( ЗАТВОР ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВ(GATE FOR HIGH-TEMPERATURE GASES
Изобретение относитс к трубопро .водной арматуре и может быть использ вано дл герметичного закрыти и открыти проходного сечени трубопроводов с высокой температурой рабочей среды. Известно устройство дл закрыти трубопроводов с высокотемпературной газовой средой, содержащее корпус с охлаждаемыми стенками, качающуюс заслонку с кожухом дл ее размещени уплотнители и упорное подпружиненное поджимное кольцо . Однако это устройство недостаточно -надежно при температуре газовой среды 2300 К и давлении O-lff Fla, так как в данном устройстве уплотнительные поверхности не защищены от пр мого воздействи высокотемператур ной рабочей среды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл перекрыти высокотемпературных трубопроводов, содержащее охлаждаемый корпус с входным и выходным патрубками, шибер, взаимодействующий с седлом, уплотнительные элементы и кольцевой клапан . Известное устройство также недостаточно надежно при высоких температурах рабочей среды из-за пр мого ее воздействи на уплотнительные элементы . Цель изобретени - повышение надежности работы устройства Указанна цель достигаетс тем, что известный затвор дл высокотемпературных газов, в охлаждаемом корпусе которого, содержащем входной и выходной патрубки, установлены шибер, взаимодействующий с седлом, и кольцевой клапан, снабженный разделительным цилиндром, установленным на входном патрубке и образующим с ним кольцевую полость, причем в цилиндре, в зоне между входным патрубком и кольцевым клапаном, и в шибере выполнены концентрично расположенные кольцевые пазы с охлаждаемыми стенками, в кото рых подвижно установлена кольцева вставка с охлаждаемыми стенками, а кольцевой клапан снабжен размещенным в кольцевых пазах шибера и разделительного цилиндра охлаждаемым хвостовиком с уступом, в котором закреплено резиновое кольцо и взаимодействующа с ним нажимна втулка, соединенна с кольцевым клапаном с осевым зазором ггосредством обоймы, при этом нажимна втулка и кольцева вставка снабжены приводами, установленными в кольцевой полости цилиндра. Кроме того, подвод охлаждающей среды от ее источника к кольцевым пазам шибера и разделительного цилин дра, а также к кольцевой вставке осуществлен с помощью гибких рукавов. На фиг. 1 показан затвор в закрытом положении, разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 1, Затвор состоит из корпуса 1, седла 2 с уплотнителем 3, входного 4 и выходного 5 патрубков, шибера 6 с электромеханическим приводом 7. К седлу 2 укреплен разделительный цилиндр 8, к которому прикреплен входной патрубок k. Разделительный цилиндр 8 имеет кольцевой паз 9 с охлаждаемыми жидким хладагентом стенками. Аналогичные пазы 10 выполнены и в шибере 6. В коль1цевых пазах 9 и 10 расположена подвиж на кольцева вставка 11 с охлаждаемыми жидким хладагентом стенками. Подвод и отвод жидкого хладагента к вставке 11 осуществлен посредством гибких рукавов 12. Кольцева вставка 11 соединена с пневмоприводами 13, установленными в полости 14, образованной между разделительным цилиндром 8 и входным патрубком 4. В кольцевой полости 15, заключенной между разделительным цилиндром 8 и седлом 2, установлен подвижно кольцевой клапан 16, имеющий охлаждаемый жидким хладагентом хвостовик 17, в уступе которого укреплено посредством втулки 18 резиновое разжимное уплотнительное кольцо 19. Внутренний диаметр кольца 19 в свободном состо нии выполнен бол шего размера, чем диаметр поверхности кольцевого паза 20, выполненного в шибере 6, в котором располагаетс хвостовик 17 с кольцом 19 при закрытом положении затвора. Кольцевой клапан соединен с некоторым осевым люфтом с нажимной втулкой 21 посредством обоймы 22. Нажимна втулка 21 опираетс в резиновое кольцо 19 и соединена с силовыми пневмопроводами 23, установленными равномерно по окружности в полости 14. Подвод и отвод жидкого хладагента к хвостовику 17 кольцевого клапана 16 осуществлен посредством гибких рукавов 24, а к шиберу 6 рукавами 25. Охлаждаемые полости 2б - 36 предназначены дл циркул ции жидкого хладагента. Затвор работает следующим образом. Шибер 6 находитс в нижнем положении и перекрывает переходное отверстие затвора. Под действием силовых пневмоприводов 23 нажимна втулка 21 сжимает резиновое кольцо 19, обеспечива его прижатие к цилиндрической поверхности кольцевого паза 20 шибера 6. Под действием усилий силовьгх пневмоприводов 23, передаваемых через нажимную втулку 21, резиновое кольцо 19 и хвостовик 17, кольцевой клапан 16 своим уплотнительным выступом опираетс в уплотнитель 3 седла 2, в результате чего обеспечиваетс герметичное разделение полости входного патрубка 4 от полости выходного патрубка 5. , Под действием пневмоприводов 13 кольцева вставка 11 располагаетс в кольцевых пазах 10 шибера 6 и образует совместно с охлаждаемыми стенками пазов 10 шибера 6, и пазов 9 разделительного цилиндра 8 лабиринтный, щелевой теплообменник-холодильник рекуперативного типа. Высокотемпературна рабоча среда из полости входного патрубка 4, проход между охлаждаемыми поверхност ми, охлаждаетс с температуры Т. +2300К до и подходит к уплотнителю 3 и уплотнительному кольцу 19 и в полости 14 и 15 с температурой, близкой к комнатной, при которой резиновые уплотнители работают надежно . Открытие затвора осуществл етс следующим образом. Включаютс пневмоприводы 23, и под их действием втулка 21 отжимаетс от уплотнительного кольца 19, которое под действием собственной упругости отжимаетс от поверхности цилиндримеской стенки паза 20 шибера 6, так как 5 внутренний диаметр кольца 19 в свободном состо нии выполнен большим, чем диаметр цилиндрической стенки кольцевого паза 20 шибера 6. При дальнейшем движении втулка 21, 5 до The invention relates to pipe fittings and can be used to hermetically close and open the flow area of pipelines with a high temperature of the working medium. A device for closing pipelines with a high-temperature gaseous medium is known, comprising a housing with cooled walls, a flap with a casing for accommodating its seals, and a stop spring-loaded pressure ring. However, this device is not reliable enough at a gas environment temperature of 2300 K and pressure O-lff Fla, as in this device sealing surfaces are not protected from direct exposure to high-temperature working medium. The closest in technical essence to the present invention is a device for blocking high-temperature pipelines, comprising a cooled body with inlet and outlet nozzles, a gate connected to the saddle, sealing elements and a ring valve. The known device is also not sufficiently reliable at high temperatures of the working medium due to its direct effect on the sealing elements. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. This goal is achieved by the fact that a known shutter for high-temperature gases, in a cooled housing of which contains inlet and outlet nozzles, is installed a gate connected with the saddle and an annular valve fitted with a separating cylinder mounted on the inlet nozzle and forming an annular cavity with it, and in the cylinder, in the zone between the inlet nozzle and the annular valve, and in the gate, concentrically arranged annular grooves are made with cooling The walls in which the annular insert with cooled walls is movably mounted, and the annular valve is provided with a cooled shank with a shoulder located in the annular grooves of the gate and dividing cylinder, in which the rubber ring is fixed and the pressure sleeve interacting with it is connected to the ring valve with an axial clearance This is done by means of a clip, wherein the pressure sleeve and the ring insert are provided with actuators installed in the annular cavity of the cylinder. In addition, the supply of the cooling medium from its source to the annular grooves of the gate and separating cylinder, as well as to the ring insert, is made with the help of flexible hoses. FIG. 1 shows the shutter in the closed position, the cut; in fig. 2 section A-A in FIG. 1; in fig. 3, node I in FIG. 1, The valve consists of a housing 1, a saddle 2 with a seal 3, an inlet 4 and an outlet 5 nozzles, a gate 6 with an electromechanical drive 7. A separating cylinder 8 is fixed to the saddle 2 to which the inlet nozzle k is attached. The separating cylinder 8 has an annular groove 9 with walls cooled by a liquid refrigerant. Similar grooves 10 are made in the gate 6. In the annular grooves 9 and 10, there is a slide on the annular insert 11 with walls cooled by a liquid refrigerant. The inlet and outlet of the liquid refrigerant to the insert 11 is made by means of flexible sleeves 12. The ring insert 11 is connected to pneumatic actuators 13 installed in the cavity 14 formed between the separating cylinder 8 and the inlet 4. In the annular cavity 15 enclosed between the separating cylinder 8 and the saddle 2 , a movable annular valve 16 is installed, having a shank 17 cooled by a liquid refrigerant, in the shoulder of which a rubber expansion ring 19 is reinforced by means of a sleeve 18. The internal diameter of the ring 19 in the free the state is made larger than the surface diameter of the annular groove 20, which is made in the gate 6, in which the shank 17 with the ring 19 is located in the closed position of the shutter. The annular valve is connected to an axial play with the pressure sleeve 21 through the yoke 22. The pressure sleeve 21 rests on the rubber ring 19 and is connected to the power pneumatic lines 23 that are evenly circumferentially installed in the cavity 14. The liquid refrigerant is brought in and out to the shank 17 of the annular valve 16 through flexible sleeves 24, and to the damper 6 sleeves 25. The cooled cavities 2b - 36 are intended for the circulation of liquid refrigerant. The shutter works as follows. Gate 6 is in the lower position and closes the gate vent. Under the action of pneumatic actuators 23, the pressure sleeve 21 compresses the rubber ring 19, ensuring that it is pressed against the cylindrical surface of the annular groove 20 of the gate 6. Under the action of the forces of the pneumatic actuators 23 transmitted through the pressure sleeve 21, the rubber ring 19 and the shank 17, the annular valve 16 by its sealing the protrusion is supported in the seal 3 of the saddle 2, as a result of which a hermetic separation of the cavity of the inlet nozzle 4 from the cavity of the outlet nozzle 5 is ensured. Under the action of the pneumatic actuators 13 an annular insert 11 p Fitted in the annular grooves 10 of the gate 6, together with the cooled walls of the slots 10, forms the gate 6, and the slots 9 of the separating cylinder 8, a labyrinth heat exchanger-cooler of the recuperative type. The high-temperature working medium from the cavity of the inlet 4, the passage between the cooled surfaces, is cooled from the temperature T. + 2300K to and approaches the seal 3 and the sealing ring 19 and in the cavity 14 and 15 with a temperature close to room temperature at which the rubber seals work reliably. The opening of the shutter is carried out as follows. Pneumatic actuators 23 are turned on, and under their action the sleeve 21 is pressed from the sealing ring 19, which under the action of its own elasticity is pressed from the surface of the cylindrical wall of the groove 20 of the gate 6, since 5 the inner diameter of the ring 19 in the free state is larger than the diameter of the cylindrical wall of the annular the groove 20 of the gate 6. With further movement of the sleeve 21, 5 to
выбрав осевой зазор между собой и обоймой 22, зацепл ет кольцевой клапан 1б и выдвигает его из паза 20 шибера 6. Охлаждаемый хвостовик 17 клапана 16 занимает положение в кольцевом пазу, образованном между охлаждаемой стенкой разделительного цилиндра 8 и охлаждаемой цилиндрической стенкой седла 2 так, что резиновое кольцо 19 защищено от пр мого воздей стви высокотемпературного газового потока хвостовиком 17. Выключаютс пневмоцилиндры 13, под действием которых вставка 11 выходит из пазов 10 шибера 6. Включаетс электропривод 7, под действием которого шибер 6 поднимаетс и открывает проходное отверстие затвора, после чего снова включаютс пневмоцилиндры 13, и под их действием вставки 11 перемещаютс до упора в торец выходного патрубка 5, перекры ва полость корпуса 1 от проходного отверсти затвора. Закрытие затвора производитс еледующим образом: вставка 11 убираетс под действием пневмоприводов 13 в паз 9 разделительного цилиндра 8, Шибер 6 опускаетс вниз под действием электропривода 7, после чего вставка 11 вдвигаетс под действием пневмопри водов 13 в пазы 10 шибера 6. Включаютс силовые пневмоприводы 23, под действием которых кольцевой клапан 16 упираетс в уплотнитель. 3 седла 2, хвостовик 17 располагаетс в пазу 20 шибера 6, а резиновое кольцо 19 под действием втулки 21 плотно Прижи маетс к поверхности паза 20 шибера 6 обеспечива вместе с уплотнителем 3 полную герметичность затвора. Предлагаемое выполнение конструкции затвора позвол ет обеспечить высо кую надежность его, так как высокотемпературна рабоча среда прежде чем воздействовать на уплотнительныеselecting an axial clearance between itself and the yoke 22, engages the ring valve 1b and pulls it out of the groove 20 of the gate 6. The cooled stem 17 of the valve 16 takes a position in the ring groove formed between the cooled wall of the separation cylinder 8 and the cooled cylindrical wall of the seat 2 so that the rubber ring 19 is protected from direct impact of the high-temperature gas flow by the shank 17. The pneumatic cylinders 13 are switched off, under the action of which the insert 11 leaves the slots 10 of the gate 6. The electric actuator 7 is turned on, under the action of which The open gate 6 rises and opens the gate opening, after which the pneumatic cylinders 13 are turned on, and under their action the insert 11 moves to the stop at the end of the outlet nozzle 5, blocking the cavity of the housing 1 from the gate opening. The shutter is closed in the following way: the insert 11 is retracted under the action of the pneumatic actuators 13 into the groove 9 of the separation cylinder 8, the Gate 6 is lowered down by the action of the electric actuator 7, after which the insert 11 is pushed under the action of the pneumatic actuators 13 into the grooves 10 of the gate 6. The pneumatic actuators 23 are turned on, under the action of which the annular valve 16 rests on the seal. 3 saddles 2, the shank 17 is located in the groove 20 of the gate 6, and the rubber ring 19 is pressed tightly against the surface of the groove 20 of the gate 6 by the action of the sleeve 21, together with the seal 3, to ensure complete sealing of the closure. The proposed embodiment of the gate design allows it to be highly reliable, since the high-temperature working medium before acting on the sealing
и высокую егоand high him
герметичность затвора надежность.air tight shutter reliability.