САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ ЗАТВОР СОСУДА, РАБОТАЮЩЕГО ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для герметичного закрытия сосудов и аппаратов, работающих под давлением, применяется в теплообменных аппаратах и сосудах, работающих под давлением, а также на мусоросжигательных заводах.
Важной составной частью указанных аппаратов является самоуплотняющийся затвор, который в закрытом состоянии гарантирует их герметичность во всех предусмотренных режимах работы оборудования, а при открытии обеспечивает доступ к внутренним узлам аппаратов для проведения ремонтно-профилактических работ. Конструкция затвора должна обеспечивать герметичность и длительную безотказную работу на протяжении всего срока службы оборудования.
Особенностью эксплуатации рассматриваемого оборудования является то, что оно может работать в различных режимах, соответственно в процессе работы происходят изменения внутреннего давления и температур.
Для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации, а также для быстрого доступа внутрь аппарата затвор должен иметь самоуплотняющуюся конструкцию.
Для удовлетворения указанным требованиям предлагались различные конструкции самоуплотняющихся затворов.
Известен самоуплотняющийся затвор, содержащий круглую крышку, расположенную внутри сосуда работающего под давлением, закрепленную на неподвижной опоре, приваренной к внутренней поверхности корпуса, устройство для уплотнения крышки в виде бугелей, установленных на торце патрубка, приваренного к корпусу, и соединенных с крышкой через крепежные элементы в виде шпилек и гаек, вкрученных в резьбовые отверстия крышки, круглую прокладку, размещенную в канавке крышки (ОСТ 108.819.01-85, утвержден введен в действие указанием Министерства энергетического машиностроения от 09.04.85 г.)
Выполнение крышки и отверстия круглой формы делает невозможным установку и демонтаж крышки и круглой прокладки через это отверстие.
Известен самоуплотняющийся затвор, содержащий крышку овальной формы, расположенную внутри сосуда работающего под давлением и закрепленную на подвижной опоре, приваренной к внутренней поверхности корпуса, устройство для уплотнения крышки в виде бюгелей, установленных на торце патрубка овальной формы, приваренного к корпусу, и соединенных с крышкой через крепежные элементы в виде шпилек и гаек, вкрученных в резьбовые отверстия крышки, овальную прокладку, размещенную в канавке крышки (ОСТ108.819.02-76, утвержден и введен в действие указанием Министерства энергетического машиностроения от 09.02.76 г).
Недостатком является то, что при работе сосуда максимальное обжатие прокладки происходит при достижении максимального расчетного давления. При сбросе давления в процессе эксплуатации, вследствие остаточных деформаций прокладки после максимального обжатия, крепежные элементы в виде шпилек остаются ненагруженными и не создают необходимого минимального усилия обжатия прокладки, что приводит к разгерметизации соединения.
Известна самоуплотняющаяся конструкция люка резервуара под давлением (прототип), которая содержит переходник люка, соединенный с корпусом, крышка люка расположена в положении ниже переходника люка внутри корпуса, переходник люка герметично закрыт крышкой люка, а крышка люка жестко соединена с опорной частью на верхней стороне люка. (CN201539555, МПК F16J 13/16, F16J 15/06, F16J 15/08, опубликовано 04.08.2010).
Недостатком является низкая надежность герметичности основного разъема за счет применения уплотнения, не обладающего упругой деформацией.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель является повышение герметичности и надежности работы самоуплотняющегося затвора сосуда, работающего под давлением.
Техническая проблема решается за счет того, что в самоуплотняющемся затворе сосуда, работающего под давлением, содержащем крышку овальной или круглой формы, расположенную внутри сосуда, работающего под давлением, и закрепленную на подвижной опоре, приваренной к внутренней поверхности корпуса, устройство для уплотнения крышки в виде бугелей, установленных на торце патрубка овальной или круглой формы, приваренного к корпусу, и соединенного с крышкой через крепежные элементы в виде шпилек, гаек и шайб, вкрученных в резьбовые отверстия крышки, овальную или круглую прокладку, размещенную в канавке крышки, при этом соединение бугелей с крышкой производится с помощью крепежных элементов, через поджимающие элементы, состоящие из пружин, поджимающие элементы выполнены в виде пластин.
Использование поджимающих элементов исключает возможность разгрузки крепежных элементов, вследствие образования остаточных деформаций прокладки при изменениях внутреннего давления сосуда, тем самым сохраняет необходимое усилие обжатия прокладки во всех режимах работы, что повышает герметичность самоуплотняющегося затвора.
Более подробно полезная модель поясняется с помощью чертежей.
На фиг. 1 представлен выносной элемент А.
На фиг. 2 представлен общий вид самоуплотняющегося затвора сосуда, работающего под давлением в рабочем закрытом положении.
На фиг. 3 представлен выносной элемент Б
Самоуплотняющийся затвор сосуда, работающего под давлением (фиг. 1, 2) включает крышку 2 овальной или круглой формы, закрепленную внутри корпуса 1 на подвижной опоре 3, устройство для уплотнения, состоящее из бугелей 4, установленных на торце патрубка 5 снаружи корпуса 1 и соединенного с крышкой 2 крепежными элементами 6 через поджимающие элементы 8 (фиг. 3), шпильки 6, прокладки 7.
Самоуплотняющийся затвор сосуда, работающего под давлением, работает следующим образом. В открытом состоянии крышка 2 находится внутри корпуса 1 на подвижной опоре 3. Герметичность затвора обеспечивается овальной или круглой прокладкой 7, размещенной в канавке между крышкой 2 и торцевой поверхностью патрубка 5. Обжатие прокладки 7 производят устройством для уплотнения при затяжке гаек на шпильках 6 от усилия сжатия поджимающих элементов 8, установленных на бугелях 4. В закрытом состоянии затвора прокладка 7 размещается в канавке между крышкой 2 и торцевой поверхностью патрубка 5. Предварительное обжатие прокладки 7 создается при затяжке гаек на шпильках 6 от усилия сжатия поджимающих элементов 8, установленных на бугелях 4. После поднятия давления внутри сосуда крышка 2 прижимается к торцевой поверхности патрубка 5, тем самым дополнительно обжимается прокладка 7. При сбросе давления в сосуде поджимающие элементы 8 продолжают создавать необходимое усилие обжатия прокладки 7 и не дают разуплотниться затвору при появлении остаточных деформаций прокладки.
Таким образом, соединение бугелей с крышкой через поджимающие элементы, состоящие из пружин и использование поджимающих элементов в виде пластин, позволяет повысить герметичность и надежность работы самоуплотняющегося затвора сосуда, работающего под давлением.