Fo), которое стремится отодвинуть шибер от седла, равное Fo = Sкк ⋅ Рсж, где Sкк - площадь кольцевой канавки (Sкк = b ⋅ 3,14 ⋅ d), Рсж - давление смазочной жидкости. При этом преодолевается усилие прижима шибера к седлу и образуется зазор между шибером и седлом, куда проникает пленка смазочной жидкости и коэффициент трения между ними уменьшается, как и усилие, требуемое для привода запорного органа, практически, до 10 раз. После этого шиберный запорный орган перемещается и затвор открывается.To open the slide gate, the drive of the gate valve is turned on and a certain force is applied to open the gate. After that, the lubricating fluid is injected into the cavity of the annular groove (3) through one or more movements of the hand pump handle (8) under pressure up to 300 MPa through the fitting (6), the tube (4) and the channel in the seat (11). This creates an opening force (Fo), which seeks to move the gate away from the seat, equal to Fo = Sкк ⋅ Рсж, where Sкк is the area of the annular groove (Sкк = b ⋅ 3.14 ⋅ d), Рсж is the pressure of the lubricating fluid. At the same time, the force of pressing the gate to the seat is overcome and a gap is formed between the gate and the seat, where a film of lubricating fluid penetrates and the coefficient of friction between them decreases, as well as the force required to drive the shut-off element, practically, up to 10 times. After that, the slide gate moves and the gate opens.

При этом в большинстве случаях для значительного снижения требуемых усилий открытия трубопроводного затвора достаточно нагнетание пленки смазочной жидкости не на всей, а на небольшой площади контактной поверхности запорного органа.At the same time, in most cases, to significantly reduce the required efforts to open the pipeline valve, it is sufficient to pump a film of lubricating fluid not over the entire, but on a small area of the contact surface of the valve.

Второе седло трубопроводного затвора может быть дополнительно оснащено узлом снижения усилий привода запорного органа в том случае, если направление потока технологической среды периодически изменяется на противоположное (фиг. 1, вид «Б», изображен штриховыми линиями).The second saddle of the pipeline valve can be additionally equipped with a unit for reducing the efforts of the drive of the shut-off member in the event that the flow direction of the process medium periodically changes to the opposite (Fig. 1, view "B", shown by dashed lines).

Смазочная жидкость требуется только для заполнения кольцевой канавки в седле и создания масляной пленки между элементами при каждом открытии трубопроводного затвора. Например, для затвора с условным проходом 50 мм объем необходимой смазочной жидкости составит:Lubricating fluid is only required to fill the annular groove in the seat and create an oil film between the elements each time the pipeline valve is opened. For example, for a valve with a nominal bore of 50 mm, the volume of the required lubricating fluid will be:

Vcж=Vп+Vк+Vпот. [см3], гдеVczh = Vp + Vk + Vpot. [cm 3 ], where

Vп - объем требуемой масляной пленки, он равен произведению контактной площади седла и толщины пленки, т.е. = 28,26 см 2 (3,14 ⋅ 6 см ⋅ 1,5 см) ⋅ 0,01 см = 0,2826 см3.Vp is the volume of the required oil film, it is equal to the product of the contact area of the seat and the film thickness, i.e. = 28.26 cm 2 (3.14 ⋅ 6 cm ⋅ 1.5 cm) ⋅ 0.01 cm = 0.2826 cm 3 .

Vк - объем канала в седле при диаметре 0,3 см и длине 2,5 см равен: 3,14 ⋅ (0,3см2/4) ⋅ 2,5 см = 0,1766 см3.Vk - volume of the channel in the saddle with a diameter of 0.3 cm and a length of 2.5 cm is: 3,14 ⋅ (0,3sm 2/4) ⋅ 2,5 cm = 0.1766 cm 3.

Vпот. - объем потерь, который примем равным 100% от суммы Vп + Vк: (0,2826+0,1766) ⋅ 1=0,625.Vpot. - the volume of losses, which we will take equal to 100% of the sum Vп + Vк: (0.2826 + 0.1766) ⋅ 1 = 0.625.

Тогда расход смазочной жидкости за один цикл открытия затвора:Then the consumption of the lubricant for one cycle of opening the shutter:

Vcж = 0,2826+0,1766+0,625=1,25 см3 или, ориентировочно, 1,25 мл.Vczh = 0.2826 + 0.1766 + 0.625 = 1.25 cm 3 or approximately 1.25 ml.

Для 1000 циклов открытий трубопроводного затвора расход смазочной жидкости составит 1,25 ⋅ 1000=1,25 л.For 1000 cycles of opening the pipeline valve, the lubricant consumption will be 1.25 ⋅ 1000 = 1.25 liters.

Минимальная глубина кольцевой канавки 0,05 мм выбрана исходя из вязкости широко используемых масляных теплоносителей при температурах до минус 40 и возможности их нагнетания в кольцевую канавку, а глубина более 1,0 мм нецелесообразна, т.к. требует повышенного расхода смазочной жидкости.The minimum depth of the annular groove of 0.05 mm is selected based on the viscosity of widely used heat transfer oils at temperatures up to minus 40 and the possibility of their injection into the annular groove, and a depth of more than 1.0 mm is impractical, because requires an increased consumption of lubricant.

Площадь кольцевой канавки, примыкающей к запорному органу, определяем по формуле:The area of the annular groove adjacent to the shut-off element is determined by the formula:

Sкк = k ⋅ (Sпатр. ⋅ Ртс)/Рсж [м2],Sкк = k ⋅ (Spatr. ⋅ Рts) / Рсж [m 2 ],

где k = 0,5-1,0 - безразмерный коэффициент, учитывающий конструктивные особенности трубопроводного затвора;where k = 0.5-1.0 is a dimensionless coefficient taking into account the design features of the pipeline valve;

Sпатр. - площадь внутреннего диаметра патрубка, на которую действует технологическая среда, м2;Spatr. - the area of the inner diameter of the nozzle, which is affected by the technological environment, m 2 ;

Ртс - давление технологической среды, МПа;Ртс - pressure of the process medium, MPa;

Рсж - давление смазочной жидкости, МПа.Рсж - lubricating fluid pressure, MPa.

Например, при DN = 50 мм, Sпатр. = 3,14 ⋅ 0,052/4 = 0,00196 м2, Ртc = 100 МПа, Рсж = 200МПа, Sкк = (0,5-1,0) ⋅ (0,000196 ⋅ 100/200) = (0,5-1,0) ⋅ 0,000982 м2 или (0,5-1,0) ⋅ 9,82 см2.For example, with DN = 50 mm, Spatr. = 3,14 ⋅ 0,05 2/4 = 0.00196 m 2, Rtc = 100 MPa, p cortl p = 200MPa, SKK = (0,5-1,0) ⋅ (0,000196 ⋅ 100/200) = ( 0.5-1.0) ⋅ 0.000982 m 2 or (0.5-1.0) ⋅ 9.82 cm 2 .

При коэффициенте k = 0,5, Sкк = 0,5 ⋅ 9,82 см2 = 4,91 см2.With the coefficient k = 0.5, Skc = 0.5 ⋅ 9.82 cm 2 = 4.91 cm 2 .

При среднем диаметре кольцевой канавки 60 мм получаем ширину кольцевой канавки b = 2,6 мм.With an average diameter of the annular groove of 60 mm, the width of the annular groove b = 2.6 mm.

В этом случае создается усилие, направленное на разъединение правого седла и шибера, составляющее 50% от усилия, необходимого для полного разъединения. Из-за некоторой несимметричности кольцевой канавки относительно внутреннего диаметра патрубка разъединение происходит только на одной половине седла.In this case, a force is created to separate the right seat and gate, which is 50% of the force required for complete separation. Due to some asymmetry of the annular groove relative to the inner diameter of the nozzle, disconnection occurs only on one half of the seat.

При полном разъединении за счет создания непрерывной масляной пленки коэффициент трения между запорным органом и седлом и, соответственно, усилия на привод, снижаются, ориентировочно, в 10 раз, а при 50%-ном разъединении снижение усилий на привод составит, ориентировочно, в 5 раз.With complete separation due to the creation of a continuous oil film, the coefficient of friction between the shut-off element and the seat and, accordingly, the forces on the drive, decrease approximately by 10 times, and with 50% disconnection, the decrease in the forces on the drive will be approximately 5 times ...

При коэффициенте k = 1,0 ширина кольцевой канавки b = 5,2 мм.With the coefficient k = 1.0, the width of the annular groove is b = 5.2 mm.

В этом случае создается усилие, необходимое для полного разъединения по всей поверхности правого седла и шибера.In this case, the force required for complete separation over the entire surface of the right seat and gate is created.

Рекомендуется, для повышения надежности узла снижения усилий привода, седло на поверхности, контактирующей с запорным органом, дополнить второй кольцевой канавкой (15), выполненной концентрично первой (фиг. 2). В исходном состоянии трубопроводный затвор оснащается хорошо прилегающими друг к другу элементами запорного органа, обеспечивающими герметичность и отсутствие течи. При этом узел снижения усилий привода работает со 100%-ной эффективностью. При отсутствии твердых абразивных частиц в технологической среде износ элементов запорного органа за счет трения маловероятен вследствие наличия между ними масляной пленки рабочей жидкости. При наличии же твердых частиц может происходить износ элементов запорного органа и нарушение герметичности в затворе. В этом случае, вторая кольцевая канавка становится «накопителем» частиц, резко снижает износ и вероятность нарушения герметичности. Кроме того, наличие второй кольцевой канавки облегчает процесс притирки элементов затвора друг к другу при изготовлении и эксплуатации. Незначительная герметичность в затворе приведет к такому же снижению эффективности работы узла снижения усилий привода, а при значительной потере герметичности теряется смысл использования трубопроводного затвора.It is recommended to add a second annular groove (15) concentrically to the first one (Fig. 2) to increase the reliability of the unit for reducing the drive forces. In the initial state, the pipeline valve is equipped with well-adjoining shut-off elements to ensure tightness and absence of leaks. At the same time, the drive force reduction unit operates with 100% efficiency. In the absence of solid abrasive particles in the technological environment, wear of the shut-off element elements due to friction is unlikely due to the presence of an oil film of the working fluid between them. In the presence of solid particles, wear of the elements of the shut-off element and leakage in the shutter may occur. In this case, the second annular groove becomes a "storage" of particles, drastically reducing wear and the likelihood of leakage. In addition, the presence of the second annular groove facilitates the process of grinding shutter elements to each other during manufacture and operation. An insignificant tightness in the valve will lead to the same decrease in the efficiency of the unit for reducing the drive forces, and with a significant loss of tightness, the use of a pipeline valve is lost.

Рекомендуется запорный орган (шибер, клин или шар) и седла изготовить из инфильтрованного керамико-металлического материала на основе карбида титана со связками из никелевых сплавов или сталей с твердостью HRC в пределах 45-70 единиц по патенту RU 2525965 С2, 2014. При действии технологической среды, содержащей твердые абразивные частицы с размерами более 0,1 мм и давлениями более 10 МПа, а также частых циклах «открытие-закрытие» затвора, может происходить его интенсивный износ со значительной потерей герметичности и снижением эффективности работы узла снижения усилий в приводе. Использование в запорном органе высокотвердого и износостойкого материала позволяет значительно снизить износ при наличии узла снижения усилий привода, достигнуть и более высокого синергетического эффекта по показателям надежности, долговечности и ресурса. При твердости менее 45 HRC эффект незначителен, а при твердости более 70 HRC снижается стойкость кермета против термоударов, ограничивающая область использования трубопроводного затвора.It is recommended that the shut-off element (gate, wedge or ball) and the seats be made of infiltrated ceramic-metal material based on titanium carbide with bonds of nickel alloys or steels with a hardness of HRC in the range of 45-70 units according to patent RU 2525965 C2, 2014. a medium containing solid abrasive particles with dimensions of more than 0.1 mm and pressures of more than 10 MPa, as well as frequent “opening-closing” cycles of the gate, its intensive wear can occur with a significant loss of tightness and a decrease in the efficiency of the unit for reducing forces in the drive. The use of a high-hardness and wear-resistant material in the shut-off element can significantly reduce wear in the presence of a unit for reducing drive forces, and achieve a higher synergistic effect in terms of reliability, durability and resource. At a hardness less than 45 HRC, the effect is insignificant, and at a hardness of more than 70 HRC, the thermal shock resistance of cermet decreases, which limits the area of use of a pipeline valve.

Рекомендуется выбрать нагнетатель, обеспечивающий давление рабочей жидкости в пределах 1,5-5,0 от величины давления технологической среды во входном патрубке. При давлениях рабочей жидкости 1,5 от величины давления технологической среды увеличиваются габариты седла, а при давлениях выше 5,0 отсутствует практическая необходимость и неоправданно увеличивается стоимость нагнетателя.It is recommended to select a blower that provides a working fluid pressure in the range of 1.5-5.0 of the process fluid pressure in the inlet. At pressures of the working fluid of 1.5 times the pressure of the process medium, the dimensions of the seat increase, and at pressures above 5.0, there is no practical need and the cost of the compressor unnecessarily increases.

Рекомендуется перед выходом канала в кольцевую канавку седла установить обратный клапан, для исключения вытекания смазочной жидкости из полости трубки при отсутствии в ней давления нагнетателя и попадания воздуха в замкнутую полость. Кроме того, обратный клапан препятствует попаданию технологический среды в полость узла снижения усилий привода.It is recommended that a check valve be installed before the channel exits into the annular groove of the seat to prevent the lubricant from flowing out of the tube cavity when there is no compressor pressure in it and air enters the closed cavity. In addition, the check valve prevents the process medium from entering the cavity of the drive force reduction unit.

Рекомендуется трубку выполнить из хромоникелевой нержавеющей стали с содержанием хрома 9-20%, никеля 8-12%, например, марки 12Х18Н10Т. Такие стали хорошо поддаются пластической деформации, могут использоваться в химически агрессивных средах при температурах до 600°С при приложении значительных механических нагрузок.It is recommended that the tube be made of chromium-nickel stainless steel with a chromium content of 9-20%, nickel 8-12%, for example, grade 12X18H10T. Such steels lend themselves well to plastic deformation and can be used in chemically aggressive environments at temperatures up to 600 ° C when significant mechanical loads are applied.

Рекомендуется трубку выполнить однослойной при относительно небольших перемещениях седла в процессе работы.It is recommended that the tube be made in a single layer with relatively small movements of the seat during operation.

Рекомендуется трубку выполнить двухслойной или многослойной при увеличении перемещения седла с соответствующим уменьшением толщины каждого слоя при сохранении общей толщины стенки. Уменьшение толщины при одной и той же длине трубки пропорционально увеличивает диапазон перемещений для упругой деформации, надежность и долговечность трубки. В этом случае, составная многослойная трубка выполняется путем плотной вставки одной трубки в другую с последующей пайкой твердыми припоями или сваркой концевых участков для обеспечения одновременного несения механической нагрузки, вызванное давлением нагнетаемой смазочной жидкости.It is recommended that the tube be made two-layer or multi-layer with increasing seat travel with a corresponding decrease in the thickness of each layer while maintaining the overall wall thickness. Reducing the thickness for the same tube length proportionally increases the range of displacement for elastic deformation, reliability and durability of the tube. In this case, the composite multilayer tube is made by tightly inserting one tube into the other, followed by brazing or welding the end portions to simultaneously bear the mechanical load caused by the pressure of the pumped lubricating fluid.

Рекомендуется трубку с седлом соединять неразъемно, например, пайкой твердыми припоями для уменьшения габаритов зоны соединения при условии возможности монтажа затвора. При этом повышается надежность соединения, а монтаж седла с трубкой в затворе упрощается.It is recommended to connect the tube with the saddle permanently, for example, by brazing to reduce the size of the connection area, provided that the valve can be installed. This increases the reliability of the connection, and the installation of the seat with the tube in the valve is simplified.

Рекомендуется трубку с седлом соединять разъемно, например, на резьбе для случаев необходимости разборки, как для обеспечения качества соединяемых элементов, так и в процессе работы. При этом незначительно увеличиваются габариты зоны соединения.It is recommended to connect the tube with the saddle detachably, for example, on the thread for cases of need for disassembly, both to ensure the quality of the connected elements, and during operation. In this case, the dimensions of the connection zone increase slightly.

Рекомендуется соединение нагнетателя со штуцером выполнить байонетным, т.к. в этом случае один и тот же нагнетатель может быть использован для группы трубопроводных затворов за счет оперативности монтажа и демонтажа.It is recommended that the connection of the blower to the union be made using a bayonet connection, since in this case, one and the same blower can be used for a group of pipeline valves due to the promptness of installation and dismantling.

Рекомендуется нагнетатель использовать с ручным приводом для упрощения конструкции, т.к. для разъединения запорного органа и седла достаточен незначительный объем смазочной жидкости, подаваемой 1-2-мя движениями рукоятки нагнетателя. Нагнетателем может служить, например, ручной насос GHE-HP2800-1980 (на давления до 280 МПа), упрощенный и адаптированный для трубопроводного затвора. При этом отпадает необходимость в дорогостоящих механизированных нагнетательных устройствах.It is recommended to use the blower with a manual drive to simplify the design, because a small amount of lubricant supplied by 1-2 movements of the blower handle is sufficient to separate the shut-off element and the seat. For example, a hand pump GHE-HP2800-1980 (for pressures up to 280 MPa), simplified and adapted for a pipeline valve, can serve as a blower. This eliminates the need for expensive mechanized injection devices.

Рекомендуется нагнетатель выполнить как составную часть трубопроводного затвора, в особенности при его больших габаритах, когда стоимость нагнетателя незначительна относительно стоимости затвора.It is recommended that the blower be made as an integral part of the pipeline valve, especially with its large dimensions, when the cost of the blower is insignificant relative to the cost of the valve.

Рекомендуется второе седло трубопроводного затвора дополнительно оснастить узлом снижения усилий привода при периодическом изменении направлений технологической среды. В этом случае, левый и правый узлы снижения усилий привода включается в работу по мере необходимости.It is recommended to additionally equip the second saddle of the pipeline valve with a unit for reducing the drive forces during periodic changes in the directions of the process medium. In this case, the left and right units of the reduction of efforts of the drive are included in the work as needed.

Рекомендуется в качестве смазочной жидкости использовать масляные теплоносители NeoSK-OIL170 с температурой эксплуатации от (-80) до (+250)°С или Термолан Н200 с температурой эксплуатации от (-20) до (+330)°С в зависимости от температуры технологической и окружающей сред или их аналоги.It is recommended to use heat transfer oil NeoSK-OIL170 with an operating temperature from (-80) to (+250) ° C or Termolan H200 with an operating temperature from (-20) to (+330) ° C, depending on the process temperature and environments or their analogues.

Предложенные марки смазочной жидкости доступны и не дорогостоящи.The offered brands of lubricant are available and not expensive.

По мере расхода смазочная жидкость подлежит периодическому восполнению.As it is consumed, the lubricating fluid is subject to periodic replenishment.

Удаленность расположения узла снижения силы трения от технологической среды при минимальном расходе смазочной жидкости обеспечивают возможность работы затвора при температурах технологической среды до 600°С и выше.The remoteness of the location of the friction force reduction unit from the process medium with a minimum consumption of lubricating fluid provides the ability to operate the valve at temperatures of the process medium up to 600 ° C and above.

На фиг. 3 представлен вариант исполнения шарового крана, оснащенного узлом снижения усилий привода шарового затвора согласно заявленному изобретению, а на фиг. 4 - тот же узел снижения усилий в увеличенном виде.FIG. 3 shows an embodiment of a ball valve equipped with a unit for reducing the efforts of the drive of the ball valve according to the claimed invention, and FIG. 4 - the same unit for reducing efforts in an enlarged form.

На представленных фигурах приведены известные и проверенные практикой конструктивные исполнения соединений седла, трубки, штуцеров и нагнетателя для шиберного и шарового затворов, обеспечивающих герметичность при сверхвысоких давлениях до 300 МПа. Эти фигуры дают полное понимание конструкции и исключают необходимость дальнейшей детализации.The presented figures show the well-known and proven by practice design of connections of the seat, tube, fittings and a blower for slide and ball valves, which ensure tightness at ultrahigh pressures up to 300 MPa. These figures provide a complete understanding of the design and eliminate the need for further detail.

Существующие конструкции шиберных, клиновых и шаровых затворов можно оснастить заявленными узлами снижения усилий привода с небольшими доработками и затратами.Existing designs of slide, wedge and ball valves can be equipped with the declared units for reducing the drive forces with minor modifications and costs.

Эффективность применения заявленного трубопроводного затвора растет с увеличением габаритов и давлений технологической среды, т.к. стоимость доработки конструкции уменьшается относительно общей стоимости затвора.The effectiveness of the application of the declared pipeline valve grows with an increase in the dimensions and pressures of the process medium, because the cost of redesigning the design is reduced relative to the total cost of the shutter.

Таким образом, заявленное техническое решение обладает новизной и обеспечивает достижение поставленной цели с наибольшей эффективностью.Thus, the claimed technical solution is novel and ensures the achievement of the set goal with the greatest efficiency.

Claims (9)

1. Трубопроводный затвор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками,1. A pipeline valve containing a body with inlet and outlet nozzles, запорный орган, два седла, примыкающие к запорному органу с проходными каналами, седла через упругие уплотнительные кольца контактируют с корпусом, привод запорного органа, смазочную жидкость между запорным органом и седлами, штуцер для подачи смазочной жидкости, нагнетатель смазочной жидкости, причем седло на поверхности, контактирующей с запорным органом, имеет кольцевую канавку, канал, идущий от кольцевой канавки к наружной поверхности седла, трубопроводный затвор содержит трубку, расположенную внутри корпуса затвора, при этом седло, трубка, штуцер, нагнетатель жестко соединены, а полость, ограниченная запорным органом, кольцевой канавкой, каналом в седле, трубкой, штуцером и нагнетателем образует герметичное замкнутое пространство, заполненное смазочной жидкостью с постоянными свойствами при эксплуатации, причем конструкция трубки позволяет торцу трубки, примыкающему к седлу, свободно перемещаться с седлом, отличающийся тем, что нагнетатель создает давление в пределах 1,5-5,0 от величины давления технологической среды во входном патрубке, а трубка изготовлена из хромоникелевой нержавеющей стали, хорошо поддающейся упругой и пластической деформации.shut-off element, two seats adjacent to the shut-off element with bore channels, the seats contact the body through elastic sealing rings, the shut-off element drive, lubricant between the shut-off element and the seats, a fitting for supplying lubricating fluid, a lubricating fluid blower, with the seat on the surface, in contact with the shut-off body, has an annular groove, the channel extending from the annular groove to the outer surface of the seat, the pipeline shutter contains a tube located inside the valve body, while the seat, tube, fitting, blower are rigidly connected, and the cavity bounded by the shut-off body is annular a groove, a channel in the seat, a tube, a union and a blower forms a sealed closed space filled with a lubricating fluid with constant properties during operation, and the design of the tube allows the end of the tube adjacent to the seat to move freely with the seat, characterized in that the blower creates a pressure within 1.5-5.0 from ve the pressure of the process medium in the inlet pipe, and the tube is made of chromium-nickel stainless steel, which lends itself well to elastic and plastic deformation. 2. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что глубина кольцевой канавки находится в пределах 0,05-1,0 мм.2. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that the depth of the annular groove is in the range of 0.05-1.0 mm. 3. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что площадь кольцевой канавки, примыкающей к запорному органу, определяется по формуле Sкк = (0,5-1,0) ⋅ (Sпатр. ⋅ Ртс)/Рсж [м2], где Sпатр. - площадь внутреннего диаметра входного патрубка (площадь, на которую действует технологическая среда), м2; Ртc - давление технологической среды, МПа; Рсж - давление смазочной жидкости, МПа.3. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that the area of the annular groove adjacent to the shut-off member is determined by the formula Skk = (0.5-1.0) ⋅ (Spatr. ⋅ Pts) / Pszh [m 2 ], where Spatr. - the area of the inner diameter of the inlet pipe (the area on which the technological medium acts), m 2 ; Ртс - pressure of the process medium, MPa; Рсж - lubricating fluid pressure, MPa. 4. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что седло на поверхности, контактирующей с запорным органом, имеет вторую кольцевую канавку, выполненную концентрично первой.4. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that the saddle has a second annular groove on the surface in contact with the shut-off member, made concentrically to the first one. 5. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что трубка выполнена из хромоникелевой нержавеющей стали, с содержанием хрома в пределах 9-20% и никеля в пределах 8-12%.5. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that the tube is made of chromium-nickel stainless steel, with a chromium content in the range of 9-20% and nickel in the range of 8-12%. 6. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что перед выходом смазочной жидкости в кольцевую канавку седла установлен обратный клапан.6. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that a check valve is installed before the lubricant exits into the annular groove of the seat. 7. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что соединение нагнетателя со штуцером является байонетным.7. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that the connection of the blower with the union is bayonet. 8. Трубопроводный затвор по п.1, отличающийся тем, что нагнетатель имеет ручной привод.8. A pipeline valve according to claim 1, characterized in that the blower has a manual drive.
RU2020102645A 2020-01-22 2020-01-22 Pipeline gate RU2740327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102645A RU2740327C1 (en) 2020-01-22 2020-01-22 Pipeline gate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102645A RU2740327C1 (en) 2020-01-22 2020-01-22 Pipeline gate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740327C1 true RU2740327C1 (en) 2021-01-13

Family

ID=74183740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102645A RU2740327C1 (en) 2020-01-22 2020-01-22 Pipeline gate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740327C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029294A (en) * 1974-10-04 1977-06-14 Mcevoy Oilfield Equipment Co. High pressure valve
SU1639437A3 (en) * 1984-07-02 1991-03-30 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Фирма) Ball cock
RU2011087C1 (en) * 1990-11-15 1994-04-15 Даниил Борисович Добкин Ball cock
US5341835A (en) * 1992-12-14 1994-08-30 Foster Valve Corporation Lubrication system for valve seat of a gate valve
RU2059137C1 (en) * 1993-07-07 1996-04-27 Акционерное общество "Тяжпромарматура" Ball cock
RU2355933C1 (en) * 2007-12-12 2009-05-20 Владимир Георгиевич Барбин Isolation valves with movable elements in seats

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029294A (en) * 1974-10-04 1977-06-14 Mcevoy Oilfield Equipment Co. High pressure valve
SU1639437A3 (en) * 1984-07-02 1991-03-30 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Фирма) Ball cock
RU2011087C1 (en) * 1990-11-15 1994-04-15 Даниил Борисович Добкин Ball cock
US5341835A (en) * 1992-12-14 1994-08-30 Foster Valve Corporation Lubrication system for valve seat of a gate valve
RU2059137C1 (en) * 1993-07-07 1996-04-27 Акционерное общество "Тяжпромарматура" Ball cock
RU2355933C1 (en) * 2007-12-12 2009-05-20 Владимир Георгиевич Барбин Isolation valves with movable elements in seats

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4281819A (en) Balanced stem gate valve
US3334650A (en) Valve
US3367625A (en) Slide gate valves
US4029294A (en) High pressure valve
US9284953B2 (en) Multiple port discharge manifold fluid end
RU2726965C2 (en) Sealing assembly for ball valves and a ball valve comprising such a sealing assembly
US8403298B2 (en) Gate valve with integrated support members
US8979068B2 (en) Differential pressure sealing device for ball valves
US20120319025A1 (en) Trunnion Control Gate Valve For Sever Service
CA1172667A (en) High pressure seal for temperature cycled applications
JP2017521600A (en) External gear pump integrated with two independently driven prime movers
RU2618634C1 (en) Ball cock
RU75230U1 (en) CRANE
WO2021026525A1 (en) Sealing a gate valve
RU2740327C1 (en) Pipeline gate
US10982779B2 (en) Valve
US11384856B2 (en) Spherical pump valve
US20230167910A1 (en) Cavity filler for a gate valve
RU2351830C2 (en) Stop valve
RU2374540C1 (en) Globe valve of ovander system
RU2244862C2 (en) Gate valve
JP2007313485A (en) Apparatus and method for supplying high-viscosity fluid
RU224209U1 (en) Valve axisymmetric
US11946465B2 (en) Packing seal assembly
RU201163U1 (en) HIGH PRESSURE CHECK VALVE