Система уплотнения для технологического вентиля

 

Использование: системы уплотнения. Сущность изобретения в системе уплотнения для технологического вентиля затворная среда выполнена в виде способной биологически разлагаться незагрязняющей неагрессивной смазочной среды, например веретенного масла. Камера с эластичными стенками через второе входное средство соединена с технологической средой в корпусе вверх по потоку последовательно расположенных уплотненных элементов. Система снабжена датчиком положения с подвижной головкой для обеспечения контакта и взаимодействия с эластичными стенками камеры. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам уплотнения, которые в основном применяются для технологических вентилей, поскольку обеспечивают эффективную защиту окружающей среды, что необходимо в процессах, использующих зловонные и/или токсичные текучие среды.

Защита окружающей среды от загрязнения и заражения за счет просачивания технологических сред является одной из наиболее трудно решаемых задач, поскольку очень сложно добиться надежного уплотнения между частями, совершающими осевое или вращательное движение, что требует больших затрат и тем сложнее, чем выше давление технологической среды.

Известно устройство, в котором система уплотнения содержит корпус и перекрывающий элемент для управления потоком технологической среды через корпус вентиля, при этом перекрывающий элемент имеет шток, который удерживается на скользящей посадке последовательно расположенными отдельными уплотнительными элементами с образованием между ними промежуточной камеры, статический разделитель первое и второе входные средства и внутренний объем, содержащий камеру с эластичными стенками, причем промежуточная камера соединена со статическим разделителем и заполнена средой, которая также содержится внутри статического разделителя для обеспечения контакта с внешней поверхностью эластичных стенок камеры, изолирующих технологическую среду от затворной среды.

Известное решение имеет ряд недостатков, таких как необходимость использования насоса и динамического регулятора давления, который должен быть точным для поддержания малой разницы давлений и, следовательно, тем более точным и более дорогим при малом количестве затворной среды, которое допустимо для утечки в технологическую среду, что влечет за собой конструктивные и производственные сложности и значительное потребление энергии, приводящее к увеличению затрат и габаритных размеров.

Другим недостатком известного решения является то, что всегда имеется значительный поток затворной среды с соответствующими значительными потерями, что не дает возможности определить его небольшие изменения и соответственно предохранить от возможной опасности возникновения неисправности за счет утечки самой технологической среды.

Задача изобретения исключение указанных недостатков за счет создания системы уплотнения, которая гарантирует отсутствие потерь за счет просачивания технологической среды без использования насосов и динамических регуляторов давления.

Предлагаемая система требует небольшого пространства для установки, работает в статическом режиме, не требует затрат энергии и, кроме того, заранее обнаруживает любую нехватку затворной среды за счет ее утечки, т.е. раньше, чем произойдет утечка технологической среды.

Технический результат изобретения достигается тем, что затворная среда выполнена в виде способной биологически разлагается незагрязняющей неагрессивной смазочной среды, например веретенного масла или др. камера с эластичными стенками через второе входное средство соединена с технологической средой в корпусе вверх по потоку последовательно расположенных уплотнительных элементов, при этом система снабжена датчиком положения с подвижной головкой для обеспечения контакта и взаимодействия с эластичными стенками камеры.

Предпочтительно, чтобы промежуточная камера была соединена через второе входное средство с камерой с эластичными стенками и обе камеры были заполнены затворной средой, при этом статический разделитель соединен с технологической средой в корпусе вверх по потоку последовательно расположенных уплотнительных элементов, причем технологическая среда контактирует с внешней поверхностью камеры с эластичными стенками, при этом камера с эластичными стенками выполнена в виде эластичного мешка.

В соответствии с изобретением между затворной средой и технологической средой имеется лишь очень небольшая разница давлений, чтобы надежно гарантировать, что технологическая среда никогда не сможет попасть в промежуточную камеру даже в результате скольжения штока вентиля.

Это практически достигается тем, что статический разделитель в виде камеры давления или мешка соединен с технологической средой в области, соседней с уплотнением вблизи перекрывающего элемента, в то время как внутренняя камера давления или мешок, обладающая необходимой эластичностью, соединена с промежуточной камерой.

Таким образом, давление в промежуточной камере всегда равно сумме давления технологической среды и очень небольшого давления, необходимого для преодоления эластичности камеры давления, препятствующего ее наполнению, величина которого зависит от степени эластичности камеры давления. Следовательно, давление всегда чуть больше давления технологической жидкости, которая в результате никогда не сможет просочиться в промежуточную камеру. Фиг. 1 и 2 иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения, приведенные в качестве примеров, не ограничивающих возможные технические и конструктивные изменения изобретения в пределах его объема.

Например, вместо использования для технологических вентилей систему уплотнения можно использовать для насосов, компрессоров, турбин и любых роторных машин, кроме того, вместо эластичной камеры давления или мешка можно использовать мембранные коробки.

Фиг. 1 представляет собой вид в разрезе технологического вентиля, использующего соответствующую настоящему изобретению систему уплотнения; фиг. 2 аналогичный фиг. 1 вид модифицированного варианта осуществления настоящего изобретения.

На приведенных чертежах корпус 1 технологического вентиля имеет седло 2 для перекрывающего элемента 3, который приводится в действие исполнительным механизмом 5 посредством штока 4. Шток 4 установлен на скользящей посадке в блоке вентиля 6 с помощью двух отдельных уплотнительных прокладок 7 и 8, расположенных на штоке последовательно для определения промежуточной камеры 9.

Камера 9 соединена через трубу 10 со статическим разделителем 11 в виде эластичной камеры давления или мешка и заполнена вместе с последним способной биологически разлагаться незагрязняющей неагрессивной затворной средой, подаваемой через двухпозиционный вентиль 12.

Внутренняя эластичная камера давления или мешок 13 статического разделения 11 соединена через трубу 14 с технологической средой в области 15, соседствующей с уплотнительной прокладкой 7, расположенной близко к перекрывающему элементу 3.

Камера давления 13, обладающая большой эластичностью, соединена также с подвижной головкой 16, которая за счет силы тяжести покоится на камере давления и несет на себе магнит 17, управляющий датчиком положения 18.

Система работает следующим образом.

Большая эластичность камеры давления или мешка 13 означает, что давление в камере 19 всегда равно давлению в камере 20 и, следовательно, давлению в промежуточной камере 9.

Когда утечка среды через прокладку 8 вызывает падение давления в камере 20, соответствующее расширение камеры давления 13 вызывает подъем головки 16 вместе с магнитом 17. Датчик положения 18 регистрирует это перемещение, указывая на плохое уплотнение, и, когда перемещение достигает заданной величины, заблокирует работу вентиля.

В варианте осуществления изобретения (фиг. 2), промежуточная камера 9 соединена через трубу 10' с внутренней камерой давления или мешком, которая за счет воздействия давления затворной среды наполняется, выходя из положения покоя, показанного пунктирной линией 13'', в рабочее положение 13''', камера 20' статического разделения 11 соединена через трубу 14' с областью 15, в которой находится технологическая среда.

Таким образом, в промежуточной камере 9 давление чуть больше, чем давление технологической среды на величину, необходимую для преодоления в данном случае не слишком большой эластичности камеры давления, противодействующего ее наполнению.

Формула изобретения

1. Система уплотнения для технологического вентиля, содержащая корпус и перекрывающий элемент для управления потоком технологической среды через корпус вентиля, при этом перекрывающий элемент имеет шток, удерживаемый на скользящей посадке последовательно расположенными отдельными уплотнительными элементами с образованием между ними промежуточной камеры, статический разделитель, имеющий первое и второе входные средства и внутренний объем, содержащий камеру с эластичными стенками, причем промежуточная камера соединена со статическим разделителем и заполнена затворной средой, которая также имеется внутри статического разделителя для обеспечения контакта с внешней поверхностью эластичных стенок камеры, изолирующих технологическую среду от затворной среды, отличающаяся тем, что затворная среда выполнена в виде способной биологически разлагаться незагрязняющей неагрессивной смазочной среды, например веретенного масла или др. а камера с эластичными стенками через второе входное средство соединена с технологической средой в корпусе вверх по потоку последовательно расположенных уплотнительных элементов, при этом система снабжена датчиком положения с подвижной головкой для обеспечения контакта и взаимодействия с эластичными стенками камеры.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что камера с эластичными стенками выполнена в виде эластичного мешка.

3. Система уплотнения для технологического вентиля, содержащая корпус и перекрывающий элемент управления потоком технологической среды через корпус вентиля, при этом перекрывающий элемент имеет шток, удерживаемый на скользящей посадке последовательно расположенными отдельными уплотнительными элементами с образованием между ними промежуточной камеры, статический разделитель, имеющий первое и второе средства и внутренний объем, содержащий камеру с эластичными стенками, затворную среду, отличающаяся тем, что затворная среда выполнена в виде способной биологически разлагаться незагрязняющей неагрессивной смазочной среды, например веретенного масла или др. а промежуточная камера соединена через второе входное средство с камерой с эластичными стенками и обе камеры заполнены затворной средой, при этом статистический разделитель соединен с технологической средой в корпусе вверх по потоку последовательно расположенных уплотнительных элементов, причем технологическая среда контактирует с внешней поверхностью камеры с эластичными стенками, которые изолируют технологическую среду от затворной среды, а система снабжена датчиком положения с подвижной головкой для обеспечения контакта и взаимодействия с эластичными стенками камеры.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что камера с эластичными стенками выполнена в виде эластичного мешка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2