NO141348B - Tetningsring for dreiespjeldventiler, spesielt til bruk med kryogene fluida - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en tetningsring med to radielt innadragende tetningslepper for dreiespjeldventil av den art som er angitt i innledningen til det etter-følgende krav samt ytterligere omtalt i søkerens norske patent nr. 131.003.

Ved dreiespjeldventiler av ovennevnte art er det kjent i forbindelse med tetningsringer av uelastisk materiale,

så som PFEP eller lignende, å anvende en klemring som under de forskjellige aktuelle temperaturforhold presser tetningsringen mer eller mindre mot spjeldets tetningsflate når dreiespjeldventilen er lukket. Et slikt innlegg har ved en kjent dreie-sp jeldtype, form av en ring av aluminium som ligger rundt tetningsringen inne i det spor som tetningsringen befinner seg i. Ved bruk av dreiespjeldventiler i forbindelse med kryogene fluida vil således klemringen krympe mer enn materialet i spjeldet og huset og derved øke tetningstrykket ved at tetningsringens tetningsleppe presses mot spjeldets tetningsflate, Denne klemring er imidlertid lite elastisk i sin omkretsretning og kon-struksjonen krever derfor meget snevre toleranser og vil vanskelig helt hindre "kaldflyt" av tetningsringens materiale under de temperaturvariasjoner som dreiespjeldventilen utsettes for.

For å tilveiebringe en tetning ved dreiespjeldventilen av ovennevnte art? hvor selve tetningsringen kun har en radielt innadragende tetningsleppe, og for å oppnå at selve tetningsringen med klemring blir vesentlig mer elastisk eller fjærende i klemringens omkretsretning for derved å unngå kald-flyting av tetningsringens materiale, samt å oppnå at klemringens fjærende spennkraft øker ved synkende temperaturer slik at tetningsringens tetningsleppe derved presses til faste anlegg mot spjeldets tetningsflate, er det fra søkerens ovennevnte norske patent nr. 131.003 kjent å utføre klemringen som en ringformet skruefjær, fortrinnsvis spunnet av bandformet materiale, som f.eks. syrefast stål, hvilken klemring gir tetningsringen den ønskede elastisitet i radiell retning ved hjelp av hver enkelt skruefjærvikling uten å påvirke tetningsringens omkrets i særlig grad, idet den ringformede skruefjær i motsetning til den før nevnte aluminiumsring, lett lar seg strekke i omkretsretningen. Den kjente klemring i form av en ringformet skruefjær gir en meget god fjæring ved alle temperaturer i både omkretsretning såvel som i radial retning og den fremviser også den fordel at fjærens spennkraft i radiell retning øker ved synkende temperatur på grunn av den økende fasthet i dens materiale ved synkende temperatur. Det oppnås således en tetningsring med klemring som gir en god radiell spennkraft ved lave temperaturer, hvilket medvirker til å øke dreiespjeldventilens evne til å motstå trykk, som til og med også er rettet motsatt av dreiespjeldventilens hovedtrykkside.

Por å øke dreiespjeldventilens evne til å motstå trykk som er rettet motsatt av dennes hovedtrykkside, er det kjent å anvende tetningsringer med to radielt innadragende tetningslepper, som innledningsvis nevnt slik at nevnte tetningslepper henholdsvis virker med fluidumtrykk, som er rettet i den ene eller i den andre retning i den ledning dreiespjeldventilen er innkoplet i, som f.eks. vist i US-pat. nr. 3.650.508.

Tetningsringen i nevnte US-patent har en fastholdelsesflens som rager radielt utad fra det parti som er for-synt med den ene tetningsleppe. Den annen tetningsleppe sitter på et parti som er forbundet med den første tetningsleppe.

Hver av nevnte partier med tetningslepper er omgitt av klem-ringer som ved synkende temperaturer utøver en radiell innad-rettet kraft på tetningsleppepartiene og trykker disse til anlegg mot spjeldets tetningsflate. Nevnte radielt utadragende flens er fastholdt ved fastklemming mellom en ring og et sete i ventilhuset, slik at tetningsringen ikke skal kunne bli revet løs ved store strømningshastigheter gjennom ventilen. Nevnte fastholdingsflens er anordnet i nær kontakt til den første tetningsleppe mens den andre tetningsleppe ligger lenger vekk fra nevnte fastholdelsesflens, slik at mulighet for utriving av denne tetningsleppe vil kunne foreligge under uheldige forhold.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en tetningsring med to radielt innadragende tetningslepper, hvor fastholdelsesflensen er plassert slik at den ut-øver en like god fastholdelsesvirkning på begge tetningslepper slik at den ene tetningsleppe ikke har større mulighet for å

bli revet ut ved store strømningshastigheter gjennom ventilen enn den andre tetningsleppe.

Dette er oppnådd ved å utforme tetningsringen slik som angitt i det etterfølgende kravs karakteristikk.

Ved denne utforming av tetningsringen oppnås en dreiespjeldventil som har øket evne til å motstå trykk som er rettet motsatt av dreiespjeldventilens hovedtrykkside, og hvor tetningsringen sitter slik innspent i ventilhuset at begge tetningslepper er like godt sikret mot utriving under høye strømningshastigheter gjennom ventilen.

En utførelsesform av oppfinnelsen vil bli beskrevet

i det etterfølgende med henvisning til tegningen, hvor

fig. 1 viser et snitt gjennom en dreiespjeldventil

av den omtalte type, vinkelrett på dreiespjeldets dreieakse,

og hvor

fig. 2 i stor målestokk viser et snitt gjennom tetningsringen og de hosliggende ventilkomponenter.

Fig. 1 viser en dreiespjeldventil av den nevnte type omfattende et eksentrisk opplagret spjeld 1 i et ventilhus 2. Spjeldets 1 dreieakse 3 er forskjøvet i forhold til et sentralt plan gjennom spjeldets sfæriske tetningsflate 4, som samvirker med en tetningsring 5 anbragt i et innvendig spor 6 i ventilhuset 2. Det innvendige spor 6 er tilveiebragt mellom en fastholdelsesring 18 som ligger an mot et sirkulært sete 7 i ventilhusets 2 vegg og en holdering 8 som kan presses mot tetningsringen 5 ved hjelp av hensiktsmessige midler, som f.eks. en utenfor holderingen 8, og i noe avstand fra denne anordnet ring 9, som er låst mot aksiell bevegelse i ventilhuset 2 i retning fra spjeldet 1 ved hjelp av en låsering 10 anbragt i et spor 11 i ventilhusets vegg og som samvirker med en avtrapning 12 i ringen 9. I ringen 9 er det tilveiebragt et antall gjengede hull 13 for anbringelse av skrubolter 14, som ved tiltrekning bringes til anlegg mot holderingen 8, som derved fastholder tetningsringen 5. Fig. 2 viser sporet 6 med tetningsring 5 og holdering 8 i større målestokk. Det framgår herav tydelig at tetningsringen 5 er anbragt i et underskåret spor, som fram-kommer ved at holderingen 8 har en sirkulær leppe 15 som rager ut og forminsker sporets 6 munning 16, hvis andre side begrenses av en tilsvarende leppe 17 anbragt på fastholdelses- eller innfatningsringen 18 som ligger an mot det sirkulære setet 7 i ventilhuset 2 og som ved sin side motsatt av nevnte sete 7 er utformet for anlegg mot samt fastholdelse av tetningsringen 5-

Tetningsringen 5 som fastholdes mellom holderingen

8 og innfatningsringen 18 er av fortrinnsvis PFEP-materiale med to U-formede tverrsnittspartier 5a, 5b, som ligger motsatt rettet av hverandre og med U-partiets bunner 5a', 5b' mot hverandre og med radielt innadragende tetningslep<p>er 19a,19b ved midtpartiene på de i radiell retning sett indre U-ben, og en radielt utadragende flens 2 0 fra U-bunnenes mot hverandre vendte bunner. Nevnte U-partier er også radielt forskjøvet i forhold til hverandre for å tilpasses spjeldets 1 sfæriske tetningsflate 10. De innadragende tetningslepper 19 rager ut gjennom munningen eller slissen 16 mellom holderingens 8 og innfatningsringens 18 mot hverandre vendte lepper 15 resp. 17 og ligger i anlegg mot spjeldets 1 sfæriske tetningsflate 4. Den radielt utadragende flens 20 er fastholdt i et sirkulært rom 21 ved sporets 6 bunn mellom holderingen 8 og innfatningsringen 18 som ligger an mot det sirkulære sete 7 i ventilhuset 2. I tetningsringens 5 U-form er det anbragt en klemring 22 med f.eks. U-formet tverrsnitt av fortrinnsvis rustfritt stål som under de forskjellige aktuelle temperaturforhold fjærende presser tetningsringen 5 og derved den innadragende tetningsleppe 19 mer eller mindre sterkt mot spjeldets 1 tetningsflate H når dreiespjeldventilen er lukket.

I de nevnte ringer 8 og 18 er det anordnet en rekke kanaler 23a, 23b, som tillater fluide trykk å virke på henholdsvis det ene og det andre av tetningsringens U-formede partier 5a, 5b, avhengig av fluidtrykkretningen for derved å forsterke tetningsleppenes 19a,b tetningstrykk mot spjeldets 1 tetningsflate 4.

Claims (1)

1. Tetningsring for dreiespjeldventiler, spesielt til bruk med kryogene fluida, med to radielt innadragende tetningslepper, og hvor spjeldets (1) dreieakse (3) er forskjøvet i forhold til et plan gjennom spjeldets (1) sfæriske tetningsflate (4) som samvirker med tetningsringen (5) som er anbragt og fastholdt i et innvendig spor (6) i ventilhuset (2) tilveiebragt mellom en innfatningsring (18) som ligger an mot et sirkulært sete (7) i ventilhusets vegg og en holdering (8) som presses mot tetningsringen (5) på hensiktsmessig vis for fastholdelse av denne, hvilket innvendige spor (6) er underskåret og fram-viser en radielt innad åpen sliss (16), hvorigjennom tetningsringens (5) radielt innadragende to tetningslepper (19a,19b) strekker seg for samvirke med spjeldets tetningsflate (4) når dette står i lukket stilling, og hvor tetningsringen (5) er av den type som pådras av såvel fjærtrykk som fluidtrykk, hvilket fjærtrykk utøves av hensiktsmessige fjærende klem-ringer (22a,22b) av rustfritt stål anbragt radielt utenfor henholdsvis hver av tetningsleppene (19a,19b) for å utøve radielt innadrettede trykk på disse, hvilken tetningsring også har en radielt utadragende flens (20) for fastholdelse i et sirkulært rom (21) ved sporets (6) bunn mellom holderingen (8) og innf atningsringen (18) i ventilhuset (.2), karakterisert ved at tetningsringen omfatter to i det vesent-lige U-formede tverrsnittspartier (5a,5b), hvilke er motsatt rettede med U-formede bunner (5a',5b') vendt mot hverandre samt er radielt forskjøvet i forhold til hverandre.