RU2749288C1 - Two-stop valve - Google Patents
Two-stop valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749288C1 RU2749288C1 RU2020132574A RU2020132574A RU2749288C1 RU 2749288 C1 RU2749288 C1 RU 2749288C1 RU 2020132574 A RU2020132574 A RU 2020132574A RU 2020132574 A RU2020132574 A RU 2020132574A RU 2749288 C1 RU2749288 C1 RU 2749288C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shut
- sealing
- additional
- outer rod
- valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
- F16K11/20—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению, в частности, к трубопроводной арматуре энергетических установок, характеризующихся сложными условиями эксплуатации с потенциально опасной средой.The invention relates to valves, in particular, to pipeline valves of power plants characterized by difficult operating conditions with a potentially hazardous environment.
Конкретная область применения предполагаемого изобретения - использование в качестве запорного отсечного устройства, размещенного после парогенератора и ообеспечивающего двойное перекрытие проходного сечения паропровода подачи пара в турбину.A specific field of application of the proposed invention is the use as a shut-off shut-off device located after the steam generator and providing a double overlap of the flow section of the steam supply line to the turbine.
Известен клапан (см. авторское свидетельство СССР №1137848, кл. F16K 11/20, 1983 г.), содержащий корпус с седлами и взаимодействующие с ними основной и дополнительный запорные органы, соединенные с коаксиально расположенными штоками, уплотняемыми сальниками и связанными с приводами, обеспечивающими независимое перемещение запорных органов при закрытии и открытии клапана.Known valve (see USSR inventor's certificate No. 1137848,
Недостатком клапана является нахождение сальниковых уплотнений внутреннего и наружного штоков и уплотнения соединения основного разъема корпуса с коробкой сальника под действием рабочей среды в обоих положениях запорных органов - «закрыто» и «открыто». При этом снижается степень герметичности клапана по отношению к внешней среде и, как следствие, надежность клапана, что особенно нежелательно при аварийном повышении давления потенциально опасной среды в отсеченном паропроводе и действия его на запорные органы, сальниковые уплотнения штоков и уплотнение основного разъема.The disadvantage of the valve is the presence of stuffing box seals of the inner and outer rods and the seal of the connection of the main body connector with the stuffing box box under the action of the working medium in both positions of the shut-off elements - "closed" and "open". This reduces the degree of tightness of the valve with respect to the external environment and, as a consequence, the reliability of the valve, which is especially undesirable in case of an emergency increase in the pressure of a potentially hazardous medium in a cut off steam line and its action on the shut-off elements, stem gland seals and the seal of the main connector.
Известен клапан, содержащий корпус с седлами и взаимодействующие с ними два запорных органа, управляемые двумя штоками, связанными с комбинированным приводом (см., например, патент US 2009/0094970, кл. F01N 7/00, 2009 г.).Known valve containing a housing with seats and interacting with them two shut-off bodies, controlled by two rods associated with a combined drive (see, for example, US patent 2009/0094970, class F01N 7/00, 2009).
Указанный клапан обеспечивает отсечение аварийной среды повышенных параметров при отключении паропровода со стороны осевого патрубка. Герметичность запорных органов при этом повышается за счет действия перепада давления рабочей среды на запорные органы - используется эффект самоуплотнения. Однако, степень герметичности при этом снижается из-за цельного (единой деталью) изготовления запорных органов со штоками, что ограничивает свободу установки запорных органов относительно уплотнительных седел корпуса.The specified valve provides a cut-off of the emergency environment of increased parameters when the steam line is disconnected from the side of the axial branch pipe. In this case, the tightness of the shut-off elements is increased due to the action of the pressure difference of the working medium on the shut-off elements - the self-sealing effect is used. However, the degree of tightness in this case is reduced due to the integral (single piece) manufacturing of the shut-off elements with rods, which limits the freedom of installation of the shut-off elements relative to the body sealing seats.
Постоянное нахождение сальниковых уплотнений обоих штоков под действием давления рабочей среды остается, что снижает герметичность клапана относительно внешней среды и, как следствие, уменьшает надежность работы клапана.The constant presence of the stuffing box seals of both rods under the action of the pressure of the working medium remains, which reduces the tightness of the valve relative to the external environment and, as a result, reduces the reliability of the valve.
Известен двухзапорный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для прохода транспортируемой среды и двумя уплотнительными седлами, взаимодействующие с последними основной и дополнительный запорные органы, кинематически связанные с коаксиально расположенными штоками и их независимыми приводами (см. патент RU 2711797 С1, кл. F16K 11/10,2019 г.).Known two-stop valve, containing a housing with inlet and outlet pipes for the passage of the transported medium and two sealing seats, interacting with the latter, the main and additional shut-off bodies, kinematically connected with coaxially located rods and their independent drives (see patent RU 2711797 C1,
Известный клапан обеспечивает герметичность запорных органов при повышении давления рабочей среды в аварийных условиях при положении «закрыто» за счет эффекта самоуплотнения.The known valve ensures the tightness of the shut-off elements when the pressure of the working medium rises in emergency conditions with the "closed" position due to the self-sealing effect.
В указанном клапане обеспечивается самоустановка запорных органов относительно уплотнительных седел корпуса за счет кинематически развязанного соединения запорных органов со штоками, что обеспечивает герметичность клапана по уплотнениям запорных органов с уплотнительными седлами корпуса. В основном запорном органе двухзапорного клапана на упорной головке наружного штока выполнен элемент разгрузки, позволяющий снизить воздействие давления рабочей среды в момент открытия клапана.In the specified valve, self-alignment of the shut-off elements relative to the body sealing seats is ensured due to the kinematically decoupled connection of the shut-off elements with the rods, which ensures the valve tightness over the sealing of the shut-off elements with the body sealing seats. In the main shut-off body of the two-stop valve, an unloading element is made on the thrust head of the outer stem, which makes it possible to reduce the effect of the pressure of the working medium at the moment of opening the valve.
Однако, постоянное воздействие давления рабочей среды на сальниковые уплотнения основного и дополнительного штоков остается, что снижает надежность работы двухзапорного клапана.However, the constant effect of the pressure of the working medium on the stuffing box seals of the main and additional rods remains, which reduces the reliability of the two-stop valve.
Технической задачей является создание клапана двухзапорного, позволяющего исключить непосредственное (прямое) воздействие давления рабочей среды на сальниковые уплотнения наружного и внутреннего штоков.The technical task is to create a two-stop valve, which makes it possible to exclude the direct (direct) effect of the pressure of the working medium on the stuffing box seals of the outer and inner rods.
Решение поставленной задачи позволяет повысить герметичность клапана относительно внешней среды, а, следовательно, повысить надежность работы двухзапорного клапана.The solution to this problem makes it possible to increase the tightness of the valve relative to the external environment, and, consequently, to increase the reliability of the two-stop valve.
Указанная задача решается за счет того, что двухзапорный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, основной и дополнительный запорные органы, взаимодействующие с соосными уплотнительными седлами корпуса и кинематически связанные с приводами, обеспечивающими независимое перемещение запорных органов через коаксиально расположенные внутренний и наружный штоки, снабженные сальниковым уплотнением и упорной головкой, снабжен дополнительными уплотнительными элементами, дублирующими сальниковые уплотнения, а именно, в верхней части наружного штока установлен герметизирующий элемент в виде, например, сильфона, верхний конец которого жестко и герметично закреплен на корпусе, а нижний конец - на наружном штоке с возможностью совместного перемещения с последним, а на нижнем конце упорной головки наружного штока выполнен уплотнительный поясок, взаимодействующий с уплотнительным седлом, расположенным на внутренней поверхности дополнительного запорного органа.This problem is solved due to the fact that a two-stop valve containing a body with inlet and outlet nozzles, main and additional shut-off bodies interacting with the coaxial sealing seats of the body and kinematically connected with drives that provide independent movement of the shut-off bodies through the coaxially located inner and outer rods, equipped with a stuffing box seal and a thrust head, equipped with additional sealing elements that duplicate the stuffing box seals, namely, in the upper part of the outer rod there is a sealing element in the form of, for example, a bellows, the upper end of which is rigidly and hermetically fixed to the body, and the lower end - on the outer the rod with the possibility of joint movement with the latter, and at the lower end of the thrust head of the outer rod, a sealing collar is made, interacting with the sealing seat located on the inner surface of the additional locking member.
Наружный шток выполнен с возможностью обеспечения полного рабочего хода основного запорного органа, вычисляемого по формуле.The outer rod is made with the possibility of ensuring the full working stroke of the main shut-off element, calculated by the formula.
Между корпусом и верхним концом герметизирующего элемента наружного штока может быть установлена промежуточная втулка.An intermediate sleeve may be fitted between the body and the upper end of the outer stem sealing member.
Предложенная конструкция двухзапорного клапана позволяет повысить надежность работы клапана за счет улучшения герметичности и полного исключения воздействия рабочей среды на сальниковые уплотнения наружного и внутреннего штоков путем использования дублирующих уплотнительных элементов.The proposed design of the two-stop valve makes it possible to increase the reliability of the valve by improving the tightness and completely eliminating the effect of the working medium on the stuffing box seals of the outer and inner rods by using duplicate sealing elements.
Установка герметизирующего элемента, например сильфона, в верхней части наружного штока исключает воздействие рабочей среды на сальниковое уплотнение по наружному штоку основного запорного органа.The installation of a sealing element, for example a bellows, in the upper part of the outer stem excludes the influence of the working medium on the stuffing box seal along the outer stem of the main shut-off element.
Выполнение уплотнительного пояска на упорной головке наружного штока, взаимодействующего с уплотнительным седлом дополнительного запорного органа, исключает воздействие рабочей среды на сальниковое уплотнение по внутреннему штоку.The execution of a sealing collar on the thrust head of the outer rod interacting with the sealing seat of the additional shut-off element excludes the influence of the working medium on the stuffing box seal along the inner rod.
Расчет соотношения между рабочими ходами запорных органов позволяет обеспечить более точную установку элементов конструкции клапана, что способствует улучшению герметичности затворов.Calculation of the ratio between the working strokes of the shut-off elements allows for a more accurate installation of the valve structural elements, which improves the tightness of the shutters.
Предлагаемый двухзапорный клапан представлен на чертежах, где:The proposed on / off valve is shown in the drawings, where:
на фигуре 1 - продольный разрез клапана в положении - «открыто»;figure 1 is a longitudinal section of the valve in the "open" position;
на фигуре 2 - положение основного запорного органа - «закрыто», положение дополнительного запорного органа - «открыто»;figure 2 - the position of the main shut-off body - "closed", the position of the additional shut-off body - "open";
на фигуре 3 - положение дополнительного запорного органа - «открыто», положение основного запорного органа - «закрыто» с положением упорной головки наружного штока - «открыто»;figure 3 - the position of the additional shut-off body - "open", the position of the main shut-off body - "closed" with the position of the thrust head of the outer rod - "open";
на фигуре 4 - положение клапана - «закрыто».figure 4 - valve position - "closed".
Двухзапорный клапан содержит корпус 1 с входными и выходными патрубками и двумя уплотнительными седлами 2 и 3, основной 4 и дополнительный 5 запорные органы, соединенные с коаксиально расположенными внутренним 6 и наружным 7 штоками, управляемыми независимыми приводами (на чертежах не показаны).The two-stop valve contains a
Основной 4 и дополнительный 5 запорные органы, контактирующие с соответствующими уплотнительными седлами 2 и 3 корпуса 1, предназначены для двойного перекрытия потока рабочей среды. Основной запорный орган 4 соединен с наружным штоком 7, внутри которого расположен внутренний шток 6, на котором закреплен дополнительный запорный орган 5.The main 4 and additional 5 shut-off elements, contacting with the
Между уплотнительными седлами 2 и 3 корпуса 1 образована полость 8, предназначенная для сбора возможных протечек и, при необходимости, ее сброса.Between the sealing
Внутренний 6 и наружный 7 штоки снабжены упорными головками 9 и 10 соответственно и герметизированы сальниками 11 и 12. Клапан снабжен дополнительными уплотнительными элементами, дублирующими сальниковые уплотнения 11 и 12, и защищающие их от действия рабочей среды. В верхней части наружного штока 7 установлен герметизирующий элемент 13, например, сильфон. Верхний конец сильфона 13 жестко и герметично закреплен на корпусе 1, а нижний конец закреплен на наружном штоке 7 с возможностью перемещения совместно с ним относительно корпуса 1. Верхний конец сильфона 13 может быть закреплен на корпусе 1 через промежуточную втулку 14, установленную в выступ корпуса1и герметизированную уплотнительным элементом 15.The inner 6 and outer 7 rods are equipped with
Уплотнительный поясок 16, выполненный в верхней части упорной головки 10, и контактирующее с ним уплотнительное седло 17 предназначены для совместного использования при сбросе давления рабочей среды, выполняя роль разгрузочного механизма.The sealing
На упорной головке 10 наружного штока 7 дополнительно размещен уплотнительный поясок 18, контактирующий с уплотнительным седлом 19, выполненным во внутренней полости дополнительного запорного органа 5.On the
На наружной стороне упорной головки 10 расположена пружина 20, обеспечивающая поджатие основного запорного органа 4 к упорной головке 10 в положении «открыто», исключая его вибрацию в потоке рабочей среды.On the outer side of the
Двухзапорный клапан работает следующим образом.The two-way valve works as follows.
При нормальной работе энергетической установки оба запорных органа 4 и 5 двухзапорного клапана находятся в положении «открыто», рабочая среда проходит через проточную часть клапана (см. фиг. 1). Основной запорный орган 4 открыт на величину полного рабочего хода h, дополнительный запорный орган 5 открыт на величину рабочего хода h1.During normal operation of the power plant, both shut-off
Герметичность клапана по отношению к внешней среде при этом обеспечивается: по наружному штоку 7 - герметизирующим элементом 13 и сальником 12, по внутреннему штоку 6 - уплотнительным элементом взаимодействия уплотнительного пояска 18 упорной головки 10 наружного штока 7 и уплотнительного седла 19 дополнительного запорного органа 5 и сальником 11. Основной запорный орган 4 поджат пружиной 20 к упорной головке 10.The tightness of the valve in relation to the external environment is ensured: along the outer rod 7 - by the
При необходимости перекрытия проходного сечения клапана основным запорным органом 4 усилие от наружного штока 7 передается через упорную головку 10 на основной запорный орган 4, перемещая его до упора в уплотнительное седло 2 корпуса 1 на величину полного рабочего хода h (см. фиг. 2).If it is necessary to close the flow area of the valve by the main shut-off
Если по условиям эксплуатации потребуется основной запорный орган 4 открыть, то при перемещении наружного штока 7 открывается проходное сечение между уплотнительным пояском 16 упорной головки 10 и уплотнительным седлом 17 основного запорного органа 4 на величину рабочего хода h2 (см. фиг. 3), при этом снижается перепад давления рабочей среды на основном запорном органе 4 и при дальнейшем перемещении наружного штока 7 открывается проходное сечение проточной части клапана.If the operating conditions require the main shut-off
При подтверждении аварийной разгерметизации системы первого контура по отношению к системе второго контура при закрытом основном запорном органе 4 (см. фиг. 2) при перемещении внутреннего штока 6 закрывается дополнительный запорный орган 5 с совершением рабочего хода hi до упора в уплотнительное седло 3 корпуса 1 (см. фиг. 4).When the emergency depressurization of the primary circuit system is confirmed with respect to the secondary circuit system with the main shut-off
Между нижним уплотнительным пояском 18 упорной головки 10 наружного штока 7 и уплотнительным седлом 19 дополнительного запорного органа 5 установлен зазор h3, выполненный больше, чем рабочий ход h2 упорной головки 10 по отношению к основному запорному органу 4.Between the
Полный рабочий ход основного запорного органа 4 вычисляется по формуле:The full working stroke of the main shut-
h=h1+h3,h = h 1 + h 3 ,
где: h - полный рабочий ход основного запорного органа 4; h1 - рабочий ход дополнительного запорного органа 5; h3 - зазор между нижним уплотнительным пояском 18 упорной головки 10 и уплотнительным седлом 19 дополнительного запорного органа 5 (в положении «закрыто»). Расчет полного рабочего хода h основного запорного органа 4 по указанной формуле позволяет обеспечить точность установки уплотнительных элементов запорных органов 4 и 5 между собой и корпусом 1, что способствует повышению герметичности затворов.where: h - full working stroke of the main shut-
За счет использования дополнительного уплотнения сильфоном 13 наружного штока 7 при управлении основным запорным органом 4 в положениях «закрыто» и «открыто» и дополнительного уплотнения внутреннего штока 6 при управлении дополнительным запорным органом 5 в положении «открыто» обеспечивается повышение степени герметичности внутренней полости корпуса 1 относительно внешней среды, что особенно важно при использовании изобретения в энергетических установках с потенциально опасной средой, позволяя повысить надежность работы двухзапорного клапана в целом.Due to the use of an
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132574A RU2749288C1 (en) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | Two-stop valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132574A RU2749288C1 (en) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | Two-stop valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749288C1 true RU2749288C1 (en) | 2021-06-08 |
Family
ID=76301498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020132574A RU2749288C1 (en) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | Two-stop valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749288C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4203723C2 (en) * | 1992-02-08 | 1995-06-08 | Tuchenhagen Otto Gmbh | Double seat valve |
RU26623U1 (en) * | 2002-05-30 | 2002-12-10 | Государственное предприятие "Киевское центральное конструкторское бюро арматуростроения" | VALVE VALVE |
US9546735B2 (en) * | 2012-06-16 | 2017-01-17 | Gea Tuchenhagen Gmbh | Double-seat valve with a seat-cleaning function |
RU2673922C2 (en) * | 2016-05-18 | 2018-12-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Two-way shutoff valve |
RU2711797C1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-01-23 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Two-stop valve |
-
2020
- 2020-10-01 RU RU2020132574A patent/RU2749288C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4203723C2 (en) * | 1992-02-08 | 1995-06-08 | Tuchenhagen Otto Gmbh | Double seat valve |
RU26623U1 (en) * | 2002-05-30 | 2002-12-10 | Государственное предприятие "Киевское центральное конструкторское бюро арматуростроения" | VALVE VALVE |
US9546735B2 (en) * | 2012-06-16 | 2017-01-17 | Gea Tuchenhagen Gmbh | Double-seat valve with a seat-cleaning function |
RU2673922C2 (en) * | 2016-05-18 | 2018-12-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Two-way shutoff valve |
RU2711797C1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-01-23 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Two-stop valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9541203B2 (en) | Floating ball valve seal | |
CA2514607C (en) | Control valve | |
RU2673922C2 (en) | Two-way shutoff valve | |
MX2015002552A (en) | Axial fluid valves with annular flow control members. | |
RU2749288C1 (en) | Two-stop valve | |
KR20110096374A (en) | Safety relief valve | |
RU2764950C1 (en) | Two-way valve | |
RU2711797C1 (en) | Two-stop valve | |
RU2756951C2 (en) | Double-closure valve | |
RU2747895C1 (en) | Cryogenic shut-off and control valve | |
RU2711796C1 (en) | Two-lock valve | |
RU203081U1 (en) | Shut-off valve with rotary segment gate | |
RU2763342C1 (en) | Two-way valve | |
RU2748477C1 (en) | Locking valve | |
RU2775327C1 (en) | Combination valve | |
RU2791379C1 (en) | Double shutoff valve | |
CN110094534B (en) | Spring compensation type movable valve seat plug valve | |
RU2779989C1 (en) | Shut-off valve | |
RU2775190C1 (en) | Shut-off valve | |
RU2779815C1 (en) | Stop valve | |
RU2772454C1 (en) | Double-shut-off valve | |
RU220176U1 (en) | Oil regulator valve | |
RU2447346C1 (en) | Stop valve with unloaded stop | |
RU2773408C1 (en) | Two-shut-off valve | |
RU2238466C2 (en) | Shut-off and regulating apparatus |