RU2772454C1

RU2772454C1 - Double-shut-off valve

Info

Publication number: RU2772454C1
Application number: RU2021115635A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Юрасов; Сергей Александрович Юрасов
Original assignee: Александр Михайлович Юрасов
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-05-20

Abstract

FIELD: valve industry.

SUBSTANCE: invention relates to valve industry, in particular, to pipeline valves of power plants, characterized by difficult operating conditions. The two-shut-off valve contains a body with axial and side branch pipes, main and additional shut-off elements interacting with the sealing seats of the body and kinematically connected to the outer and inner stems controlled by independent drives, and a profile bushing installed in the axial branch pipe. At the lower outer end of the main shut-off element, a thrust ledge is made, which can interact with the support ledge, made at the inner end of the additional shut-off body. A support element is installed on the profile sleeve, which has the ability to interact with an additional locking element.

EFFECT: invention is aimed at ensuring a fixed location of the shut-off elements in the medium flow with the creation of the required design forces, which improves the hydraulic, noise and vibration characteristics.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению, в частности, к трубопроводной арматуре энергетических установок, характеризующихся сложными условиями эксплуатации с потенциально опасной средой.The invention relates to valve building, in particular, to pipeline valves of power plants, characterized by difficult operating conditions with a potentially hazardous environment.

Предполагаемое изобретение может быть использовано в качестве запорного отсечного устройства, размещенного после парогенератора и обеспечивающего двойное перекрытие проходного сечения паропровода подачи пара в турбину.The proposed invention can be used as a shut-off device located after the steam generator and providing double blocking of the flow section of the steam pipeline for supplying steam to the turbine.

Известен клапан, содержащий корпус с седлами и взаимодействующие с ними два запорных органа, управляемые двумя штоками, связанными с комбинированным приводом (см. патент US 2009/0094970 кл. F01N 7/00, 2009 г.).Known valve containing a body with seats and interacting with them two locking body, controlled by two rods associated with a combined drive (see patent US 2009/0094970 class F01N 7/00, 2009).

Указанный клапан обеспечивает отсечение аварийной среды повышенных параметров при отсечении паропровода со стороны осевого патрубка. Герметичность запорных органов при этом повышается за счет действия перепада давления рабочей среды на запорные органы - используется эффект самоуплотнения. Однако степень герметичности при этом снижается из-за цельного (единой деталью) изготовления запорных органов со штоками, что исключает самоустановку запорных органов относительно уплотнительных седел корпуса.The specified valve provides cutting off the emergency environment of increased parameters when cutting off the steam pipeline from the side of the axial pipe. The tightness of the shut-off organs is increased due to the action of the pressure drop of the working medium on the shut-off organs - the effect of self-sealing is used. However, the degree of tightness in this case is reduced due to the one-piece (single part) manufacture of shut-off elements with rods, which excludes self-alignment of shut-off elements relative to the sealing seats of the body.

Клапан не обеспечивает фиксированное жесткое положение запорных органов в положении «открыто», что приводит к возможному перемещению запорных органов при пульсации потока рабочей среды, влияет на гидравлические характеристики и ведет к ухудшению шумовых и вибрационных характеристик.The valve does not provide a fixed rigid position of the shut-off elements in the “open” position, which leads to possible movement of the shut-off elements during the pulsation of the flow of the working medium, affects the hydraulic characteristics and leads to a deterioration in noise and vibration characteristics.

Известен двухзапорный клапан, содержащий корпус с осевым и боковым патрубками для прохода рабочей среды и двумя уплотнительными седлами, взаимодействующие с последними основной и дополнительный запорные органы, кинематически связанные с коаксиально расположенными штоками и их независимыми приводами (см. патент RU 2673922 С2 F16K 1/44, F16K 27/02, 2018 г.).Known two-shut-off valve containing a housing with axial and lateral nozzles for the passage of the working medium and two sealing seats, interacting with the last main and additional shut-off bodies, kinematically connected with coaxially arranged rods and their independent drives (see patent RU 2673922 C2 F16K 1/44 , F16K 27/02, 2018).

Известный клапан также повышает герметичность запорных органов при повышении давления рабочей среды в аварийных условиях со стороны осевого патрубка при положении «закрыто» за счет эффекта самоуплотнения.The known valve also increases the tightness of the shut-off organs with increasing pressure of the working medium in emergency conditions from the side of the axial pipe in the "closed" position due to the effect of self-sealing.

В указанном клапане обеспечивается самоустановка запорных органов относительно уплотнительных седел корпуса за счет кинематически развязанного соединения запорных органов со штоками, что повышает герметичность клапана по уплотнениям запорных органов с уплотнительными седлами корпуса.In the specified valve, self-alignment of the shut-off elements relative to the sealing seats of the body is provided due to the kinematically decoupled connection of the shut-off elements with the stems, which increases the tightness of the valve over the seals of the shut-off elements with the sealing seats of the body.

Клапан обеспечивает фиксированное положение запорных органов в положении «открыто».The valve provides a fixed position of the locking elements in the "open" position.

Однако, указанное фиксированное положение запорных органов выполняется за счет введения дополнительных упорных элементов в конструкцию привода для управления дополнительным запорным органом и в конструкцию соединения наружного штока основного запорного органа со штоком управляющего им основного привода.However, the specified fixed position of the locking elements is achieved by introducing additional thrust elements into the drive structure to control the additional shut-off device and into the design of connecting the outer rod of the main shut-off device with the rod of the main drive that controls it.

Указанное конструктивное исполнение двухзапорного клапана усложняет конструкцию приводов для управления запорными органами и саму кинематическую схему работы клапана.The specified design of the two-shut-off valve complicates the design of actuators for controlling the shut-off elements and the very kinematic scheme of the valve operation.

При этом конструкция крепления запорных органов к штокам, обеспечивающая их самоустановку, не исключает возможность их вибрации в потоке рабочей среды. Для снижения вероятности появления вибрации запорных органов в потоке рабочей среды в конструкции использованы тарельчатые пружины.At the same time, the design of the fastening of the shut-off elements to the rods, which ensures their self-installation, does not exclude the possibility of their vibration in the flow of the working medium. Belleville springs are used in the design to reduce the probability of occurrence of vibration of shut-off devices in the flow of the working medium.

Технической задачей является создание клапана двухзапорного, обеспечивающего фиксированное жесткое положение запорных органов в потоке рабочей среды в положении «открыто» непосредственно во внутренней полости корпуса клапана.The technical task is to create a two-shut-off valve that provides a fixed rigid position of the shut-off elements in the flow of the working medium in the "open" position directly in the internal cavity of the valve body.

Решение поставленной задачи позволяет обеспечить фиксированное нахождение запорных органов в потоке среды с созданием требуемых расчетных усилий, что способствует улучшению гидравлических, шумовых и вибрационных характеристик, способствуя постоянству их величин, а, следовательно, повысить надежность работы двухзапорного клапана в целом.The solution of the problem makes it possible to ensure the fixed location of the shut-off devices in the medium flow with the creation of the required design forces, which helps to improve the hydraulic, noise and vibration characteristics, contributing to the constancy of their values, and, consequently, to increase the reliability of the two-shut-off valve as a whole.

Указанная задача решается за счет того, что в двухзапорном клапане, содержащем корпус с осевым и боковым патрубками, основной и дополнительный запорные органы, взаимодействующие с уплотнительными седлами корпуса и кинематически соединенные с наружным и внутренним штоками, управляемыми независимыми приводами, и профильную втулку, установленную в осевом патрубке, на нижнем наружном торце основного запорного органа выполнен упорный выступ, имеющий возможность взаимодействия с опорным выступом, выполненным на внутреннем торце дополнительного запорного органа, кроме того на профильной втулке установлен опорный элемент, имеющий возможность взаимодействия с дополнительным запорным органом.This problem is solved due to the fact that in a two-shut-off valve containing a body with axial and side branch pipes, the main and additional shut-off elements interacting with the sealing seats of the body and kinematically connected to the outer and inner stems controlled by independent drives, and a profile bushing installed in axial branch pipe, on the lower outer end of the main shut-off element, a thrust protrusion is made that can interact with the support protrusion made on the inner end of the additional shut-off body, in addition, a support element is installed on the profile sleeve, which can interact with the additional shut-off body.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами,The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings,

где:where:

- на фиг. 1 показан клапан в положении «открыто»;- in Fig. 1 shows the valve in the "open" position;

- на фиг. 2 показан клапан в положении «закрыто» основного запорного органа;- in Fig. 2 shows the valve in the "closed" position of the main shut-off element;

- на фиг. 3 показан клапан в положении «закрыто» обоих запорных органов.- in Fig. 3 shows the valve in the "closed" position of both locking elements.

Двухзапорный клапан содержит корпус 1 с осевым 2 и боковым 3 патрубками, основной 4 и дополнительный 5 запорные органы, соединенные с коаксиально расположенными наружным 6 и внутренним 7 штоками, управляемыми независимыми приводами.SUBSTANCE: two-shut-off valve contains a housing 1 with axial 2 and 3 side branch pipes, main 4 and additional 5 locking elements connected to coaxially arranged outer 6 and inner 7 stems controlled by independent drives.

На внутренней поверхности осевого патрубка 2 установлена профильная втулка 8.A profile bushing 8 is installed on the inner surface of the axial pipe 2.

Основной запорный орган 4 установлен на наружном штоке 6 с помощью разгрузочного золотника 9 и опорной гайки 10.The main locking element 4 is mounted on the outer rod 6 with the help of an unloading valve 9 and a support nut 10.

На нижнем наружном торце основного запорного органа 4 выполнен упорный выступ 11, взаимодействующий в положении «открыто» с опорным выступом 12, выполненным на внутреннем торце дополнительного запорного органа 5, закрепленного с помощью гайки 13 на внутреннем штоке 7.At the lower outer end of the main locking element 4, a thrust protrusion 11 is made, interacting in the "open" position with the support protrusion 12, made on the inner end of the additional locking element 5, fixed with a nut 13 on the inner rod 7.

На профильной втулке 8 установлен опорный элемент 14. Дополнительный запорный орган 5 при взаимодействии с опорным элементом 14 будет зафиксирован в потоке рабочей среды. При этом обеспечивается фиксирование основного запорного органа 4 в потоке рабочей среды.A support element 14 is installed on the profile sleeve 8. An additional locking element 5, when interacting with the support element 14, will be fixed in the flow of the working medium. This ensures the fixation of the main locking body 4 in the flow of the working medium.

Двухзапорный клапан работает следующим образом.The two-way valve works as follows.

При работе установки оба запорных органа 4 и 5 находятся в положении «открыто», обеспечивая проход пара в турбину (см. фиг. 1).During operation of the installation, both shut-off elements 4 and 5 are in the "open" position, ensuring the passage of steam into the turbine (see Fig. 1).

Усилие, развиваемое независимым приводом, передается внутренним штоком 7 на дополнительный запорный орган 5 и обеспечивает его взаимодействие с опорным элементом 14 профильной втулки 8. Усилие, развиваемое другим независимым приводом, передается наружным штоком 6 через упорный выступ 11 основного запорного органа 4 на опорный выступ 12 дополнительного запорного органа 5.The force developed by the independent drive is transmitted by the internal rod 7 to the additional locking element 5 and ensures its interaction with the support element 14 of the profile bushing 8. The force developed by another independent drive is transmitted by the external rod 6 through the thrust ledge 11 of the main locking body 4 to the supporting ledge 12 additional locking body 5.

Оба запорных органа 4 и 5 находятся в жестком фиксированном положении, исключая влияние потока рабочей среды на изменение этого статистического состояния и обеспечивая требуемые рабочие ходы запорных органов 4 и 5 постоянной величины.Both shut-off bodies 4 and 5 are in a rigid fixed position, excluding the influence of the flow of the working medium on the change in this statistical state and providing the required working strokes of the shut-off bodies 4 and 5 of a constant value.

Для закрытия клапана усилие от привода передается на наружный шток 6 и, при его движении вверх, по ходу рабочей среды, основной запорный орган 4 упирается в уплотнительное седло корпуса 1, перекрывая его проходное сечение (см. фиг. 2).To close the valve, the force from the actuator is transmitted to the outer rod 6 and, when it moves upwards, along the working medium, the main shut-off body 4 abuts against the sealing seat of the housing 1, blocking its flow area (see Fig. 2).

При движении вверх внутреннего штока 7 усилие от привода передается на дополнительный запорный орган 5, перемещая его до упора в уплотнительное седло корпуса 1, дополнительно перекрывая проходное сечение клапана (см. фиг. 3).When the inner rod 7 moves upward, the force from the actuator is transferred to the additional locking element 5, moving it all the way into the sealing seat of the housing 1, additionally blocking the valve flow area (see Fig. 3).

Claims

Двухзапорный клапан, содержащий корпус с осевым и боковым патрубками, основной и дополнительный запорные органы, взаимодействующие с уплотнительными седлами корпуса и кинематически соединенные с наружным и внутренним штоками, управляемыми независимыми приводами, и профильную втулку, установленную в осевом патрубке, отличающийся тем, что на нижнем наружном торце основного запорного органа выполнен упорный выступ, имеющий возможность взаимодействия с опорным выступом, выполненным на внутреннем торце дополнительного запорного органа, кроме того на профильной втулке установлен опорный элемент, имеющий возможность взаимодействия с дополнительным запорным органом.A double-shut-off valve, comprising a body with axial and side branch pipes, main and additional shut-off elements interacting with the sealing seats of the body and kinematically connected to the outer and inner stems controlled by independent drives, and a shaped sleeve installed in the axial branch pipe, characterized in that on the lower On the outer end of the main locking element, a thrust protrusion is made, which can interact with the support protrusion, made on the inner end of the additional shut-off body, in addition, a support element is installed on the profile sleeve, which can interact with the additional shut-off body.