RU84937U1

RU84937U1 - HIGH PRESSURE BALL VALVE

Info

Publication number: RU84937U1
Application number: RU2009106213/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Иванович Крылов; Андрей Олегович Галаганов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие ГКС"
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2009-07-20

Abstract

Шаровой кран, содержащий корпус с впускным и выпускным участками для протекания рабочей среды, сообщающиеся между собой через разделяющую рабочую камеру, в которой установлен шаровой запорный орган со сквозным отверстием, снабженный средством для поворота в вертикальной плоскости на угол 90°, по обеим сторонам шарового запорного органа расположены подвижные упругонагруженные поджимными устройствами седла-уплотнители, выполненные из полимерного материала с центральными вогнутыми участками, полностью соприкасающимися с поверхностью шарового запорного органа, установленные в металлические обоймы, одна из которых расположена в цилиндрической расточке корпуса, а другая - в цилиндрической расточке патрубка, подсоединенного к впускному отверстию, отличающийся тем, что в указанных седлах-уплотнителях и обоймах выполнены сообщающиеся между собой дренажные каналы, которые расположены в плоскости, поперечной оси шарового запорного органа симметрично относительно этой оси, и связывают впускной участок внутренней полости шарового крана с рабочей камерой.A ball valve containing a housing with inlet and outlet sections for the flow of the working medium, communicating with each other through a separating working chamber, in which a ball shut-off element with a through hole is installed, provided with means for turning in a vertical plane at an angle of 90 °, on both sides of the ball shut-off of the body are movable elastically-loaded pressing devices saddles-seals made of a polymer material with central concave sections that are completely in contact with the surface arovy locking body installed in metal holders, one of which is located in the cylindrical bore of the housing, and the other in the cylindrical bore of the pipe connected to the inlet, characterized in that the drainage channels communicating with each other are made in these saddle seals and holders, which located in a plane transverse to the axis of the ball locking element symmetrically relative to this axis, and connect the inlet portion of the inner cavity of the ball valve with the working chamber.

Description

Полезная модель относится к арматуростроению и может быть использована в качестве запорного устройства при транспортировке различных сред (природный газ, вода, нефтепродукты и т.д.) в технологических линиях и устройствах в условиях давления ≥63 кгс/см² (6,3 МПа).The utility model relates to valve engineering and can be used as a shut-off device during transportation of various media (natural gas, water, oil products, etc.) in production lines and devices under pressure conditions ≥63 kgf / cm ² (6.3 MPa) .

Известен шаровой кран (патент RU 2098706 C1, МПК 8 F16K 5/06, опубл. 10.12.1997), который содержит корпус с впускным и выпускным участками для протекания рабочей среды, сообщающиеся между собой через разделяющую их рабочую камеру, во внутренней полости корпуса установлен шаровой затвор, снабженный средством для перемещения в вертикальной плоскости на угол 90 град, и две подвижные упруго нагруженные поджимными устройствами неметаллические прокладки, установленные в металлические обоймы по обеим сторонам шарового затвора и сферическими внутренними поверхностями полностью соприкасающиеся с поверхность шарового крана, одна из обойм расположена в цилиндрической расточке корпуса, а другая - в цилиндрической расточке патрубка, подсоединенного к впускному отверстию.Known ball valve (patent RU 2098706 C1, IPC 8 F16K 5/06, publ. 10.12.1997), which contains a housing with inlet and outlet sections for the flow of the medium, communicating with each other through the working chamber separating them, in the inner cavity of the housing is installed ball valve equipped with a means for moving in a vertical plane at an angle of 90 degrees, and two non-metal gaskets, which are elastically loaded with compression devices, installed in metal holders on both sides of the ball valve and spherical internal NOSTA full contact with the surface of the ball valve, one of the yokes is located in a cylindrical bore of the body, and the other - the cylindrical bore in the nozzle connected to the inlet port.

Недостаток указанного шарового крана заключается в его низкой надежности, поскольку герметичность крана может быть нарушена вследствие выдавливания уплотнения из обоймы на начальном этапе движения запорного шарового крана из положения «закрыто» в положение «открыто» из-за отсутствия давления в рабочей камере крана к моменту его открытия.The disadvantage of this ball valve is its low reliability, because the tightness of the valve may be impaired due to squeezing the seal from the cage at the initial stage of movement of the shut-off ball valve from the "closed" position to the "open" position due to the lack of pressure in the working chamber of the crane at the time of it discoveries.

Техническим результатом является повышение надежности за счет обеспечения герметичности на начальном этапе движения запорного шарового крана из положения «закрыто» в положение «отрыто».The technical result is to increase reliability by ensuring tightness at the initial stage of movement of the shut-off ball valve from the "closed" to the "open" position.

Указанный технический результат достигается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус с впускным и выпускным участками для протекания рабочей среды, сообщающимися между собой через разделяющую рабочую камеру, в которой установлен шаровой запорный орган со сквозным отверстием, снабженный средством для поворота в вертикальной плоскости на угол 90 град., по обеим сторонам шарового запорного органа расположены подвижные упруго нагруженные поджимными устройствами седла-уплотнители, выполненные из полимерного материала с центральными вогнутыми участками, полностью соприкасающимися с поверхностью шарового запорного органа, установленные в металлические обоймы, одна из которых расположена в цилиндрической расточке корпуса, а другая - в цилиндрической расточке патрубка, подсоединенного к впускному отверстию, при этом в указанных седлах-уплотнителях и обоймах выполнены сообщающиеся между собой дренажные каналы, которые расположены в плоскости, поперечной оси шарового запорного органа симметрично относительно этой оси и связывают впускной участок шарового крана с рабочей камерой.The specified technical result is achieved by the fact that in a ball valve containing a housing with inlet and outlet sections for the flow of the working medium, communicating with each other through a separating working chamber, in which a ball shut-off element with a through hole is installed, provided with means for turning in a vertical plane by an angle 90 degrees., On both sides of the spherical locking element are movable elastically loaded by pressing devices saddles-seals made of a polymer material with central cushioned sections that are completely in contact with the surface of the ball locking element installed in metal holders, one of which is located in the cylindrical bore of the housing, and the other in the cylindrical bore of the pipe connected to the inlet, while in these saddles-seals and clips made between drainage channels, which are located in a plane transverse to the axis of the ball locking element symmetrically relative to this axis and connect the inlet section of the ball valve with the working her camera.

На фиг.1 представлена конструкция шарового крана.Figure 1 shows the design of a ball valve.

На фиг.2 - сечение шарового крана по А-А.Figure 2 is a cross section of a ball valve along aa.

Шаровой кран содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 участками для прохода рабочей среды, сообщающиеся между собой через разделяющую их полость - рабочую камеру 4. В полости 4 находится шаровой запорный орган (шар) 5 со сквозным отверстием 6. Запорный орган 5 имеет возможность поворота в вертикальной плоскости на угол 90° с помощью пневмо-, гидро-, электропривода или посредством ручного управления между положениями крана «открыто» и «закрыто». При положении «открыто» отверстие запорного шарового органа соосно с впускным 2 и выпускным 3 участками, а в положении «закрыто» ось отверстия запорного органа 5 перпендикулярна оси корпуса 1. Два подвижных упруго нагруженных поджимными устройствами 7, 8 седла-уплотнители 9, 10, выполненные из полимерных материалов с центральными вогнутыми участками, полностью соприкасающимися с поверхностью шарового запорного органа, расположены по обеим сторонам запорного органа 5. Поджимные устройства 7, 8 седел-уплотнителей 9, 10 выполнены в виде тарельчатой пружины, или пружины сжатия или их комплекта.The ball valve contains a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 sections for the passage of the working medium, communicating with each other through the cavity separating them - the working chamber 4. In the cavity 4 there is a ball locking element (ball) 5 with a through hole 6. The locking element 5 has the ability rotation in a vertical plane at an angle of 90 ° with the help of a pneumatic, hydraulic, electric drive or by means of manual control between the positions of the crane “open” and “closed”. In the “open” position, the opening of the locking ball element is coaxial with the inlet 2 and outlet 3 sections, and in the “closed” position, the axis of the opening of the locking organ 5 is perpendicular to the axis of the housing 1. Two movable elastically loaded with compression devices 7, 8 seat-seals 9, 10, made of polymeric materials with central concave sections that are completely in contact with the surface of the spherical locking element, are located on both sides of the locking element 5. The pressing devices 7, 8 of the seat-seals 9, 10 are made in the form of poppet Oh spring, or compression springs or their kit.

Седла-уплотнители 9, 10 запорного органа 5 (шара) установлены в металлические обоймы 11, 12 соответственно, одно из которых расположено в цилиндрической расточке корпуса, а другое - в цилиндрической расточке патрубка (муфты, фланца, штуцера). Металлические обоймы 11, 12 поджимают седла-уплотнители к поверхности шарового запорного органа 5 с помощью поджимных устройств 7, 8. За счет применения того или иного вида полимерного материала осуществляется герметизация запорного органа, что обеспечивает перекрытие рабочей среды в трубопроводе.Seals-seals 9, 10 of the locking member 5 (ball) are installed in metal holders 11, 12, respectively, one of which is located in the cylindrical bore of the body, and the other in the cylindrical bore of the pipe (coupling, flange, fitting). Metal clips 11, 12 press the seat-seals to the surface of the spherical locking element 5 with the help of clamping devices 7, 8. Through the use of one or another type of polymer material, the locking element is sealed, which ensures the shutting off of the working medium in the pipeline.

В указанных седлах-уплотнителях 9, 10 и обоймах 11, 12 выполнены сообщающиеся между собой дренажные каналы 13, 14 (фиг.2), которые расположены в плоскости, поперечной оси шарового крана симметрично относительно этой оси и связывают впускной участок 2 внутренней полости шарового крана с рабочей камерой 4.In these saddles-seals 9, 10 and cages 11, 12 drainage channels 13, 14 connected to each other are made, which are located in a plane transverse to the axis of the ball valve symmetrically with respect to this axis and connect the inlet section 2 of the inner cavity of the ball valve with a working camera 4.

Шаровой кран работает следующим образом.Ball valve works as follows.

В начальный момент кран находится в положении «закрыто», то есть отверстие шарового запорного органа 5 перпендикулярно продольной оси корпуса 1, что обеспечивается перекрытие рабочей среды. При повороте крана, например шпинделем 15 на угол 90° против часовой стрелки кран принимает положение «открыто», то есть отверстие шарового запорного органа 5 соосно с трубопроводом. В начальный момент открытия, то есть в тот момент, когда шаровой запорный орган 5 обеспечивает начало пропуска рабочей среды из впускной полости 2 - полости подачи в рабочую камеру 4, из-за большой разницы давления в полости подачи и рабочей камере за счет наличия дренажных каналов в седлах-уплотнителях 9, 10 происходит перетекание рабочей среды из впускной полости в рабочую камеру 4. Это приводит к выравниванию давлений в полостях к моменту открытия запорного органа.At the initial moment, the valve is in the “closed” position, that is, the hole of the ball locking element 5 is perpendicular to the longitudinal axis of the housing 1, which ensures overlapping of the working medium. When the valve is rotated, for example, by the spindle 15 through an angle of 90 ° counterclockwise, the valve takes on the “open” position, that is, the hole of the ball shut-off element 5 is aligned with the pipeline. At the initial moment of opening, that is, at that moment when the ball shut-off element 5 provides the beginning of the passage of the working medium from the inlet cavity 2 - the supply cavity into the working chamber 4, due to the large difference in pressure in the supply cavity and the working chamber due to the presence of drainage channels in the seat-seals 9, 10 there is a flow of the working medium from the inlet cavity into the working chamber 4. This leads to equalization of pressure in the cavities at the time of opening of the locking element.

В результате выравнивается давление между полостью 2 подачи рабочей среды и рабочей камерой 4 в начальный момент открытия запорного крана, обеспечивается механическая прочность уплотнительных седел, исключается выдавливание уплотнения в момент открытия крана, и тем самым повышается герметичность и надежность.As a result, the pressure is equalized between the cavity 2 of the supply of the working medium and the working chamber 4 at the initial moment of opening the shut-off valve, the mechanical strength of the sealing seats is ensured, extrusion of the seal at the time of opening of the crane is eliminated, and thereby tightness and reliability are increased.

Claims

A ball valve containing a housing with inlet and outlet sections for the flow of the working medium, communicating with each other through a separating working chamber, in which a ball shut-off element with a through hole is installed, provided with means for turning in a vertical plane at an angle of 90 °, on both sides of the ball shut-off of the body are movable elastically-loaded pressing devices saddles-seals made of a polymer material with central concave sections that are completely in contact with the surface arovy locking body installed in metal holders, one of which is located in the cylindrical bore of the housing, and the other in the cylindrical bore of the pipe connected to the inlet, characterized in that the drainage channels communicating with each other are made in these saddle seals and holders, which located in a plane transverse to the axis of the ball locking element symmetrically relative to this axis, and connect the inlet portion of the inner cavity of the ball valve with the working chamber.