Кран шаровой с полой пробкой

Кран шаровой с полой пробкой содержит корпус с крышкой с фланцевым разъемом между ними, с входным и выходным патрубками, с установленной между подпружиненными седлами полой пробкой, состоящей из обечайки и полой сферы, вверху и внизу которой выполнены каналы, а в крышке выполнен канал для подачи среды извне вовнутрь полой пробки, уплотнения полой пробки и фланцевого разъема выполнены двухконтурными, а между ними выполнены каналы контроля герметичности. Внизу между валом и втулкой установлена тарельчатая пружина (демпфер), исключающая возможность "пригорания" вала. В верхней части полой пробки выполнен паз, в котором размещен шип муфты, в свою очередь паз муфты соединен с шипом шпинделя, передающим крутящий момент, а за счет паза и шипа, расположенных перпендикулярно, обеспечивается соосность шпинделя, муфты и полой пробки. Крышка крана шарового через уплотнительный элемент посредством резьбовых элементов закрывает и герметизирует фланцевый разъем или как вариант плавающая крышка посредством уплотнительных элементов и разрезного кольца закрывает и герметизирует фланцевый разъем крана шарового. Подача рабочей среды в кран шаровой возможна в обоих направлениях. Использование заявленного крана шарового с полой пробкой позволит применять его для рабочей среды, которая при низких температурах изменяет вязкость и при длительном неподвижном состоянии коксуется, а также производить разогрев и промывку пробки и уплотнений седла. Применение двухконтурного уплотнения позволит проконтролировать герметичность пробки, седел, крышки до подачи давления в патрубки и полость крана, а также обеспечит значительное снижение массы шаровых кранов, а соответственно и стоимости и обеспечит конкурентоспособность. 6 ил.

 

Изобретение на кран шаровой с полой пробкой относится к трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия потоков рабочей среды, которая при низких температурах изменяет вязкость.

Одним из требований, предъявляемых к шаровым кранам для рабочих сред, например, нефти, изменяющей вязкость при низких температурах, является герметичность в закрытом положении, надежность, исключение возможности заклинивания подвижных частей, ремонтопригодность без вырезки из трубопровода.

Известен кран шаровой, предназначенный для установки на трубопроводах в качестве перекрывающего устройства, не требующий его вырезки из трубопровода при ремонте - кран шаровой с верхним разъемом, содержащий корпус, соединенный резьбовыми соединениями с верхним фланцем, входной и выходной патрубки, и шаровую пробку, установленную на подпружиненные седла, с контактными поверхностями в форме шарового пояса (патент на полезную модель №45494). Подпружиненные седла снабжены уплотнениями из эластомерного материала, расположенными в зоне контактных поверхностей в форме шаровых поясов, контактирующих с поверхностью шаровой пробки и установлены в дополнительные кольцевые втулки, на торцевой поверхности которых со стороны шаровой пробки выполнен кольцевой конусный срез и кольцевой бурт в месте окончания среза, а на внутренних поверхностях верхнего фланца и нижней части корпуса, в месте их контакта с кольцевыми конусными срезами дополнительных кольцевых втулок выполнены ответные им конусные поверхности, причем, дополнительные кольцевые втулки уплотнены по торцевой поверхности относительно корпуса шарового крана эластомерными кольцами, а подпружиненные седла уплотнены по внутренней поверхности кольцевых буртов.

Недостатком известного крана шарового является то, что выполнение механизма крепления подпружиненных седел с контактными конусными поверхностями на дополнительной втулке и ответных им поверхностях верхнего фланца и кольцевой канавки корпуса требует обеспечения расчетных усилий на резьбовом соединении верхнего фланца и корпуса, т.к. при их превышении возможно ослабление усилия прижима подпружиненного седла к поверхности шаровой пробки, а при недостаточно жесткой затяжке резьбовых соединений верхнего фланца и корпуса нарушается герметичность всего крана из-за недостаточной нагруженности уплотнений между дополнительной втулкой и корпусом, дополнительной кольцевой втулкой и седлом. В условиях эксплуатации сложно обеспечить расчетные нагрузки на резьбовых соединениях между корпусом и верхним фланцем, например, после ремонта при сборке крана, что снижает надежность крана.

Недостатком известного крана шарового также является высокая металлоемкость, соответственно, и более высокая стоимость, особенно для кранов шаровых диаметром более 500 мм.

Недостатком известного крана шарового также является ограниченное применение для рабочих сред, которые при низких температурах изменяют вязкость, что значительно увеличивает нагрузки на детали при повороте пробки.

Известен кран шаровой с верхним разъемом (патент на изобретение №2396474). Кран шаровой с верхним разъемом содержит корпус с соединенным с ним резьбовыми соединениями верхним фланцем, входной и выходной патрубки и шаровую пробку. Пробка установлена на подпружиненные седла с контактными поверхностями в форме шарового пояса. Подпружиненные седла установлены в дополнительные втулки, снабженные кольцевыми буртами. Эти втулки уплотнены по торцевой поверхности относительно корпуса шарового крана Контактные поверхности седел выполнены, по меньшей мере, двухконтурными по ширине шарового пояса. Контуры на поверхности шарового пояса разделены, по меньшей мере, одной кольцевой проточкой. Дополнительные кольцевые втулки установлены соосно седлам и закреплены на последних по резьбовой поверхности с возможностью передачи поджимающего усилия на уплотнения. В седле, в зоне резьбовой контактной поверхности дополнительной втулки и седла выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал, соединяющийся с кольцевой проточкой. Уплотнения между торцевой поверхностью дополнительных кольцевых втулок и корпусом выполнены сальниковыми.

Недостатком известного крана шарового также является высокая металлоемкость, соответственно, и более высокая стоимость, особенно для кранов шаровых диаметром более 500 мм.

Недостатком известного крана шарового также является ограниченное применение для рабочих сред, которые при низких температурах изменяют вязкость, что значительно увеличивает нагрузки на детали при повороте пробки.

Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату к заявляемому крану шаровому с полой пробкой является кран шаровой с полой пробкой, который содержит корпус с входным и выходным патрубками, с установленной между подпружиненными седлами полой пробкой (патент на полезную модель №135756). Полая пробка состоит из обечайки и полой сферы, в верхней и нижней частях которой выполнены каналы для выравнивания давления внутри и снаружи сферы. В нижней части полой пробки выполнен паз для установки вала, который имеет бурт в центральной части. Второй конец вала соединен со втулкой, которая закреплена в корпусе. Между валом и втулкой установлена тарельчатая пружина (демпфер), исключающая возможность "пригорания" вала. В верхней части полой пробки выполнен паз, в котором размещен шип муфты, в свою очередь паз муфты соединен с шипом шпинделя, передающем крутящий момент. За счет шипа и паза, расположенных перпендикулярно обеспечивается соосность шпинделя, муфты и полой пробки. Корпус имеет полость, соединяющуюся с внутренней полостью патрубков перепускными клапанами. Крышка через уплотнительный элемент посредством резьбовых элементов закрывает и герметизирует основной разъем или, как вариант, плавающая крышка посредством уплотнительных элементов и разрезного кольца закрывает и герметизирует основной разъем крана шарового.

Недостатком известного крана шарового является ограниченное применение для рабочих сред, которые при низких температурах изменяют вязкость, что значительно увеличивает нагрузки на детали при повороте пробки.

Недостатком известного крана шарового также является невозможность проконтролировать герметичность пробки, седел, крышки до подачи давления в патрубки и полость крана.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является использование в кране шаровом канала для подачи среды извне вовнутрь шаровой пробки для разогрева и промывки пробки и уплотнений седла, и применение двухконтурного уплотнения верхнего разъема для постоянного мониторинга герметичности.

Поставленная задача достигается тем, что кран шаровой, характеризующийся тем, что имеет корпус с крышкой с фланцевым разъемом между ними, с входным и выходным патрубками, с установленной между подпружиненными седлами полой пробкой, состоящей из обечайки и полой сферы, вверху и внизу которой выполнены каналы отличающийся тем, что в крышке выполнен канал для подачи среды извне вовнутрь полой пробки, уплотнения полой пробки и фланцевого разъема выполнены двухконтурными, а между ними выполнены каналы контроля герметичности.

Внизу между валом и втулкой установлена тарельчатая пружина (демпфер), исключающая возможность "пригорания" вала. В верхней части полой пробки выполнен паз, в котором размещен шип муфты, в свою очередь, паз муфты соединен с шипом шпинделя, передающем крутящий момент на муфту, а за счет паза и шипа, расположенных перпендикулярно, обеспечивается соосность шпинделя, муфты и полой пробки. В нижней части полой пробки выполнен паз для установки вала. Вал имеет в центральной его части бурт. Второй конец вала соединен со втулкой, установленной в корпусе. Между втулкой и буртом вала установлена тарельчатая пружина (демпфер), исключающая возможность "пригорания" вала. Крышка крана шарового через уплотнительный элемент посредством резьбовых элементов закрывает и герметизирует фланцевый разъем (Фиг. 1), или, как вариант - плавающая крышка (Фиг. 2), посредством уплотнительных элементов и разрезного кольца закрывает и герметизирует фланцевый разъем крана шарового.

Пример выполнения предлагаемого шарового крана представлен на чертежах.

На Фиг. 1 показана конструкция в разрезе предлагаемого крана шарового с полой пробкой.

На Фиг. 2 изображен вариант крана шарового с плавающей крышкой.

На Фиг. 3 изображен выносной элемент А.

На Фиг. 4 изображен выносной элемент Б.

На Фиг. 5 изображен выносной элемент В.

На Фиг. 6 изображен выносной элемент Г.

Кран шаровой с полой пробкой содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в установочном гнезде Д установлены подпружиненные седла 4, контактирующие с полой пробкой 5. В полой пробке 5 выполнены каналы Е для выравнивания давления внутри и снаружи сферы. В нижней части полой пробки выполнено отверстие 6, для установки вала 7, установленного во втулке 8, которая закреплена в корпусе 1. Между валом 7 и втулкой 8 установлена тарельчатая пружина 9 (демпфер), исключающая возможность "пригорания" вала 7. В верхней части пробки выполнен паз 10 (Фиг. 3) для установки муфты 11, передающей крутящий момент от шпинделя 12. Муфта 11 имеет шип 13 и паз 14. За счет шипа 13 и паза 14, расположенных перпендикулярно, обеспечивается соосность шпинделя 12, муфты 11 и полой пробки 5.

В корпусе 1 имеется фланцевый разъем 15 (Фиг. 4). Герметичность корпуса 1 и крышки 16 обеспечивается уплотнительными элементами 17. В крышке 16 выполнен канал контроля герметичности 18, имеющий резьбу 19, закрытую пробкой 20.

Шпиндель 12 (Фиг. 3) уплотнен в крышке 16 посредством уплотнительного узла 21, имеющего канал контроля герметичности 22, закрытый пробкой 23.

В крышке 16 выполнен канал подачи среды 24, имеющий резьбу 25, закрытую пробкой 26.

Седло 4 уплотнено в корпусе 1 уплотнительными элементами 27 (Фиг. 5), между которыми выполнен канал контроля герметичности 28, закрытый пробкой 29. Седло 4 контактирует с полой пробкой 5 и уплотнено посредством уплотнительных элементов 30, между которыми выполнен канал контроля герметичности 31, закрытый пробкой 32. Предварительно седло прижато к пробке посредством пружин 33.

Корпус 1 и крышка 16 посредством резьбовых элементов 34 и 35 закрывает и герметизирует фланцевый разъем 15 или как вариант плавающая крышка 37 (Фиг. 6) посредством уплотнительных элементов 38 и разрезного кольца 39 закрывает и герметизирует фланцевый разъем 40 крана шарового. В зоне уплотнительных элементов 38 выполнен канал контроля герметичности 41, имеющий резьбу 42 и пробку 43.

Подача рабочей среды в шаровой кран возможна в обоих направлениях. Перекрывание потока рабочей среды осуществляется поворотом полой пробки 5 на угол 90 градусов.

В закрытом положении герметичность крана обеспечивается усилием пружин 33, поджимающих седла 4 к полой пробке 5 и дополнительным усилием, создаваемым давлением рабочей среды на торцевую поверхность седла 4.

Контроль герметичности шарового крана в местах контакта полой пробки 5 и подпружиненного седла 4 производится путем контроля протечек через канал контроля герметичности 31.

Контроль герметичности шарового крана в местах контакта полой пробки 5 и корпуса 1 производится путем контроля протечек через канал контроля герметичности 28.

Контроль герметичности фланцевого разъема 15 шарового крана производится путем контроля протечек через канал контроля герметичности 18.

Контроль герметичности шарового крана в местах контакта шпинделя 12 в крышке 16 производится путем контроля протечек через канал контроля герметичности 22.

Подачу среды для прогрева крана шарового производить через канал подвода среды 24.

Использование заявленного крана шарового с полой пробкой позволит применять его для рабочей среды, которая при низких температурах изменяет вязкость и при длительном неподвижном состоянии коксуется, а также производить разогрев и промывку пробки и уплотнений седла. Применение двухконтурного уплотнения позволит проконтролировать герметичность пробки, седел, крышки до подачи давления в патрубки и полость крана, а также обеспечит значительное снижение массы шаровых кранов, а соответственно и стоимости, и обеспечит конкурентоспособность.

Источники информации

1. Описание к патенту на полезную модель RU №45494 U1, опубликовано 10.05.2005.

2. Описание к патенту на изобретение RU 2396474 С1, опубликовано 10.08.2010.

3. Описание к патенту на полезную модель RU №135756 U1, опубликовано 20.12.2013.

Кран шаровой с полой пробкой, содержащий корпус с крышкой с фланцевым разъемом между ними, с входным и выходным патрубками, с установленной между подпружиненными седлами полой пробкой, состоящей из обечайки и полой сферы, вверху и внизу которой выполнены каналы, отличающийся тем, что в крышке выполнен канал для подачи среды извне вовнутрь полой пробки, уплотнения полой пробки и фланцевого разъема выполнены двухконтурными, а между ними выполнены каналы контроля герметичности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при перестановке шаровых кранов с пневматическим приводом ручным способом при отсутствии импульсного газа.

Изобретение относится к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре. В полуавтоматическом шаровом криогенным кране, содержащем цилиндрический корпус с фланцами для крепления к трубопроводу, с горизонтальными входным и выходным отверстиями, вертикальным отводом с отверстием для прохода штока, основание под седла, выполненные из фторопласта, расположенным в центре корпуса на пересечении осей симметрии горизонтальных входного и выходного отверстий и отверстия для прохода штока, шаровую пробку с горизонтальным отверстием, установленную в седлах, опирающихся на основание, к которой жестко прикреплен шток с рукояткой, для его фиксации в открытом состоянии к корпусу через кронштейн прикреплен электромагнит с возможностью взаимодействия с металлической пластиной, установленной вертикально на нижней поверхности рукоятки, а для его закрытия между корпусом и рукояткой размещена возвращающая пружина, одним концом зафиксированная в верхней части корпуса на отводе для прохода штока, а другим концом закрепленная посредством фиксатора на рукоятке, причем фиксатор расположен перед металлической пластиной.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в газовой и других отраслях промышленности. Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности работы крана.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя и седла шарового поворотного затвора.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора.

Изобретение относится к предохранительной арматуре для герметизации осевого канала бурильной колонны труб. Шаровой кран состоит из корпуса, шара с центральным отверстием, шпинделя, размещенного соосно шару и кинематически связанного с ним через продольный паз на его боковой поверхности, верхнего и нижнего седел, взаимодействующих с шаром, ограничителя поворота шара в виде фигурной выборки на боковой поверхности и упругодеформируемого элемента.

Шаровой кран трубопроводной запорной арматуры может быть использован в качестве запорной арматуры. Шаровой кран снабжен теплозащитным покрытием, состоящим из полимерного связующего, в котором равномерно распределен наполнитель, при этом в качестве наполнителя использован пористый или пустотелый керамический материал с низкой теплопроводностью и размером частиц менее 1 мкм, при соотношении компонентов, мас.

Шаровой кран трубопроводной запорной арматуры может быть использован в качестве запорной арматуры. Шаровой кран снабжен теплозащитным покрытием, состоящим из полимерного связующего, в котором равномерно распределен наполнитель, при этом в качестве наполнителя использован пористый или пустотелый керамический материал с низкой теплопроводностью и размером частиц менее 1 мкм, при соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в системах газоснабжения для подачи газа на исполнительные механизмы с высоким давлением и расходом рабочей среды.

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и может быть использовано для регулирования и перекрытия потока рабочей среды. Шаровой кран содержит два патрубка 1, корпус 2, в котором установлены шаровая пробка 3, уплотнительные седла 4, пружинные элементы 5, при этом уплотнительные седла 4 и пружинные элементы 5 установлены в специально сформированной штамповочной части 6 патрубков 1, опоры пружинных элементов 5 выполнены в виде полок 7, участок 8 патрубков 1 выполнен увеличенным до совпадения с внутренним диаметром корпуса 2, следующий за участком 8 участок 9 патрубков 1 выполнен в виде гофры с продолжением в виде специально сформированной штамповочной части 6 патрубков 1 для установки уплотнительных седел 4 и пружинных элементов 5.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорной арматуры рабочих сред с высоким давлением и высокой температурой. Устройство защиты средней полости задвижки от превышения давления содержит корпус с внутренней полостью, сообщающейся с входным и выходным каналами и каналом сообщения со средней полостью задвижки, и два расположенных во внутренней полости корпуса и шарнирно соединенных друг с другом золотника.

Конструкция клапана позволяет совместить двухпозиционный клапан с системами очистки и стерилизации CIP/SIP, что позволяет использовать данный клапан для жидкостей без их загрязнения.

Группа изобретений относится к подвеске сиденья транспортного средства. Сиденье транспортного средства содержит механическую колебательную систему и пневматический упругий элемент, и систему для не зависящей от веса установки статической высоты сиденья.

Клапан с встроенным каналом стравливания включает в себя корпус (12) клапана, содержащий резьбовой канал (14), крышку (18), имеющую первую резьбовую часть (22), выполненную для защиты канала корпуса клапана, и имеющую вторую часть (24), расположенную снаружи корпуса клапана, и полость, заключенную между корпусом клапана и первой частью резьбовой крышки.

Крышка (10) масляного бака транспортного средства содержит основную часть (11), выполненную с резьбой (12), свинчиваемой с сопряженной резьбой масляного бака, корпус (13) указателя уровня, который снабжен с одной стороны стержнеобразным участком (14) указателя уровня, а с другой стороны - соединительным участком (15) для присоединения корпуса (13) указателя уровня к основной части (11), и запорную часть (20), которая закрывает определенную соединительным участком (15) маслосборную камеру (18), причем между корпусом (13) указателя уровня и запорной частью (20) в маслосборной камере (18), образованной соединительным участком (15) корпуса (13) указателя уровня, расположен корпус (22) клапана, который, с одной стороны, обеспечивает удаление воздуха из масляного бака при избыточном давлении и, с другой стороны, вентиляцию масляного бака при пониженном давлении.

Изобретение относится к области производства клапанов для контейнеров для транспортировки жидкости. .

Изобретение относится к регулирующей арматуре различных систем транспортных средств, а именно к устройствам для отсечки дренажа топливных систем самолета. .

Изобретение относится к устройствам для выпуска газа из гидравлических магистралей. .

Кран шаровой с полой пробкой содержит корпус с крышкой с фланцевым разъемом между ними, с входным и выходным патрубками, с установленной между подпружиненными седлами полой пробкой, состоящей из обечайки и полой сферы, вверху и внизу которой выполнены каналы, а в крышке выполнен канал для подачи среды извне вовнутрь полой пробки, уплотнения полой пробки и фланцевого разъема выполнены двухконтурными, а между ними выполнены каналы контроля герметичности. Внизу между валом и втулкой установлена тарельчатая пружина, исключающая возможность пригорания вала. В верхней части полой пробки выполнен паз, в котором размещен шип муфты, в свою очередь паз муфты соединен с шипом шпинделя, передающим крутящий момент, а за счет паза и шипа, расположенных перпендикулярно, обеспечивается соосность шпинделя, муфты и полой пробки. Крышка крана шарового через уплотнительный элемент посредством резьбовых элементов закрывает и герметизирует фланцевый разъем или как вариант плавающая крышка посредством уплотнительных элементов и разрезного кольца закрывает и герметизирует фланцевый разъем крана шарового. Подача рабочей среды в кран шаровой возможна в обоих направлениях. Использование заявленного крана шарового с полой пробкой позволит применять его для рабочей среды, которая при низких температурах изменяет вязкость и при длительном неподвижном состоянии коксуется, а также производить разогрев и промывку пробки и уплотнений седла. Применение двухконтурного уплотнения позволит проконтролировать герметичность пробки, седел, крышки до подачи давления в патрубки и полость крана, а также обеспечит значительное снижение массы шаровых кранов, а соответственно и стоимости и обеспечит конкурентоспособность. 6 ил.

Наверх