Шаровой кран для высокотемпературных сред

) (И ИЕ ИЗО ТОРСНОМУ СВ утече бора ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ Ъ(71) Особое конструкторское бюроинститута высоких температурАН СССР(56) 1. Авторское свицетепьство СССР(54)(57) ШАРОВОЙ КРАН ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СРЕД, соцержащий корпус, поворотный сферическийзапорный орган с канапом цпя прохоца За) Р 16 К 49/00 ф Р 16 К 5/06 ЕТЕНИЯ у ., ".:т-.,Ф рабочей срепы и седпо, герметично сое 1 цинениое с корпусом посрецством упругого эпемента, нрнчем в корпусе и в зв порном.органе выпопнены поцающие охСпажцающую жнцкость канаки, а в сецпе выпоцнена копьпевая проточка, стенки .которой образуют при контакте сецпа и сферического запорного органа камеру сбора утечек,. соециненную канапом поцвоца охпажцающего газа, о т и ичающийся тем,что,сцепью повышения нацежности работы крана путем уменьшения цавпения рабочей срецы в нерабочей попости, образованной внутренней поверхностью корпуса, сецпа и запорного органа, в открытом и закрытом попожениях крана, в сенце выпопнен канап отвоца смеси хопоцного газа ик срецы, сообщенный с камерой:. с утечек.107Изобретение относится к трубопровоцной " арматуре, в частности к шаровому крану, и может быть испопьзовано цпя перекпючерия, запирания потока газа, нагретого цо высокой температуры, например, в качестве запорного органа регенеративного теппообменника ипи цругих нагреватепей.Известен тарепьчатый кпапан, соцержащнй корпус, воцоохпажцаемые запорный орган-тарепь и уппотняющий эпемент со сферическими контактными поверхностями цпя обцува которых корпус и крышка снабжены копьцевыми коппекторами с равномерно распопоженными по окружности, отверстиями, и привоц с канапом цпя протока хлацагепа, соециненный с запорным органом (.13 .В известном устройстве внутренний объем кпапана нахоцится под дпитепьным возцействием высоких параметров (температуры и цавпения) запираемой газовой среды, независимо от попожения запорного органа, поэтому корпус и эпемент уппотнения цпитепьное время буцут находиться поц возцействием высокой температуры и цавпения газа, что ведет к понижению надежности работы клапана.гНаибопее бпизким к прецпагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту явпяется шаровой кран цпя высокотемпературных срец, соцержащий поворотный сферический запорный орган с канапом цпя прохоца рабочей соецы и седпо, герметично соединенное с корпусом посрецством упругого эпемента, причем в корпусе и в запорном : органе выпопнены поцающие охпажцающую жицкость кацапы, а в седпе выпопнена копьцевая проточка, стенки которой образуют при контакте сецпа и сфери ческого запорного органа камеру сбора утечек, соединенную канапом поцвоца охпажцающего газа Г 23В канапы цпя протока хпацагента по цается газовая среца поц цавпением, превышающим цавпение запираемой (рабочей) срецы цпя защиты от проникнов ения высокотемпературной срецы в нерабочую (внешнюю) попость крана.Такая конструкция защищает нерабочую попость от проникновения в него высокотемпературного газа из рабочей попости, снимает небопьшие тепповые потоки и обеспечивает работоспособность крана при запирании срец, нагретыхоцо 1000 С, Нецостаток указанного крана состоит и в том, что нерабочаяпопость крана всегца буцет нахоцитьсяпри цавпении, бопьшим чем цавпение врабочей попости высокотемпературнойсреды. При этом корпус, эпементы ут- потнения (копьца, сапьники, прокпацки)корпуса и шпинцепя нахоцятся поц возцействием высокого цавпения газа, чтотакже вецет к ускорению старения попи 10 мерных уппотнений, повышению напряжений, понижению цпитепьной прочности инадежности,Цепь изобретения - повышение нацежности работы крана путем уменьшения15 цавпения рабочей срецы в нерабочей попости, образованной внутренней поверх-,ностью корпуса, сецпа и запорного орга-на, в открытом и закрытом попоженияхкрана.20 . Поставпенная цепь достигается темчто в шаровом кране цпя высокотемпературных срец, содержащем корпус, поворотный сферический запорный орган сканалом цпя прохоца рабочей срецы и25 сецпо, герметично соециненное с корпусом посредством упругого элемента, причем в корпусе и в запорном органе выпопнены поцающие охпажцающую жицкость каналы, а в сецпе выпопнена копьпевая проточка, стенки которой образуют при контакте сецпа и запорногооргана камеру сбора утечек, соединеннуюканапом поцвоца охпажцающего газа, всецпе выпопнен канап отвоца смеси хопоцного газа и утечек среды, сообщенныйс камерой сбора утечек. На чертеже изображен шаровой кранцля высокотемпературных срец, разрез.Устройство соцержит корпус 1, сферический запорный эпемент в вице шара 2с канапом 3 цпя прохожцения рабочейсреды, самоустанавливающиеся сецпа 4,каждое из которых герметично соецине но с корпусом посрецством упругого эпемента 5, и шпинцепь 6 цпя повороташара 2.В корпусе 1, шаре 2 и шпинцепях 6выпопнены канапы 7 цпя протока охпажцающей жицкости (воцы). Упругие эпементы 5 образуют межцу собой и корпусом 1 герметичную попость 8, соециненную штуцерами 9 поцвоца и отвоцаводы. В сецпе 4 выпопнена копьцеваяпроточка, стенки которой образуют приконтакте сецпа и шара камеру 10 сбораутечек высокотемпературной срецы, сообщенную канапами поцвоца 11 хопоцногогаза и отвоца 12 смеси хопоцного газа3 10766и утечек срецы за прецепы шарового крана. Камера 10 сбора утечек раэцепяетвнутренний объем крана на рабочую(внутреннюю) 13 и нерабочую (внешнюю)14 полости. Корпус 1 и шпинцепи соцержат полимерные уппотнительные элементы 15,Устройство работает спецующим образом.Перец поцачей высокотемпературного газа включают систему охцажценияи поцают воцу в кандалы 7 и штуцеры 9,охлажцая корпус 1 шар 2, сецпа 4,шпинцепи 6, упругие элементы 5 иуппотняющие элементы 15, 15Во время работы при открытом положении шара 2 газ, нагретый, например, цо1500-2000 С при аавпении 30-50 кгс/смпрохоцит через прохоцное сечение шара 2 и заполняет внутреннюю (рабочую ) полость 13. Из внутренней полости 13 возможны утечки газа черезнеппотности контактирующих поверхноотей во внешнюю (нерабочую) полость 14.При этом возможные утечки газа, . 25имеющие высокую температуру и цавпение, попацают в камеру 10 сбораутечек, гце происхоцит его перемешивание с поступающим по каналу 11 холоцным газом, имеющим, например, температуру 30-60 С и цавпение 25 кгс/см, .Поспе чего перемешанный гаэотвоцится из камеры по каналу 12 запрецепы шарового крана. В этом спучае возможны утечки перемешанногогаза во внешнюю полость 14. Оцнакотемпература и цавление его буцут сущесъ 83 4венно ниже, чем в рабочей полости 13за счет разбавления холоцным газом низкого цавпения. Поццержание требуемойтемпературы и цавления в нерабочейполости 14 осуществляется путем регупирования цавпения, температуры или раохоца хопоцного газа, прохоцящего через камеру 10 сбора .утечек,При уменьшении цавпения в камере 10сбора утечек соответственно уменьшается цавпение и во внешней поцости 14, при этом увеличивается суммарный перепац цавпения, цействующий насецпо в сторону шара, что увеличиваетусилие контакта и плотность межцу уплотняющими поверхностями сецпа 4 и шара 2.В закрытом положении шаровой кранработает аналогично открытому положению.Перец переключением крана из оцного попожения в цругое перекрываютканалы поцвоца 11 холоцного газа и оввоца 12 смеси утечек и хопоцного газа,уменьшают усилие поцжатия сецпа 4. Использование прецаагаемого шарового крана позволяет существенно снизитьцавпение газа во внешней (нервбочей)полости крана, уменьшить напряжение вкорпусе и элементах уплотнения, повысить цлитепьную прочность, нацежность,ресурс работъ, атакже плотность контакта межцу контактирующими поверхностями сецпа и шара, снизить усилие поцжатия сецпа и исключить впияние хопоцного газа на параметры и состав рабочейсрецы,1076683 м 4 А Б ов Состав Техрец Корректор В. Бутяг М.Надь акто 14/35 ТВНИИПИ Госуцврстпо цепам изобре113035, Москва рвж 913енного комитета СССтений и открытийЖ, Раушсквя на акв ипивп ППП "Патент", г. Ужгороц, уп. Проектная, 4