Устройство для аварийного перекрытия трубопровода

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО - ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА, состоящее из размещенного в соединительном патрубке шарового запорного органа, свободно установленного на посадочной опоре между рппозитными седлами, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, посадочная опора запорного органа выполнена в виде выступов, разделенных продольными каналами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 F 16 Ь 55/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

МЪ ° .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;: .".

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (21) 3456209/29-08 (22) 15.03.82 (46) 15.08.85. Бюл. У 30 (72) Н.Н.Купряшин, Л.А.Щербаков, А.А.Соколов,. Я.Н. Иванов, Н.И.Плотникова, Л.И.Турецкий и Б.В.Дядякин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт стекольного машиностроения (53) 621.646.822(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 589495, кл. F 16 L 55/10; 1972.

Патент Англии У 1286629, кл. С 6 С, опублик. 1979.

„„Я0„„1173123 A (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО

ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА, состоящее из размещенного в соединительном патрубке шарового запорного органа, свободно установленного на посадочной опоре между оппозитными седлами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, посадочная опора запорного органа выполнена в виде выступов, разделенных продольными каналами.

1173123,1

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для предупреждения выброса среды из трубопровода при его разрыве;

Цель изобретения — повышение бы- 5 стродействия при разрыве трубопровода путем обеспечения превышения действующей на эапорный орган подъемной силы над его массой.

На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.i- на фиг.3 — сечение

Б-Б на фиг.1.

Устройство состоит из размещеного в соединительном патрубке 1 шарового 15 запорного органа 2, свободно установленного между оппозитными седлами 3 на посадочной опоре 4, выполненной в виде выступов, разделенных продольными каналами 5, имеющими площадь попереч-20 ного сечения f равную О,1 — 0,2 (ус тановлено экспериментально) от площади сечения Г (критическое сечение) горловины 6, образованной с одной стороны внутреннейповерхностью встав- 25 ки 7 с переменным по длине поперечным сечением, а с другой — поверхнос- тью запорного органа 2.

Устройство работает следующим образом. 30

При нормальном течении жидкости (газа) в трубопроводе запорный орган

2 лежит на посадочной опоре 4, причем основной поток жидкости проходит над запорным органом 2 с сечением F со скоростью W, а часть потока с той же скоростью проходит под запорным органом 2 через продольные каналы 5 с сечением f.

При этом средняя скорость течения 40 в трубопроводе на входе в патрубок равна V

При массе запорного органа 2 равной m проходные сечения f. и Р выбирают такой величины, чтобы динамичес45 кий напор жидкости создавал над запорным органом 2 минимальный опрокидывающий момент М„ и, обеспечивающий мнн прижим запорного органа в зависимости от направления потока к правой и левой кромке посадочной опоры 4.

При разрыве трубопровода справа или слева от патрубка 1 скорость потока W в горловине 6 резко возрастает, а давление Р в зоне разрыва рез\ ко падает, вследствие чего на запорный орган 2 со стороны, противоположной зоне разрыва, кроме динамического напора h воздействует разность давлений Р, увеличивая опрокидыва-. ющий момент до N „„c.

И„ „= у1i„„„,(УБ. )R + ьР(лК )R, где у- удельный вес жидкости (газа);

R — - радиус запорного органа.

Под действием момента М запорный орган 2 приобретает вращательное движение в сторону разрыва и отделяется от посадочной опоры 4, преодолевая силу веса ш g.

При вращении запорного органа с некоторой угловой скоростью и верхняя часть последнего получает тангенциальную скорость U = Кш, совпадающую по направлению со скоростью потока жидкости W, а нижняя часть — ту же скорость U, направленную противоположно W, Таким образом, в горловине 6 происходит суммирование скоростей верхн а в каналах 5 — уменьшение суммарной скорости, потока 1 нижн

По законам гидродинамики при данном течении на сферическое или цилиндрическое тело действует подъемная сила Р, направленная вверх (эффект Магнуса). Сила Р преодолевает силу веса запорного органа 2, который поднимается до оси трубопровода, одновременно перемещаясь вправо или влево. Это обеспечивает изменение величины сечения Г горловины, увеличение W „ и

Верхн уменьшение WÄÄ > . Суммарное воздействие скоростного напора h и статического аР обеспечивает посадку запорного органа 2 на одно из оппозитных седел 3. Это дает возможность быстро и герметично перекрыть трубопровод, что особенно важно при транспортировании токсичных веществ.

При уменьшении суммарного перепада давления до величины ниже аварийного аначения запорный орган 2 возвращает ся в исходное положение на посадоч.— ную опору 4 под действием собственного веса.

1173123

А — А

Фи .2

Фиг. 3