Устройство с двойной трубой



Устройство с двойной трубой
Устройство с двойной трубой
Устройство с двойной трубой

 


Владельцы патента RU 2474743:

МИЦУБИСИ ХЕВИ ИНДАСТРИС, ЛТД. (JP)
ПЕБЛ БЕД МОДЬЮЛАР РИЭКТОР (ПТИ) ЛИМИТИД (ZA)

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для предотвращения протечки сред, текущих по внутренней и наружной трубам. Устройство (10) с двойной трубой согласно изобретению содержит наружную трубу (11) и вставленную в нее внутреннюю трубу (12), устройство регулирует поток газа (А), проходящий через него. Устройство 10 с двойной трубой содержит затвор (13) клапана, регулирующий поток газа (А) во внутренней трубе (12), шток (14) клапана, проходящий сквозь наружную трубу (11) и внутреннюю трубу (12), на котором размещен затвор (13); и детали уплотнения (16), включая сильфон (15). Один конец сильфона (15) присоединен к внутренней стенке наружной трубы (11) так, что сильфон (15) установлен в пространстве между наружной трубой (11) и внутренней трубой (12), а другой конец сильфона (15) присоединен к штоку (14) затвора для предотвращения протечки среды за пределы наружной трубы (11). Сальник (19) установлен между штоком (14) клапана и внутренней трубой (12) в месте, где шток (14) проходит сквозь внутреннюю трубу (12), так, что протекающая через внутреннюю трубу (12) среда не входит в непосредственный контакт с сильфоном (15). Изобретение направлено на предотвращение протечку газа из внутренней и наружной труб за пределы наружной трубы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству с двойной трубой, в котором исключена утечка сред, текущих по внутренней и наружной трубам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Обычно для подачи сред, например газа, от источника к турбине применяют единственную трубу. Существуют также двойные трубы, в которых одна из труб (далее «внутренняя труба») расположена внутри другой (далее «наружная труба») с некоторым заданным зазором. Такая конструкция позволяет подавать две различные среды по внутренней и наружной трубам из некоторого места выше по потоку, например от подающего тракта, к некоторому месту ниже по потоку, например в заданное место истечения сред (см. цитируемый патент 1).

[0003] Двойная труба также применяется, например, в трубопроводах установок обработки отработанного ядерного топлива, переработки радиоактивных отходов, ядерно-энергетических установок (цитируемые патенты 2 и 3).

[0004] Цитируемый патент 1: публикация японского патента №3971683.

Цитируемый патент 2: нерассмотренная японская патентная заявка, публикация №Н09-54189.

Цитируемый патент 3: нерассмотренная японская патентная заявка, публикация №2003-294883.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Однако, поскольку требуется управлять клапаном, регулирующим потоки сред во внутренней и наружной трубах, посредством выведенного наружу штока, известные устройства сталкиваются с проблемой утечки среды через зазор между штоком клапана и наружной трубой.

[0006] В свете вышеназванной проблемы задача настоящего изобретения - предложить такое устройство с двойной трубой, в котором исключена утечка сред, протекающих по внутренней и наружной трубам, за пределы наружной трубы.

[0007] Для решения вышеуказанной задачи согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство с двойной трубой, содержащее наружную трубу и вставленную в нее внутреннюю трубу, регулирующий поток среды сквозь себя, причем устройство также содержит:

- затвор клапана, регулирующий поток среды в наружной или внутренней трубе;

- шток клапана, проходящий сквозь наружную и внутреннюю трубы, на котором размещен затвор;

- детали уплотнения, в число которых входит сильфон или иное расширительное соединение, размещенное между наружной и внутренней трубами и предотвращающее протечку среды за пределы наружной трубы.

[0008] Согласно второму аспекту настоящего изобретения в устройстве с двойной трубой по первому аспекту один из концов сильфона присоединен к внутренней стенке наружной трубы, а другой конец - к штоку клапана.

[0009] В вышеописанных аспектах устройство с двойной трубой содержит:

- наружную трубу;

- внутреннюю трубу;

- затвор клапана, регулирующий поток среды в наружной или внутренней трубе;

- шток клапана, проходящий сквозь наружную и внутреннюю трубы, на котором размещен затвор;

- детали уплотнения, в число которых входит сильфон или иное расширительное соединение, размещенные между наружной и внутренней трубами и предотвращающие протечку среды за пределы наружной трубы.

Это позволяет предотвратить протечку сред, циркулирующих по внутренней и наружной трубам, за пределы наружной трубы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0029]

Фиг.1 схематически показывает компоновку устройства с двойной трубой согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 укрупненно показывает компоновку устройства с двойной трубой с фиг.1.

Фиг.3 схематически показывает компоновку устройства с двойной трубой согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

НОМЕРА ПОЗИЦИЙ

[0030]

10 - устройство с двойной трубой

11 - наружная труба

11а - внутренняя стенка

12 - внутренняя труба

13 - затвор клапана

14 - шток клапана

14а - фланец

15 - сильфон

16 - детали уплотнения

17а, 17b - привалочные поверхности

18 - механизм управления клапаном

19 - сальник

А - среда

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Ниже описывается настоящее изобретение в связи с прилагаемыми чертежами. Настоящее изобретение не ограничивается нижеописанными вариантами осуществления.

ПРИМЕР 1

[0011] Ниже раскрыто устройство с двойной трубой согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в связи с прилагаемыми чертежами. На фиг.1 схематически показана компоновка устройства с двойной трубой согласно данному варианту осуществления. На фиг.2 с увеличением показана компоновка устройства с фиг.1. Как видно на фиг.1 и фиг.2, устройство 10 с двойной трубой согласно данному варианту осуществления содержит наружную трубу 11 и вставленную в нее внутреннюю трубу 12. Устройство 10 регулирует поток среды А, проходящий через него.

Устройство 10 с двойной трубой содержит затвор 13 клапана, который регулирует поток среды А во внутренней трубе 12, и шток 14 клапана, на котором установлен затвор 13 и который проходит сквозь стенки труб 11, 12.

Устройство 10 также содержит детали 16 уплотнения, в число которых входит сильфон 15, расположенный между наружной трубой 11 и внутренней трубой 12. Сильфон 15 исключает утечку среды А за пределы наружной трубы 11.

[0012] Детали 16 уплотнения в составе устройства 10 с двойной трубой согласно настоящему варианту осуществления содержат:

- сильфон 15;

- привалочную поверхность 17а, через которую один из концов (верхний на фиг.1) сильфона 15 прикреплен к внутренней стенке 11а наружной трубы 11;

- фланец 14а на штоке 14 клапана;

- привалочную поверхность 17b, через которую другой конец (нижний на фиг.1) сильфона 15 прикреплен к фланцу 14а;

- сальники 19, установленные между штоком 14 и наружной трубой 11, а также между штоком 14 и внутренней трубой 12 во избежание утечки среды.

[0013] Присоединив один из концов (верхний на фиг.1) сильфона 15 к внутренней стенке 11а наружной трубы 11, а другой конец (нижний на фиг.1) - к фланцу 14а на штоке 14 клапана в качестве деталей 16 уплотнения, можно предотвратить истечение циркулирующей по внутренней трубе 12 среды А за пределы наружной трубы 11.

[0014] Сильфон 15 установлен в пространстве между наружной трубой 11 и внутренней трубой 12. Поэтому то обстоятельство, что циркулирующая по внутренней трубе 12 среда А не входит в непосредственный контакт с сильфоном 15, позволяет предотвратить снижение износостойкости сильфона 15 и повысить безопасность, даже если среда циркулирует по внутренней трубе 12 в крайне жестких условиях.

[0015] В данном варианте осуществления сильфон 15 присоединен, например, сваркой к привалочным поверхностям 17а, 17b между внутренней стенкой 11а наружной трубы 11 и фланцем 14а. Однако способ крепления сильфона 15 не ограничен указанным - могут быть предусмотрены иные способы, например болтами.

[0016] Нижний конец сильфона 15 присоединен к штоку 14 клапана через фланец 14а. Однако настоящее изобретение не ограничено указанным соединением - нижний конец сильфона 15 можно присоединить непосредственно к штоку 14 клапана, в каковом случае шток 14 имеет привалочную поверхность 17b, как показано на фиг.3.

[0017] Устройство 10 с двойной трубой согласно данному варианту осуществления содержит механизм 18 управления клапаном, который вертикально перемещает затвор 13 клапана посредством штока 14. Механизм 18 регулирует поток среды А в наружной и внутренней трубах 11, 12. Такая конструкция позволяет регулировать поток среды А на пути от ее источника (не показан), например газотурбинной установки, к заданному месту истечения среды.

[0018] Среда А представляет собой газ или жидкость, подаваемую по наружной трубе 11 и внутренней трубе 12. К числу примеров среды А можно отнести такие обычно безопасные газы и жидкости, как, например, инертная газообразная смесь азота и аргона, разогретая до высокой температуры в горячей газовой печи и подаваемая в турбину.

[0019] Материал для изготовления труб 11, 12 выбирают сообразно свойствам циркулирующей по ним среды А и окружающей среды. Трубы могут быть, например, стальными, из нержавеющей стали, железа, смолы, либо же можно изготовить железные трубы, внутренняя стенка которых покрыта смолой.

[0020] В данном варианте осуществления сильфон 15 входит в число деталей 16 уплотнения в составе устройства 10 с двойной трубой. Детали 16 уплотнения рассчитаны только на вертикальное поступательное движение штока 14, при котором они сохраняют герметичность и эластичность. Выбор деталей 16 уплотнения в рамках настоящего изобретения не ограничивается сильфоном 15.

[0021] В устройстве 10 согласно данному варианту осуществления сальники 19 установлены между штоком 14 клапана и наружной трубой 11, а также между штоком 14 и внутренней трубой 12, предотвращая утечку среды. Основным изолятором, например, служит сальник 19. Такая конструкция позволяет исключить переток среды А из наружной трубы 11 во внутреннюю трубу 12. Даже при повреждении сильфона 15 можно свести к минимуму объем заключенной в трубах 11, 12 среды А, который истекает за пределы наружной трубы 11.

[0022] Устройство 10 с двойной трубой согласно данному варианту осуществления содержит наружную трубу 11 и вставленную в нее внутреннюю трубу 12, и регулирует поток среды А сквозь себя. Устройство также содержит:

- затвор 13 клапана, регулирующий поток среды А во внутренней трубе 12;

- шток 14 клапана, проходящий сквозь стенки наружной и внутренней труб 11, 12, на котором размещен затвор 13;

- детали 16 уплотнения, в число которых входит сильфон 15, размещенный между наружной трубой 11 и внутренней трубой 12 и предотвращающий протечку среды А за пределы наружной трубы 11.

Это позволяет предотвратить протечку среды А, циркулирующей по внутренней трубе 12, за пределы наружной трубы 11.

[0023] Сильфон 15 установлен в пространстве между наружной трубой 11 и внутренней трубой 12, а потому среда А, циркулирующая по внутренней трубе 12, не входит в непосредственный контакт с ним. Таким образом, даже если среда циркулирует по внутренней трубе 12 при чрезвычайно жестких условиях, износоустойчивость сильфона 15 не снижается, а надежность агрегата 10 остается высокой. Даже в случае повреждения сильфона 15 можно до крайности снизить риск истечения среды наружу, поскольку в том месте, где шток 14 затвора проходит сквозь наружную трубу 11, также установлен сальник 19.

[0024] В устройстве 10 с двойной трубой согласно данному варианту осуществления сильфон 15 способен выдерживать высокую температуру и высокое давление. Поскольку труба устройства 10 в данном варианте осуществления является двойной, она работоспособна при высоких температурах и давлениях и может служить при высокотемпературной газовой печи, теплом которой нагревают инертную смесь азота и аргона, подаваемую в турбину. В этом случае давление во внутренней и наружной трубах 11, 12 достигает порядка 9 МПа, температура в пространстве между наружной и внутренней трубами - порядка 200°С, а во внутренней трубе 12 - порядка 500°С.

[0025] Если устройство 10 с двойной трубой согласно данному варианту осуществления служит в качестве трубы при высокотемпературной газовой печи, сильфон 15 выполняют с расчетом на высокие температуру и давление. Это позволяет исключить утечку циркулирующей по наружной и внутренней трубам 11, 12 среды А за пределы наружной трубы 11.

[0026] В данном варианте осуществления сальник 19 установлен как между штоком 14 клапана и наружной трубой 11, так и между штоком 14 и внутренней трубой 12. Однако настоящее изобретение не ограничивается такой компоновкой - сальник 19 может быть установлен только между штоком 14 клапана и наружной трубой 11 или между штоком 14 и внутренней трубой 12.

[0027] Использование устройства с двойной трубой согласно настоящему варианту осуществления не ограничивается трубой высокотемпературной газовой печи, и устройство с двойной трубой может иметь трубчатую конструкцию с двойной трубой. Кроме того, настоящее изобретение может применяться не только в паро- или газотурбинной установке, но также, например, в сосуде высокого давления, циркуляционном насосе или клапане.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0028] Как указано выше, устройство с двойной трубой согласно настоящему изобретению содержит наружную и внутреннюю трубы. Сильфон установлен в пространстве между наружной и внутренней трубами, исключая истечение среды за пределы наружной трубы. Такая конструкция позволяет исключить утечку циркулирующей по наружной или внутренней трубе среды за пределы наружной трубы. Поэтому настоящее изобретение применимо в устройствах с двойной трубой, состоящих из наружной и внутренней труб.

1. Устройство с двойной трубой, содержащее наружную трубу и вставленную в нее внутреннюю трубу, так, что между наружной трубой и внутренней трубой имеется пространство, и регулирующее поток среды через указанное устройство с двойной трубой, причем устройство также содержит:
- затвор клапана, регулирующий поток среды во внутренней трубе;
- шток клапана, проходящий сквозь наружную и внутреннюю трубу, на котором размещен затвор;
- детали уплотнения, включая сильфон, причем один конец сильфона присоединен к внутренней стенке наружной трубы так, что сильфон установлен в пространстве между наружной трубой и внутренней трубой, а другой конец сильфона присоединен к штоку затвора для предотвращения протечки среды за пределы наружной трубы, и
- сальник, установленный между штоком клапана и внутренней трубой в месте, где шток проходит сквозь внутреннюю трубу, так, что протекающая через внутреннюю трубу среда не входит в непосредственный контакт с сильфоном.

2. Устройство с двойной трубой по п.1, отличающееся тем, что между штоком клапана и наружной трубой установлен сальник.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к окрасочному оборудованию, в частности к краскопультам, и предназначено для нанесения окрасочных покрытий методом безвоздушного распыления.

Клапан // 2298127
Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для управления потоком рабочей среды в трубопроводах, преимущественно высокого давления при больших расходах рабочей среды, в качестве запорного клапана или запорно-регулирующего клапана.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к подъемным клапанам асептических производств в пищевой, фармацевтической, биохимической и аналогичных отраслях промышленности.

Клапан // 1645715

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для перекрытия потоков рабочей среды, проходящих по трубопроводам

Группа изобретений относится к машиностроению и предназначена для использования в широком классе оборудований: аппаратах, насосах, уплотнениях, арматуре, приборах, шлангах, трубопроводах и многих других содержащих сильфон изделиях в различных отраслях народного хозяйства. Конструкция для разделения двух сред содержит сильфон, имеющий гофры, выполненные с участками на вершине и впадине, а между ними имеются пазы. Один конец сильфона подвижен в осевом направлении и закреплен в корпусе или на валу, а второй конец сильфона неподвижен и закреплен на валу или в корпусе оборудования. Над сильфоном или внутри него установлена прорезная пружина. В наружные или внутренние пазы гофр сильфона установлены армирующие малогабаритные разрезные пружинные с замковым фиксированным запиранием кольца, с формой поперечного сечения, определяемой профилем гофра сильфона, выполненные из более прочного материала, чем материал сильфона. Имеются варианты конструкций для разделения двух сред. Группа изобретений направлена на значительное повышение диапазона использования указанных конструкций с сильфоном при действии внутреннего и наружного давлений, на расширение диапазона рабочих температур, при сохранении его осевого, углового и радиального перемещений, осевой жесткости, на повышение надежности, ремонтопригодности и работоспособности всей конструкции в целом. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх