RU2665801C2 - Графитовый/металлический уплотнительный узел клапана для высокотемпературных управляющих клапанов - Google Patents
Графитовый/металлический уплотнительный узел клапана для высокотемпературных управляющих клапанов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665801C2 RU2665801C2 RU2015140472A RU2015140472A RU2665801C2 RU 2665801 C2 RU2665801 C2 RU 2665801C2 RU 2015140472 A RU2015140472 A RU 2015140472A RU 2015140472 A RU2015140472 A RU 2015140472A RU 2665801 C2 RU2665801 C2 RU 2665801C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- graphite
- support ring
- metal casing
- side wall
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 52
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 34
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
- F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
- F16K3/246—Combination of a sliding valve and a lift valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
- F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
- F16K3/243—Packings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/30—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
- F16J15/184—Tightening mechanisms
- F16J15/185—Tightening mechanisms with continuous adjustment of the compression of the packing
- F16J15/186—Tightening mechanisms with continuous adjustment of the compression of the packing using springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
- F16J15/30—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings with sealing rings made of carbon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
- F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
- F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Раздвижной управляющий клапан (10) содержит корпус клапана (12), седельное кольцо (22), расположенное внутри корпуса клапана, и пробку клапана (20) с возможностью скольжения внутри корпуса клапана, при этом пробка клапана и седло клапана взаимодействуют между собой для контроля потока текучей среды через управляющий клапан. Уплотнительный узел (30) расположен между пробкой клапана и седлом клапана, при этом уплотнительный узел содержит металлическое/графитовое уплотнительное кольцо (34), расположенное между первым опорным кольцом (60) и вторым опорным кольцом (62). Элемент смещения (64) расположен рядом со вторым опорным кольцом, и стопорное кольцо (70) расположено рядом с элементом смещения для удержания элемента смещения вблизи второго опорного кольца. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение, в целом, относится к технологическим управляющим клапанам, таким как раздвижные клапаны, и, в частности, к управляющим раздвижным клапанам, содержащим графитовый/металлический уплотнительный узел, функционирующий при высоких температурах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Технологический управляющий клапан применяется в системах или процессах, где требуется регулировка или управление технологическими гидропотоками. Такие управляющие клапаны могут быть сконфигурированы как раздвижные клапаны, поворотные клапаны, шаровые клапанов и т.д. Путем установления положения элемента управления, такого как пробка клапана, относящегося к седлу клапана, можно точно регулировать поток жидкости через управляющий клапан. Пробка клапана скользит или движется относительно седла клапана в пределах корпуса клапана. Некоторые управляющие клапаны могут содержать корпус, при этом пробка клапана скользит в пределах этого корпуса. Поскольку пробка клапана скользит в пределах корпуса клапана, предотвращение прохождения потока жидкости между пробкой клапана и корпусом клапана (или гнездом) является важным. В то же время желательным является также уменьшение трения и сведение к минимуму износа и сцепления между пробкой клапана и корпусом клапана (или гнездом).
[0003] В некоторых управляющих клапанах уплотнитель может быть включен в саму пробку клапана или он может быть включен в корпус клапана (или гнезда) или крышку клапана. Независимо от этого уплотнение должно предотвратить прохождение жидкости между пробкой клапана и корпусом клапана или его крышкой. Как для предотвращения прохождения жидкости между элементом управления и корпусом клапана или его крышкой, так и для уменьшения трения, возникающего между элементом управления и корпуса клапана или его крышкой, в уплотнитель некоторых раздвижных клапанов включены относительно мягкие материалы. Такие уплотнения представлены подпружиненными уплотнениями с манжетами, функционирующими под давлением, выполненными из беспримесного, запломбированного или усиленного политетрафторэтиленового кожуха с антикоррозийной пружиной, выполненной из нержавеющей стали, никеля или сплавов на основе кобальта. Другие фторполимеры, сверхвысокий молекулярный полиэтилен и полиуретан также применяют при выплавке кожуха. Другие применяемые типы уплотнителей включают синтетические уплотнительные кольца, уплотнительные кольца крестообразного сечения, опорные кольца с износными кольцами на основе ПТФЭ (политетрафторэтилен) и металлическими монолитными уплотнениями на основе ПТФЭ. Хотя мягкие уплотнители и мягкие материалы уменьшают трение и обеспечивают высокое качество, они, как правило, не эффективны в условиях высокой температуры, так как материал может расплавиться, приобрести ползучесть или иным образом ухудшиться в качестве в условиях высоких температур. Все эти мягкие материалы используются только в условиях сравнительно низких температур, ниже 600°F (ниже около 316°С).
[0004] Стандартные высокотемпературные раздвижные управляющие клапаны обычно имеют встроенные монолитные, тяжелографитовые уплотнительные кольца, выдерживающие высокие температуры. Хотя графитовые уплотнительные кольца способны выдерживать высокие температуры, в целом, они не обеспечивают оптимальное уплотнение между пробкой клапана и его корпусом (или гнездом) или его крышкой, потому что не обладают эластичностью, податливостью и упругостью. Графитовые уплотнительные кольца могут быть повреждены в результате трения пробки клапана и его корпуса (или гнезда), и они относительно уязвимы к частицам и загрязняющим веществам в частицах движущегося потока или загрязняющим веществам, прилипающим к пробке клапана или корпусу клапана (или гнезду). Несоответствие в монолитных графитовых материалах приводит к большим запорным утечкам, чем при использовании мягкой резины или пластических податливых материалов, применяемых в условиях низких температур. Кроме того, графитовые уплотнительные кольца имеют относительно высокий коэффициент трения, что приводит к чрезмерному трению и износу во время движения пробки клапана. Чрезмерное трение и износ ведут к ухудшению качества и ранним сбоям в работе уплотнителя и/или элемента управления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Раздвижной управляющий клапан содержит корпус клапана с входным и выходным отверстиями. Входное и выходное отверстия соединены текучей средой посредством канала потока текучей среды. Седло клапана расположено в канале потока текучей среды. Элемент управления с возможностью скольжения взаимодействует с седлом клапана для управления потоком текучей среды посредством корпуса клапана. Уплотнительный узел расположен между элементом управления и корпусом клапана. Уплотнительный узел содержит металлическое/выполненное из гибкого графита уплотнительное кольцо, расположенное между первым опорным кольцом и вторым опорным кольцом. Элемент смещения расположен рядом с одним из опорных колец, и стопорное кольцо удерживает элемент смещения рядом с опорным кольцом таким образом, чтобы усилие, создаваемое элементом смещения, передавалось на опорное кольцо и, таким образом, на металлическое/выполненное из гибкого графита уплотнительное кольцо.
[0006] В другом варианте реализации изобретения уплотнительный узел для высокотемпературного раздвижного управляющего клапана содержит металлическое/графитовое уплотнительное кольцо, расположенное между первым опорным кольцом и вторым опорным кольцом. Элемент смещения расположен рядом со вторым опорным кольцом, и стопорное кольцо расположено рядом с элементом смещения. Металлическое/графитовое уплотнительное кольцо может содержать кольцо, выполненное из гибкого графита, обрамленное по меньшей мере с трех сторон тонким металлическим кожухом.
[0007] В еще одном варианте реализации изобретения уплотнительный узел может быть расположен в кольцевой канавке, выполненной в элементе управления.
[0008] В еще одном варианте реализации изобретения уплотнительный узел может быть расположен в кольцевой канавке, выполненной в корпусе клапана.
[0009] Описанный в данном документе уплотнительный узел обеспечивает превосходные возможности уплотнителя в условиях высокой температуры, уменьшая или минимизируя трение между управляющим элементом и корпусом клапана.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0010] ФИГ. 1 иллюстрирует поперечный разрез раздвижного управляющего клапана, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0011] ФИГ. 2 иллюстрирует поперечный разрез в крупном масштабе элемента управления раздвижного управляющего клапана, проиллюстрированного на ФИГ. 1, в том числе металлический/графитовый уплотнительный узел; и
[0012] ФИГ. 3 иллюстрирует поперечный разрез в крупном масштабе сегмента элемента управления, в том числе металлический/графитовый уплотнительный узел.
[0013] ФИГ. 4 иллюстрирует дополнительный поперечный разрез в крупном масштабе металлического/графитового уплотнительного узла, проиллюстрированного на ФИГ. 3.
[0014] В то время как изобретение допускает различные модификации и альтернативные конструкции, некоторые иллюстративные варианты реализации металлического/графитового уплотнительного узла проиллюстрированы в графических материалах и будут описаны более подробно ниже. Однако следует понимать, что варианты реализации данного изобретение не ограничиваются описанными в данном документе формами, но, напротив, реализация данного изобретение должно охватывать все модификации, альтернативные конструкции и эквиваленты, попадающие в рамки сущности и объема изобретения, которые определены в приложенной формуле изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0015] Для целей дальнейшего обсуждения такие термины, как внутри, снаружи, радиально внутрь или радиально наружу, используются для обозначения относительного положения по отношению к центральной оси А штока клапана. Аналогичным образом, такие термины, как верхний, нижний, вверх или вниз, используются для обозначения относительной ориентации, когда управляющий клапан расположен так, как проиллюстрировано в графических материалах.
[0016] Ссылаясь на графические материалы, ФИГ. 1 иллюстрирует раздвижной управляющий клапан 10, собранный в соответствии с принципами раскрытого в данном документе примера настоящего изобретения и имеющий корпус клапана 12, вход текучей среды 14, выход текучей среды 16 и канал 18, соединяющий вход текучей среды 14 и выход текучей среды 16. Хотя управляющий клапан проиллюстрирован на ФИГ. 1 в качестве раздвижного клапана, принципы этого изобретения могут быть применены как к другим типам управляющих клапанов, так и к таким клапанам, как, например, поворотные клапаны, шариковые клапаны, шаровые клапаны и т.д. Управляющий элемент, такой как пробка клапана 20, смонтирован с возможностью скольжения в пределах корпуса клапана 12, и с возможностью перемещения между закрытым положением (как проиллюстрировано на ФИГ. 1), которое предотвращает прохождение текучей среды через корпус клапана 12, и открытым положением (не проиллюстрировано), которое позволяет прохождение текучей среды через корпус клапана 12. В примере на ФИГ. 1 пробка клапана 20 представляет собой сбалансированную пробку клапана. В других вариантах реализации изобретения пробка клапана 20 может быть не сбалансирована. Клапан 10 содержит седельное кольцо 22, которое взаимодействует с пробкой клапана 20 для управления потоком текучей среды через корпус клапана 12. Управляющий клапан 10 также содержит шток клапана 26, сцепленный с пробкой клапана 20 и проходящий через крышку 28. Шток клапана 26 проходит вдоль оси А и подключен к приводу клапана (не проиллюстрирован) для перемещения пробки клапана 20 между проиллюстрированным закрытым положением, в котором пробка клапана 20 находится в контакте с седельным кольцом 22, тем самым предотвращая прохождение текучей среды через канал 18, и открытым положением, в котором пробка клапана 20 находится на расстоянии от седельного кольца 22, тем самым позволяя текучей среде проходить через канал 18.
[0017] Ссылаясь на ФИГ. 2 и 4, уплотнительный узел клапана 30 находится в кольцевой канавке 32, образованной в пробке клапана 20, как проиллюстрировано на левой стороне ФИГ. 2. Кроме того, уплотнительный узел 30 может быть расположен в кольцевой канавке 33, образованной в корпусе клапана 12, как проиллюстрировано на правой стороне ФИГ. 2. Несмотря на это, уплотнительный узел 30 может содержать металлический/графитовый уплотнительный узел уплотнительное кольцо 34. В одном варианте реализации изобретения металлическое/графитовое уплотнительное кольцо 34 может содержать графитовое кольцо 36, встроенное внутри металлического кожуха 37. Металлический кожух 37 может быть выполнен из тонкой металлической фольги, с толщиной в диапазоне от около 0,001 до около 0,005 дюйма (от около 0,0254 мм до около 0,127 мм). В одном предпочтительном варианте реализации изобретения металлическая фольга содержит прочный металлический сплав, такой как, например, N07718 или N07750. Металлический кожух 37 защищает графитовое кольцо 36 от фрикционного повреждения во возвратно-поступательном движении пробки клапана 20. Металлический кожух 37 может также уменьшать трение между пробкой клапана 20 и корпусом клапана 12. Например, в других вариантах реализации металлическая фольга может быть покрыта серебром, или металлическая фольга может включать более мягкие металлы, такие как алюминий, медь, или бронзу. Как проиллюстрировано на ФИГ. 4, графитового кольца 36 установлено в металлическом кожухе 37, металлический кожух 37, обрамляющий графитовое кольцо 36 с трех сторон (как проиллюстрировано в поперечном сечении на ФИГ. 4), в то время как четвертая сторона (т.е. верхняя сторона, как проиллюстрировано на ФИГ. 4) остается открытой. Металлический кожух 37 обычно имеет "U" форму в поперечном сечении, включая нижнюю сторону 39, и внутреннюю боковую стенку 41, и внешнюю боковую стенку 43. Внутренняя боковая стенка 41 и внешняя боковая стенка 43 направлены вверх, почти перпендикулярно нижней стороне 39. Внутренняя боковая стенка 41 и внешняя боковая стенка 43 имеют высоту Н, которая по величине превосходит толщину Т графитового кольца 36. Другими словами, внутренняя боковая стенка 41 и внешняя боковая стенка 43 выступают над (как проиллюстрировано на ФИГ. 4) графитовым кольцом 36.
[0018] Металлическое/графитовое уплотнительное кольцо 34 может быть расположено между первым опорным кольцом 60 и вторым опорным кольцом 62. Первое и второе опорные кольца 60, 62 могут быть выполнены из любого закаливаемого материала, такого как, например, нержавеющая сталь S41600. Первое и второе опорные кольца 60, 62 поддерживают правильное положение металлического/графитового уплотнительного кольца 34 внутри кольцевой канавки 32 (или кольцевой канавки 33), а также обеспечивающие антиэкструзионную защиту для металлического/графитового уплотнительного кольца 34. Первое и второе опорные кольца 60, 62 также защищают металлическое/графитовое уплотнительное кольцо 34 от факторов окружающей среды, таких как высокая температура и давление. В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на ФИГ. 1-4, второе опорное кольцо 62 расположено по меньшей мере частично внутри металлического кожуха 37. В результате, второе опорное кольцо 62 имеет меньший радиальный размер, чем первое опорное кольцо 60.
[0019] Элемент смещения 64, такой как пружина Бельвиля, например, спирально-навитая прокладка или крышка на болтах, может быть расположен рядом со вторым опорным кольцом 62. Элемент смещения 64 прикладывает осевое усилие ко второму опорному кольцу 62, которое передается графитовому кольцу 36. Это осевое усилие обуславливает расширение графитового кольца 36 в радиальном направлении наружу, тогда как графитовое кольцо 36 подвергается сжатию между первым опорным кольцом 60 и вторым опорным кольцом 62. Так как графитовое кольцо 36 расширяется в радиальном направлении наружу, графитовое кольцо 36 отталкивает металлический кожух 37 от корпуса клапана 12, что обеспечивает отличное жидкостное уплотнение между уплотнительным узлом 30 и корпусом клапана 12. Стопорное кольцо 70 сохраняет элемент смещения 64 в позиции по отношению ко второму опорному кольцу 62. Стопорное кольцо 70 может быть по меньшей мере частично расположено в кольцевой щели 72, образованной в элементе управления 20. Кроме того, стопорное кольцо может быть по меньшей мере частично расположено в кольцевой щели в корпусе клапана 12. Стопорное кольцо 70 предотвращает элемент смещения 64 от отделения от второго опорного кольца 62.
[0020] В соответствии с одним или более описанных примеров, предложен уплотнительный узел, который обеспечивает превосходную уплотнительную способность, в то же самое время уменьшая трение между управляющим элементом и корпусом клапана, для высокотемпературных управляющих клапанов. Так как графитовое кольцо по меньшей мере частично находится внутри металлического кожуха, графитовое уплотнительное кольцо защищено от трения и факторов окружающей среды, обеспечивая отличное жидкостное уплотнение.
[0021] Предшествующее подробное описание дано только для ясности понимания и не должно подразумевать никаких ограничений, тогда как модификации будут очевидны специалистам в данной области техники.
Claims (25)
1. Раздвижной управляющий клапан, содержащий:
корпус клапана, имеющий входное и выходное отверстия, соединенные текучей средой посредством канала;
седельное кольцо, вмонтированное в канал;
элемент управления с возможностью скольжения в пределах корпуса клапана, при этом элемент управления и седельное кольцо взаимодействуют между собой для управления потоком текучей среды через корпус клапана; и
уплотнительный узел, имеющий металлическое/графитовое уплотнительное кольцо, расположенное между первым опорным кольцом и вторым опорным кольцом, элемент смещения, расположенный рядом со вторым опорным кольцом, и стопорное кольцо, удерживающее элемент смещения вблизи второго опорного кольца,
при этом металлическое/графитовое уплотнительное кольцо содержит графитовое кольцо и металлический кожух, который по меньшей мере частично окружает графитовое кольцо, причем металлический кожух содержит нижнюю сторону, внутреннюю боковую стенку и внешнюю боковую стенку, а второе опорное кольцо по меньшей мере частично расположено внутри металлического кожуха.
2. Раздвижной управляющий клапан по п. 1, отличающийся тем, что металлический кожух окружает графитовое кольцо с трех сторон.
3. Раздвижной управляющий клапан по п. 1, отличающийся тем, что металлический кожух имеет толщину в диапазоне от около 0,001 дюйма до около 0,005 дюйма (от около 0,0254 мм до около 0,127 мм).
4. Раздвижной управляющий клапан по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя боковая стенка и внешняя боковая стенка направлены вверх по существу перпендикулярно нижней стороне, образуя U-образую форму.
5. Раздвижной управляющий клапан по п. 4, отличающийся тем, что внутренняя боковая стенка и внешняя боковая стенка каждая имеет высоту, превышающую толщину графитового кольца.
6. Раздвижной управляющий клапан по п. 1, отличающийся тем, что второе опорное кольцо имеет меньшую радиальную величину, чем радиальная величина первого опорного кольца.
7. Раздвижной управляющий клапан по п. 1, отличающийся тем, что металлический кожух выполнен из чего-то одного из N07718, N07750, алюминия, меди и бронзы.
8. Раздвижной управляющий клапан по п. 1, отличающийся тем, что металлический кожух покрыт серебром.
9. Уплотнительный узел для высокотемпературного управляющего клапана, содержащий:
металлическое/графитовое уплотнительное кольцо, расположенное между первым опорным кольцом и вторым опорным кольцом;
элемент смещения, расположенный рядом со вторым опорным кольцом; и
стопорное кольцо, удерживающее элемент смещения относительно второго опорного кольца,
при этом металлическое/графитовое уплотнительное кольцо содержит графитовое кольцо и металлический кожух, по меньшей мере частично окружающий графитовое кольцо, причем металлический кожух содержит нижнюю сторону, внутреннюю боковую стенку и внешнюю боковую стенку, а второе опорное кольцо по меньшей мере частично расположено внутри металлического кожуха.
10. Уплотнительный узел по п. 9, отличающийся тем, что металлический кожух окружает графитовое кольцо с трех сторон.
11. Уплотнительный узел по п. 9, отличающийся тем, что металлический кожух имеет толщину в диапазоне от около 0,001 дюйма до около 0,005 дюйма (от около 0,0254 мм до около 0,127 мм).
12. Уплотнительный узел по п. 9, отличающийся тем, что внутренняя боковая стенка и внешняя боковая стенка направлены вверх по существу перпендикулярно нижней стороне, образуя U-образую форму.
13. Уплотнительный узел по п. 12, отличающийся тем, что внутренняя боковая стенка и внешняя боковая стенка каждая имеет высоту, превышающую толщину графитового кольца.
14. Уплотнительный узел по п. 9, отличающийся тем, что второе опорное кольцо имеет меньшую радиальную величину, чем радиальная величина первого опорного кольца.
15. Уплотнительный узел по п. 9, отличающийся тем, что металлический кожух выполнен из чего-то одного из N07718, N07750, алюминия, меди и бронзы.
16. Уплотнительный узел по п. 9, отличающийся тем, что металлический кожух покрыт серебром.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361782723P | 2013-03-14 | 2013-03-14 | |
| US61/782,723 | 2013-03-14 | ||
| PCT/US2014/026005 WO2014151564A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-03-13 | Graphite/metal valve seal assembly for high temperature control valves |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015140472A RU2015140472A (ru) | 2017-04-18 |
| RU2665801C2 true RU2665801C2 (ru) | 2018-09-04 |
Family
ID=50555270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015140472A RU2665801C2 (ru) | 2013-03-14 | 2014-03-13 | Графитовый/металлический уплотнительный узел клапана для высокотемпературных управляющих клапанов |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9360128B2 (ru) |
| EP (1) | EP2971885B1 (ru) |
| JP (1) | JP6336030B2 (ru) |
| KR (1) | KR102202199B1 (ru) |
| CN (2) | CN203857065U (ru) |
| AR (1) | AR095320A1 (ru) |
| AU (1) | AU2014233914B2 (ru) |
| BR (1) | BR112015021952A2 (ru) |
| CA (1) | CA2902044C (ru) |
| MX (1) | MX364416B (ru) |
| NO (1) | NO343194B1 (ru) |
| RU (1) | RU2665801C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014151564A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203857065U (zh) * | 2013-03-14 | 2014-10-01 | 费希尔控制国际公司 | 滑动阀杆控制阀和用于高温控制阀的密封组件 |
| US9400061B2 (en) | 2013-07-29 | 2016-07-26 | Fisher Controls International Llc | Fluid valve apparatus having enclosed seals |
| WO2015160336A1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-10-22 | Kim Ngoc Vu | Ez-seal gasket for joining fluid pathways |
| KR101667593B1 (ko) * | 2015-04-10 | 2016-10-20 | 주식회사 코밸 | 내구성이 강화된 기밀유지체가 구비되는 극저온 초고압가스의 제어밸브 |
| CN107269838B (zh) * | 2017-07-27 | 2018-11-27 | 眉山中车制动科技股份有限公司 | 一种具有端面密封和自密封功能的密封圈 |
| CN110933540A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-27 | 西安鼎蓝通信技术有限公司 | 一种适用于音响的降噪密封圈及其制备方法 |
| CN114458455B (zh) * | 2021-12-27 | 2023-10-24 | 中国航发长春控制科技有限公司 | 一种高可靠性耐高温高压的动密封结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3352316A (en) * | 1964-06-06 | 1967-11-14 | Zimmer Verfahrenstechnik | Gate valve with stripper rings for plastic melts |
| EP0675304A1 (en) * | 1994-03-03 | 1995-10-04 | Control Components Inc. | Seals |
| US6250604B1 (en) * | 1998-03-02 | 2001-06-26 | T & R Solutions, Inc. | Valve stem and method of manufacturing, improved stem packing |
| US20040145120A1 (en) * | 2003-01-23 | 2004-07-29 | Faas Wayne R. | Valve plug seal assembly |
| US20100270491A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-10-28 | Wayne Russell Faas | Bidirectional seal assembly for use with valves |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB110983A (en) * | 1916-12-16 | 1917-11-15 | Simon Ltd Henry | Improvements in connection with Vacuum Pumps and Compressors used for the Pneumatic Transport of Grain and Granular Materials. |
| GB278522A (en) * | 1926-10-05 | 1927-10-13 | Tuck And Company Ltd | Improvements in or relating to gland and stuffing box packings |
| GB344123A (en) * | 1930-01-02 | 1931-03-05 | British Metallic Packings Comp | Stuffing box packing |
| US1988216A (en) * | 1932-10-21 | 1935-01-15 | John M Ryan | Gland packing |
| DE851153C (de) | 1950-09-21 | 1952-10-02 | Max Deventer | Dichtungsring in Labyrinthform |
| SE367689B (ru) | 1972-12-29 | 1974-06-04 | Tour Agenturer Ab | |
| US4507521A (en) * | 1982-09-29 | 1985-03-26 | The Clark-Reliance Corp. | High pressure electrical conductivity probe |
| US4744572A (en) | 1983-07-13 | 1988-05-17 | Posi-Seal International, Inc. | All-metal, valve sealing mechanism |
| JPS6111062U (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-22 | 日本ピラ−工業株式会社 | 膨張黒鉛製シ−ル材 |
| US4886241A (en) * | 1987-09-16 | 1989-12-12 | Fisher Controls International, Inc. | Valve stem packing containment for high pressure, high temperature |
| JP2528365Y2 (ja) * | 1993-05-14 | 1997-03-12 | 日本ピラー工業株式会社 | 補助シール部材を有する膨張黒鉛製ガスケット及び密封機構 |
| JP2001165324A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Nichias Corp | グランドパッキンおよびその製造方法 |
| JP2001330154A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Nichias Corp | 膨張黒鉛製リングパッキンおよびその製造方法 |
| JP2001349439A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-21 | Nichias Corp | リングパッキン構造 |
| JP2002039395A (ja) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Nichias Corp | 膨張黒鉛製リングパッキン |
| CN2916284Y (zh) * | 2006-06-16 | 2007-06-27 | 天津精通控制仪表技术有限公司 | 耐高温耐低温高性能笼式调节阀 |
| US7963502B2 (en) * | 2006-08-25 | 2011-06-21 | Fisher Controls International Llc | Low friction live-loaded packing |
| US20090179169A1 (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-16 | Fleming Leslie E | Seal assembly for use with valves having a two-piece cage |
| CN201680055U (zh) * | 2009-12-11 | 2010-12-22 | 天津精通控制仪表技术有限公司 | 降噪音式调节阀 |
| US8632053B2 (en) * | 2010-05-11 | 2014-01-21 | Fisher Controls International, Llc | Movable valve apparatus having conditioned lubricating surfaces |
| CN203857065U (zh) * | 2013-03-14 | 2014-10-01 | 费希尔控制国际公司 | 滑动阀杆控制阀和用于高温控制阀的密封组件 |
-
2014
- 2014-03-12 CN CN201420233895.9U patent/CN203857065U/zh not_active Expired - Lifetime
- 2014-03-12 CN CN201410192580.9A patent/CN104048060B/zh active Active
- 2014-03-13 EP EP14719576.2A patent/EP2971885B1/en active Active
- 2014-03-13 KR KR1020157024520A patent/KR102202199B1/ko active IP Right Grant
- 2014-03-13 JP JP2016502023A patent/JP6336030B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-03-13 WO PCT/US2014/026005 patent/WO2014151564A1/en active Application Filing
- 2014-03-13 CA CA2902044A patent/CA2902044C/en active Active
- 2014-03-13 US US14/208,389 patent/US9360128B2/en active Active
- 2014-03-13 RU RU2015140472A patent/RU2665801C2/ru active
- 2014-03-13 MX MX2015012123A patent/MX364416B/es active IP Right Grant
- 2014-03-13 BR BR112015021952A patent/BR112015021952A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2014-03-13 AU AU2014233914A patent/AU2014233914B2/en not_active Ceased
- 2014-03-14 AR ARP140101022A patent/AR095320A1/es unknown
-
2015
- 2015-09-02 NO NO20151114A patent/NO343194B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3352316A (en) * | 1964-06-06 | 1967-11-14 | Zimmer Verfahrenstechnik | Gate valve with stripper rings for plastic melts |
| EP0675304A1 (en) * | 1994-03-03 | 1995-10-04 | Control Components Inc. | Seals |
| US6250604B1 (en) * | 1998-03-02 | 2001-06-26 | T & R Solutions, Inc. | Valve stem and method of manufacturing, improved stem packing |
| US20040145120A1 (en) * | 2003-01-23 | 2004-07-29 | Faas Wayne R. | Valve plug seal assembly |
| US20100270491A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-10-28 | Wayne Russell Faas | Bidirectional seal assembly for use with valves |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112015021952A2 (pt) | 2017-07-18 |
| AU2014233914B2 (en) | 2018-09-13 |
| CA2902044C (en) | 2020-10-27 |
| RU2015140472A (ru) | 2017-04-18 |
| JP2016511383A (ja) | 2016-04-14 |
| CA2902044A1 (en) | 2014-09-25 |
| CN203857065U (zh) | 2014-10-01 |
| JP6336030B2 (ja) | 2018-06-06 |
| MX364416B (es) | 2019-04-25 |
| AU2014233914A1 (en) | 2015-09-10 |
| US9360128B2 (en) | 2016-06-07 |
| MX2015012123A (es) | 2016-01-12 |
| NO20151114A1 (en) | 2015-09-02 |
| AR095320A1 (es) | 2015-10-07 |
| CN104048060B (zh) | 2018-02-16 |
| KR102202199B1 (ko) | 2021-01-12 |
| US20140264129A1 (en) | 2014-09-18 |
| KR20150131021A (ko) | 2015-11-24 |
| WO2014151564A1 (en) | 2014-09-25 |
| CN104048060A (zh) | 2014-09-17 |
| EP2971885A1 (en) | 2016-01-20 |
| EP2971885B1 (en) | 2019-05-08 |
| NO343194B1 (en) | 2018-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2665801C2 (ru) | Графитовый/металлический уплотнительный узел клапана для высокотемпературных управляющих клапанов | |
| RU2664052C2 (ru) | Композиционный динамический уплотнительный узел клапана для высокотемпературных управляющих клапанов | |
| US20160238149A1 (en) | Fluid valve apparatus having enclosed seals | |
| JP5689621B2 (ja) | 高圧用回転弁の軸封構造 | |
| US9052022B2 (en) | Bellows energized seal assembly for a rotary control valve | |
| JP6738741B2 (ja) | ライニング型バタフライバルブ | |
| GB2600590A (en) | Seal glands for butterfly valves | |
| JP2020159479A (ja) | バルブ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200318 Effective date: 20200318 |