<Desc/Clms Page number 1>
INRICHTING VOOR HET AFSLUITEN VAN EEN DOORSTROOMOPENING
Vooral in de (petro-) chemische industrie worden steeds hogere eisen gesteld aan de gas- en vloeistofdichtheid van afsluiters. In de meest voorkomende afsluiters wordt gebruik gemaakt van een roteerbaar afsluitelement ; door slijtage van de afdichting om de roteerbare as zal na verloop van tijd lekkage optreden.
Onder meer uit de Nederlandse octrooiaanvrage 94. 00363 van aanvraagster is een afsluiter bekend, waarbij bediening van het afsluitelement plaatsvindt via in een gas- en vloeistofdichte omhulling aangebracht, axiaal beweegbare steel. De omhulling is balg-of harmonicaachtig uitgevoerd, en dankzij de axiale beweging blijft ook na langdurig gebruik deze omhulling in tact.
In de praktijk is echter gebleken dat na verloop van tijd de omhulling kan scheuren.
De onderhavige uitvinding verschaft een inrichting voor het afsluiten van een doorstroomopening voor medium, omvattende : - invoermiddelen voor invoer van het medium naar de doorstroomopening ; - uitvoermiddelen voor afvoer van het medium vanaf de doorstroomopening ; - een afsluitelement dat tussen in- en uitvoer in de doorstroomopening is aangebracht en dat beweegbaar is tussen een het medium doorlatende stand en de doorgang van het medium afsluitende stand ; - een eerste bedieningsorgaan voor het bedienen van het afsluitelement tussen genoemde standen ; - een gas- en vloeistofdichte omhulling voor het omhullen van het eerste bedieningsorgaan ; - een tweede bedieningsorgaan voor het bedienen van het eerste bedieningsorgaan ;
en
<Desc/Clms Page number 2>
- veiligheidsklepmiddelen voor het vanuit de gasdichte omhulling laten ontsnappen van gas en/of vloeistof, indien de druk binnen de omhulling een vooraf bepaalde waarde overstijgt.
Door de inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt voorkomen dat de gas- of vloeistofdruk binnen de omhulling een zodanige waarde kan bereiken dat de omhulling zijn gas-en/of vloeistofafdichtende werking verliest, bijv. door scheuring daarvan.
De inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan zowel een kogelvormig afsluitelement als een vlindervormig of plugvormig afsluitelement omvatten.
Bij voorkeur zijn het eerste bedieningsorgaan en het tweede bedieningsorgaan gekoppeld door middel van een axiaal verschuifbare as, waaraan bijv. een harmonicaachtig of balgachtig omhullingsorgaan is aangebracht, waardoor het eerste bedieningsorgaan op gas-en/of vloeistofdichte wijze wordt omhuld.
Bij voorkeur wordt de rotatiebeweging van de eerste en tweede bedieningsorganen overgezet in een axiale beweging van de as door middel van aan de roteerbare bedieningsorganen aangebrachte kogels, teneinde het benodigde draaimoment voor bediening van het tweede bedieningsorgaan te beperken.
Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een opzetelement voor een kogel- of vlinderklep (of plugkraan), alsmede een werkwijze voor het gebruiken van de inrichting en het opzetelement volgens de onderhavige uitvinding.
Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde figuren, waarin tonen : fig. 1 een aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding in een eerste stand ; en fig. 2 een aanzicht gedeeltelijk in doorsnede van de inrichting uit fig. 1 in een tweede stand.
<Desc/Clms Page number 3>
Een voorkeursuitvoeringsvorm van een afsluiter 1 volgens de onderhavige uitvinding omvat een huis 10 waarin een in hoofdzaak kogelvormig afsluitelelement 12 roteerbaar is aangebracht. Het huis 10 is voorzien van aansluitflenzen 13 en 14 voor aansluiting van resp. aanen afvoerleidingen. In het huis 10 zijn voorts zittingen 15 en 16 voor het kogelvormige orgaan 12 aangebracht, die op hun plaats worden gehouden en verwisselbaar zijn door het verwijderen van inschroefbare bussen, waarvan er een, 17, in fig. 1 zichtbaar is. De inschroefbare bussen bepalen de resp. grootte van de invoeropening en uitvoeropening voor de afsluiter 10. Het kogelvormige afsluitelement 12 wordt vanuit medium-doorlatende stand tot in medium-afsluitende stand bewogen door rotatie van de bedieningsas 18.
De bedieningsas 18 is aan zijn boveneinde voorzien van een of meer afgevlakte kanten en past nauwsluitend in een roteerbare bedieningsbus 19 die aan zijn bovenzijde voorts is voorzien van een opstaande cilindrische wand 20 waaraan een buitenmantel 21 met daaraan gelagerde kogels 22 is bevestigd. De kogels 22 passen in groeven 23, die zieh bij voorkeur onder een hoek van ongeveer 450 aan een as of steel 24 uitstrekken.
Rond het van groeven voorziene gedeelte van as 24 is een uittrekbare balg of harmonica 25 aangebracht, waarvan het boveneinde met behulp van schroefbouten 26 tussen twee flenzen 27 resp. 28 is vastgeklemd, terwijl het ondereinde met behulp van schroefbouten 29 tussen een klemring 30 en de bus 19 is geklemd.
Aan de bovenzijde is de as 24 eveneens voorzien van schuine groeven 31 voor het opnemen van kogels 32 die in een buitenmantel 33 zijn gelagerd. De buitenmantel 33 is bevestigd aan de bus 34, die is voorzien van een bovenwaarts uitstekend einde 35 waarop op niet getoonde wijze met behulp van schroefbouten 36 een hefboom voor handmatige bediening of een (electro) motor voor automatische bediening kan worden aangebracht. Bij rotatie, bijv. over 900, van bedieningseinde 35 vanuit de in fig. 1 getoonde stand van de inrichting wordt de bus
<Desc/Clms Page number 4>
34 verdraaid, waardoor de as 24 in axiale richting opwaarts wordt bewogen, doordat de rotatie-beweging via de kogels 32 en groeven 31 in een axiale beweging wordt omgezet.
Bij voorkeur is de as of steel 24 voorzien van een dwarse geleidngspen 41 voor het axiaal geleiden van die as 24 t. o. v. een opstaand buitenhuis 40. Door middel van de kogels 22 in groeven 21, wordt de axiale beweging omgezet in een rotatie-beweging van de bus 19 die op zijn beurt de bedieningsas 18 een kwartslag roteert totdat de in fig. 2 getoonde stand van de afsluiter wordt bereikt.
Bij de axiale beweging van de harmonica 25, wordt deze uitgerekt tot de in fig. 2 getoonde stand.
Mocht onverhoopt lekkage ontstaan langs bedieningsas 18, dan kan gevaarlijk of corrosief medium, zoals zuur, giftig gas en dergelijke, in de door de harmonica 25 omsloten ruimte geraken. Deze ruimte is echter afgesloten van de atmosfeer, zodat deze milieuonvriendelijke stoffen daar niet in terecht kunnen komen.
Deze door de harmonica 25 omgeven ruimte staat echter in open verbinding met een kanaal 41 waarop een beveilingsmechanisme 42 is aangesloten met een leiding 43 naar een opvangtank. Beveiligingsmechanisme 42 omvat een tegen werking van een veer 44 beweegbaar kleplichaam 45, zoals een kogel die bij een vooraf bepaalde druk het opgesloten gas (of vloeistof) vanuit de door de harmonica omgeven ruimte laat ontsnappen via leiding 43. Hierdoor wordt voorkomen dat de druk in de door de harmonica 25 omsloten ruimte zo hoog wordt dat deze balg of harmonica zou kunnen bezwijken. Dit zou immers betekenen dat er een grote hoeveelheid ongewenst medium tegelijkertijd zou vrijkomen, hetgeen wellicht nog ongewenster is dan indien gedurende lange tijd stelselmatig kleine hoeveelheden daarvan vrij zouden komen.
Indien het veiligheidsmechanisme een of meer malen vanwege verhoogde gasdruk in werking is getreden, is dit een indicatie voor het vervangen van de zittingen voor de afsluiters.
<Desc/Clms Page number 5>
De boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is niet beperkend bedoeld ; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn. Een niet beperkende modificatie betreft de soort afsluitinrichting. In het boven beschreven uitvoeringsvoorbeeld is sprake van een kogelafsluiter, terwijl vele ander soortige afsluiters, zoals vlinderkleppen e. d., eveneens gebruik kunnen maken van het principe volgens de onderhavige uitvinding.
<Desc / Clms Page number 1>
DEVICE FOR CLOSING A FLOW OPENING
Especially in the (petro-) chemical industry, increasing demands are made on the gas and liquid tightness of valves. The most common valves use a rotatable sealing element; wear of the seal on the rotatable shaft will cause leakage over time.
A valve is known, inter alia, from Dutch patent application 94.00363 of the applicant, in which operation of the closing element takes place via axially movable stem arranged in a gas- and liquid-tight enclosure. The casing has a bellows or accordion-like design, and thanks to the axial movement, this casing remains intact even after prolonged use.
In practice, however, it has been found that the casing can tear over time.
The present invention provides a device for closing a flow-through opening for medium, comprising: - input means for supplying the medium to the flow-through opening; - output means for discharging the medium from the through-flow opening; - a closing element which is arranged in the through-flow opening between inlet and outlet and which is movable between a position which allows the medium to pass through and the passage which closes the medium; - a first operating member for operating the closing element between said positions; - a gas and liquid-tight enclosure for enclosing the first operating member; - a second operating member for operating the first operating member;
and
<Desc / Clms Page number 2>
safety valve means for venting gas and / or liquid from the gastight enclosure, if the pressure within the enclosure exceeds a predetermined value.
The device according to the present invention prevents the gas or liquid pressure within the casing from reaching such a value that the casing loses its gas and / or liquid sealing effect, for example due to rupture thereof.
The device according to the present invention can comprise both a ball-shaped closing element and a butterfly-shaped or plug-shaped closing element.
Preferably, the first actuator and the second actuator are coupled by means of an axially displaceable shaft, to which, for example, a harmonica-like or bellows-like envelope is arranged, whereby the first actuator is enveloped in a gas and / or liquid-tight manner.
Preferably, the rotational movement of the first and second actuators is translated into an axial movement of the shaft by means of balls mounted on the rotatable actuators, so as to limit the torque required to actuate the second actuator.
Furthermore, the present invention provides a mounting element for a ball or butterfly valve (or stopcock), as well as a method of using the device and the mounting element according to the present invention.
Further advantages, features and details of the present invention will be elucidated on the basis of the following description, reference being made to the annexed figures, in which: figure 1 shows a view of a preferred embodiment of a device according to the present invention in a first stand; and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the device of FIG. 1 in a second position.
<Desc / Clms Page number 3>
A preferred embodiment of a valve 1 according to the present invention comprises a housing 10 in which a substantially ball-shaped closing element 12 is rotatably mounted. The housing 10 is provided with connection flanges 13 and 14 for connection of resp. to and drain pipes. Also housed in the housing 10 are seats 15 and 16 for the ball-shaped member 12, which are held in place and exchangeable by removing screw-in bushings, one of which, 17, is shown in FIG. The screw-in bushes determine the resp. size of the inlet opening and outlet opening for the valve 10. The ball-shaped closing element 12 is moved from medium-permeable position to medium-closing position by rotation of the operating shaft 18.
The operating shaft 18 is provided at its top end with one or more flattened sides and fits snugly into a rotatable operating sleeve 19 which is furthermore provided on its top with an upright cylindrical wall 20 to which an outer jacket 21 with balls 22 mounted on it is attached. The balls 22 fit into grooves 23, which preferably extend at an angle of about 450 to a shaft or stem 24.
A retractable bellows or harmonica 25 is fitted around the grooved portion of shaft 24, the top end of which is screwed between two flanges 27 and 20, respectively, by means of screw bolts 26. 28 is clamped, while the lower end is clamped by means of screw bolts 29 between a clamping ring 30 and the sleeve 19.
At the top, the shaft 24 is also provided with oblique grooves 31 for receiving balls 32 which are mounted in an outer jacket 33. The outer jacket 33 is attached to the sleeve 34, which is provided with an upwardly projecting end 35 on which a lever for manual operation or an (electric) motor for automatic operation can be fitted in the manner not shown, using screw bolts 36. When rotating, e.g. through 900, the operating end 35 from the position of the device shown in Fig. 1, the sleeve is
<Desc / Clms Page number 4>
34, causing the shaft 24 to move upward in the axial direction by converting the rotational movement through the balls 32 and grooves 31 into an axial movement.
Preferably, the shaft or stem 24 is provided with a transverse guide pin 41 for axially guiding said shaft 24 t. About an upright outer housing 40. By means of the balls 22 in grooves 21, the axial movement is converted into a rotational movement of the sleeve 19, which in turn rotates the operating shaft 18 a quarter of a turn until the position of the shaft shown in Fig. 2. valve is reached.
In the axial movement of the harmonica 25, it is stretched to the position shown in Fig. 2.
In the unlikely event of leakage occurring along operating shaft 18, dangerous or corrosive medium, such as acid, toxic gas and the like, can get into the space enclosed by the harmonica 25. However, this space is closed off from the atmosphere, so that these environmentally unfriendly substances cannot get into it.
However, this space surrounded by the harmonica 25 is in open communication with a channel 41 to which a safety mechanism 42 is connected, with a conduit 43 to a receiving tank. Protection mechanism 42 comprises a valve body 45 movable against the action of a spring 44, such as a ball which, at a predetermined pressure, allows the trapped gas (or liquid) to escape from the space surrounded by the harmonica via line 43. This prevents the pressure in the space enclosed by the harmonica 25 becomes so high that this bellows or harmonica could collapse. After all, this would mean that a large amount of unwanted medium would be released at the same time, which is perhaps even more undesirable than if small amounts of it were systematically released for a long time.
If the safety mechanism has been triggered one or more times due to increased gas pressure, this is an indication for replacing the valve seats.
<Desc / Clms Page number 5>
The preferred embodiment of the invention described above is not intended to be limiting; the requested rights are defined by the following claims, within the scope of which many modifications are conceivable. A non-limiting modification concerns the type of closing device. The above-described exemplary embodiment refers to a ball valve, while many other types of valves, such as butterfly valves e. d., can also make use of the principle according to the present invention.