Вакуумный затвор

 

1. ВАКУУМНЬЙ ЗАТВОР, содержащий корпус, клапан с основной и дополнительной тарелями, размещенный на/ тележке, и механизм привода клапана, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических функций затвора, корпус снабжен рабочей камерой с двумя противостояпщми уплотняемыми поверхностями, перекрываемыми поочередно двусторонним клапаном , содержащим две основные и дополнительные тарели, смонтированные на общем штоке, при этом основные тарели жестко установлены на подвижной тележке, а дополнительные тарели расположены между основными и жестко связаны между собой и механизмом привода клапана. 2. Затвор по п. 1, отличающий с я тем, что расстояние между дополнительными тарелями меньше расстояния между основными тарелями на величину, большую или равную половине радиуса дpocceльнo o отверстия в основной тарели, а минимальный (Л ход клапана (основных тарелей) равен радиусу перекрываемого вакуумпровода .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС1ЪБЛИН

093 Ol) 3(д1) С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

311 137 1715 126Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3600838/22-02 (22) 06.06.83 (46) 23.08.84. Бюл. У 31 (72) Е.П.Хлебников, З.Х.Абдулхаков, Ю,М.Крут и С.И.Дьяков (53) 669 ° 046.517(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 711116, кл. С 21 С 7/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3414683/22-02, кл. С 21 С 7/10, 1982. (54) (57) 1. ВАКУУМНЫЙ ЗАТВОР, содержащий корпус, клапан с основной и допол" нительной тарелями, размещенный на тележке, и механизм привода клапана, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических функций затвора, корпус снабжен рабочей камерой с двумя противостоящими уплотняемыми поверхностями, перекрываемыми поочередно двусторонним клапаном, содержащим две основные и дополнительные тарели, смонтированные на общем штоке, при этом основные тарели жестко установлены на подвижной тележке, а дополнительные тарели расположены между основными и жестко

-связаны между собой и механизмом привода клапана °

2. Затвор по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что расстояние между дополнительными тарелями меньше расстояния между основными тарелями на величину, большую или равную половине радиуса дроссельного отверс- ф тия в основной тарели, а минимальный ход клапана (основных тарелей) равен радиусу перекрываемого вакуумпровода. ция позволяет улучшить условия эксплуатации и повысить ыадежкасть работы затвЬра. Горизонтальное расположение затвора позволяет встроить его и вакуумные системы в действующих цехах, где невозможна установка вертикальных затворов. Размещение клапана ка тележке позволяет уменьшить усилие открывания клапана. Вертикальное расположение уплатняемых поверхностей и их конфигурация делают более надежной работу затвора. Наличие одного дроссельного отверстия в центре основной тарели с лимитированным проходным сечением снижает опасность карабления дополнительной тарели, чем также повышается надежность работы затвора Г23.

Недостаток известного вакуумного затвора — односторонность работы, заключающаяся в там, чта затвор может работать, лишь при условии, когда давление с одной стороны клапана (обращенной к вакуумному насосу) меньше, чем с противоположной. Б этом случае за счет разности давлений клапан при— жимается к уплатняемай поверхности на корпусе затвора, обеспечивая требуемую герметичность. При обратной разности давлений клапан-тарель стремится отжаться от уплатняемай поверхности, нарушая герметичность системы.

Эта предопределяет узость технологических функций затвора. Ок не может быть использован в тех случаях, когда в определенный период на клапан мажет действовать атрчцатепьная разность давлений, например при проверке вакуумной системы ка герметичность, когда требуется создать в кей разрежение и, отключив вакуумный насос, контролировать изменение разрежения в течение определенного времени, или в случае работы вакуумной системы с двумя или нескалькимк вакуумными насосами. При отключении одного из насосов требуется надежное перекрытие этой нитки. В таких случаях необходимы: либо установка дополнительных вакуумных затворов с противоположным расположением клапанов, а эта связано с дополнительными затратами, либо принятие других мер конструктивного или аргаккэацианкага характера.

Цель изобретения — расширение технологических функций затвора.

Поставленная цепь достигается тем, чта в вакуумном затворе, садержащем корпус, клапан с с сказкой и да1 1109447

Изобретение относится к вакуумной металлургии и может быть использовано в установках для внепечнаго ваку» умирования металлов.

Известен вакуумный затвор, содержащий корпус с уплотняемой поверхностью,с которой контактирует клапантарель с дроссельными отверстиями, уплотняемыми с помощью дополнительной малой тарели, смонтированной на общем што- 10 ке над основной тарелью. В закрытом положении тарель прижата к уплотняе" мой поверхности корпуса, а дополни-: тельная тарель — к уплотняемой поверхности основной тарели. При аткрыва нии клапана шток движется вверх до соприкосновения упора, закрепленного на нижнем конце штока,, с дополнительной тарелью, приподнимая ее и открывая дросселирующие отверстия в 20 основной тарели. При выравнивании давлений по обе стороны клапана усилие механизма подъема клапана становится достаточным для подъема ос-.. новной тарели, и полностью открывает- ся проходное сечение вакуумправада 1з

Данная конструкция обеспечивает устойчивую работу вакуумного затвора при большой разности давлений, однако затвор может устанавливаться лишь в вертикальном положении, в связи с этим требуется повышенное усилие для открывания клапана, так как необходима усилие и для преоцолекия его массы. Кроме того, не обеспечивается

35 высокая надежность работы, так как при горизонтальном расположении плоских уплотняемых поверхностей оседающие частицы затрудняют плотное закрытие клапана. Наличие нескольких мелких дроссельных отверстий в основной тарели создает опасность неравномерного давления ка дополнительную тарель, ее коробления и тем самым снижения надежности работы затвора.

Наиболее близким к изобретен по па технической сущности и достигаемому результату является вакуумный затвор, содержащий корпус, клапан с основной и дополнительной тарелями размещен9

50 ный на тележке, и механизм привода клапана. Уплотняемые поверхности на корпусе и основной тарели выполнены с полусферическим сечением, а в основной тарели выполнено лишь одно j дроссельное отверстие в центре, при этом соотношение проходных сечений дополнительной и основной тарепи сос,тавляет 0,01-0,03. Данная канструкз 11О9а полнительной тарелями, размещенный на тележке, и механизм привода клапана, корпус снабжен рабочей камерой с двумя противостоящими уплотняемыми поверхностями, перекрываемыми поочередно двусторонним клапаном, содержащим две основные и дополнительные тарели, смонтированные на общем штоке, при этом основные тарели жестко установлены на подвижной тележке, а 10 дополнительные тарели расположены между основными и жестко связаны между собой и механизмом привода клапана.

Расстояние между дополнительными 15 тарелями меньше расстояния между основными на величину, большую или равную половине радиуса дроссельного отверстия в основной тарели, а минимальный ход клапана (основных таре- 20 лей) равен радиусу перекрываемого вакуумпровода.

Двусторонняя работа вакуумного затвора обеспечивается двусторонним клапаном, размещенным на подвижной 25 тележке и имеющим по две основные и дополнительные тарели, при этом уплотняющие поверхности каждой рабочей пары тарелей (основная и дополнительная) направлены в противоположные щ0 стороны, чтобы при возвратно-поступательном движении клапана иметь возможность поочередно перекрывать одну из уплотняемых поверхностей на корпу1се затвора.

При двусторонней работе затвора особое значение приобретает надежность центровки тарелей клапана. В предлагаемом затворе она обеспечивается тем, что все тарели смонтированы40 на общем штоке. Обе дополнительные тарели жестко закреплены непосредственно на штоке, а центровка основных тарелей относительно штока обеспечивается центровочным седлом, жестко закрепленным на подвижной тележке и вдоль которого перемещается шток. Так как основные тарели также жестко установлены на подвижной тележке, то при возвратно-поступательном движении поо50 ледней положение основных тарелей относительно штока строго фиксированное.

Кинематическая схема работы двустороннего затвора основана на том, что дополнительные тарели располага55 ются между основными. В этом случае при перемещении клапана одна из основных тарелей (первая по ходу движения) выполняет функцию упора. При

47 движении штока механизма привода клапана первая по ходу движения дополнительная тарель достигает основную, упирается в нее и приводит в движение подвижную тележку с клапаном.

Надежное перекрытие одним двусторонним клапаном двух уплотняемых поверхностей (поочередно) обеспечивается благодаря параллельному размещению последних. С этой целью в корпусе затвора смонтирована рабочая камера с параллельными стенами, на которых выполнены уплотняемые поверхности полусферического сечения. Кроме того, наличие рабочей камеры позволяет конструктивно решить задачу выноса механизма привода клапана за пределы вакуумпровода и его обслуживания. Корпус затвора выполнен таким образом, что перегиб в направлении движения газового потока, необходимый для размещения механизма привода клапана вне вакуумпровода, находится за пределами рабочей камеры, таким образом, не нарушается параллельность уплотняемых поверхностей.

Разница расстояний между основными и дополнительными тарелями, т.е. свободный ход дополнительных тарелей, при полном открывании последних должна обеспечить свободное прохождение всего объема газа. Это удовлетворяется при условии, когда боковая поверхность условного цилиндра с основанием, равным сечению дроссельного отверстия, и высотой, равной величине свободного хода дополнительных тарелей, равна или превьппает площадь сечения дроссельного отверстия, т.е.

23гг R>,Л, где 3 — радиус дроссельного отверстия; величина свободного ходя дополнительных тарелей.

После преобразования получают: т г" /2.

Это условие положено в основу при выборе минимального хода клапана (основных тарелей).

При полном открытии затвора должно быть выполнено условие

2Л 4-Й Ъ Л или 14 ) 1/2 где 1 — радиус перекрываемого трубопровода;

1109447

40

Тираж 540 Подписное уцщцИ Заказ 6006/19

1 ff

Филиал ППП Пнтеыт, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Н вЂ” ход клапана при полном открытии затвора.

Однако при полном открытии затвора клапан должен находиться в сере.дине рабочей камеры. Следовательно, при расчете полного минимального хода клапана величича Н должна удваиваться, т.е.

Нър

Э где H — минимальный ход клапана (основных тарелей).

На чертеже изображен вакуумный затвор, разрез.

Вакуумный затвор состоит из корпуса 1 с рабочей камерой 2, на станах которой выполнены уплотняемые поверхности 3 и 4 с полусферическим сечением, клапан с основными 5 и 6 и дополнительными 7 и 8 тарелями, связанными со штоком 9 механизма 10 привода клапана. Основные 5 и 6 и дополнительные 7 и 8 тарели снабжены резиновыми уплотнениями 11 — 14, Клапан размещен на тележке f5, двигающейся по рельсам 16. Для центровки тарелей клапана на тележке 15 жестко закреплено центровочное седло f7, внутри которого перемещается шток 9. В месте выхода штока 9 из вакуумного затвора установлено вакуумное уплотне" ние 18.

Устройстно работает следующим образом.

При предварительной откачке газов из трассы вакуумпровода, заключенной межцу насосом и затвором, последний закрыт, при этом основная тарель 5 прижата к уплотняемой поверхности 3, дополнительная тарель 7— к уплотняемой поверхности основной тарепи 5. По достижении необходимого разрежения включают механизм 1О привода клапана, и шток 9 приходит в движение. В первую очередь движутся дополнительные тарели 7 и 8, жестко связанные со штоком 9, до соприкоснонения дополнительной тарели 8 с основной тарелью 6. В связи с тем, что усилие механизма 10 привода клапана недостаточно . ля открывания основной тарели 5 из-эа большого перепада давS

f5

20 ления, она не открывается, а через дроссельное отверстие газы поступают в вакуумпровод. При выравнивании давлений (снижение усилия на тарель

5) дополнительная тарель 8 давит на основную тарель 6, жестко закрепленную на тележке 15, приводя ее в днижение по рельсам 16. Тележку 15 с кла" паном устанавливают в центре рабочей камеры 2 корпуса f затвора. Проходные сечения вакуумпроводов с обеих сторон клапана открыты, происходит технологический процесс вакуумирования.

При необходимости перекрытия вакуумпровода с правой по чертежу стороны (например, при проверке вакуумной системы на герметичность) механизм 10 привода клапана продолжает двигать с помощью штока 9 тележку 15 с клапаном до соприкосновения основной тарели 6 с уплотняемой поверхностью 4. После отключения вакуумного насоса (повышении давления в рабочей камере 2) под действием перепада давлений основная 6 и дополнительная

8 тарели плотно прижимаются к уплотняемым поверхностям.

Операции открывания правой стороны и перекрытия левой производят в обратном порядке.

Данная конструкция вакуумного затвора обеспечивает его двустороннюю работу и тем самым расширение технологических функций. Предлагаемый затвор заменяет дна обычных вакуумных затвора, $còàíàâëèíàåìûõ с противоположным направлением клапанов в местах, где требуется перекрытие вакуумпровода со знакопеременным перепадом,цавлений: при работе вакуумной системы с двумя или несколькими насосами, в сложных вакуумных системах с несколькими вакуумными камерами и насосами, в ответственных вакуумных системах, когда требуется частая проверка на герметичность, и др °

Использование данного вакуумного затвора позволяет снизить затраты на обслуживание и оборудование.

Эффективность использования одного вакуумного затвора составляет 30005000 руб.