ШАРОВОЙ СВАРНОЙ КРАН

Полезная модель относится к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, а именно, к конструкциям кранов с шаровой пробкой для регулирования потока рабочей среды.
Из уровня техники известен шаровой сварной кран, содержащий приваренный к фланцам корпус и коаксиально расположенные внутри него седловые втулки с уплотнениями и шаровым запорным органом между ними (см. патент RU 61831, кл. F16K 5/06, опубл. 10.03.2007). Недостатками известного устройства являются сложность изготовления и излишние термические нагрузки, обусловленные близким расположением уплотнений к сварным швам. Уплотнение, в наиболее распространенных случаях применения, имеет термостойкость до 250 град, и без применения специального охлаждения во время выполнения сварного шва и его последующего остывания разрушается. Охлаждение, как правило, производится водой с антикоррозионными добавками. При этом увеличивается время выполнения операции и появляется необходимость контролировать уровень охлаждающей жидкости, т.к. вода может остаться во внутренних полостях крана.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в упрощении сборки крана. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в шаровом сварном кране, содержащем приваренный к фланцам корпус и коаксиально расположенные внутри него седловые втулки с уплотнениями и шаровым запорным органом между ними, сварные швы выполнены по наружной периферийной поверхности корпуса, причем между наружной поверхностью седловых втулок и внутренней поверхностью корпуса образован зазор, не меньше 0,1 толщины стенки седловой втулки. Седловые втулки могут быть соединены с фланцами с помощью сварки, пайки или склеивания. Кроме того, седловые втулки могут быть соединены с фланцами с помощью запрессовки или вальцовки. Соединение седловых втулок с фланцами также может быть выполнено разборным с использованием уплотнений или герметиков, или без таковых.
На чертеже представлено продольное сечение предлагаемого крана.
Шаровой сварной кран состоит из корпуса 1, приваренного к фланцам 2, коаксиально расположенных внутри него седловых втулок 3 с уплотнениями 4 и шарового запорного органа 5 между ними. Сварные швы 6 между корпусом 1 и фланцами 2 выполнены по наружной периферийной поверхности корпуса 1. Между наружной поверхностью седловых втулок 3 и внутренней поверхностью корпуса 1 образован зазор, ширина которого не меньше 0,1 толщины стенки седловой втулки 3. Седловые втулки 3 могут быть неразъемно соединены с фланцами 2 с помощью сварки (шов 7 на чертеже- швы 6 и 7 показаны условно только слева вверху)), пайки, склеивания, запрессовки или вальцовки. Соединение седловых втулок 3 с фланцами 2 также может быть выполнено разборным с использованием уплотнений или герметиков, или без таковых.
Предлагаемый кран изготавливается следующим образом.
Сначала к фланцам 2 одним из вышеуказанных способов присоединяют седловые втулки 3. Далее, в них устанавливают уплотнения 4. В корпус 1 вводят шаровой запорный орган 5 и сжимают его с двух сторон сборками фланец 2 - втулка 3 - уплотнение 4. После этого выполняют окончательную сборку крана путем выполнения сварного шва 6.
Уплотнения 4 не перегреваются благодаря тому, что шов 6 максимально удален от них. Шов 6 соединяет корпус 1, не имеющий за счет наличия зазора теплового контакта с уплотнениями 4, и фланец 2, который благодаря большой массе воспринимает основное тепловложение при сварке и нагревается значительно меньше тонких деталей традиционной конструкции. Тепло от фланца 2 передается к уплотнению 4 только по тонкой седловой втулке 3 с большой площадью естественного охлаждения. Величина зазора между корпусом 1 и втулками 3 должна, с одной стороны, обеспечивать тепловую изоляцию втулок 3 от корпуса 1 и, с другой стороны, обеспечивать отвод тепла с поверхности втулок 3. Экспериментально было показано, что указанные эффекты достигаются только при ширине зазора не меньше 0,1 толщины стенки седловой втулки 3.
Таким образом, в предлагаемой конструкции тепловая нагрузка на уплотнения 4 минимальна и проведенные опытные работы показали, что дополнительного охлаждения при выполнении окончательной сварки крана такой конструкции не требуется, что значительно упрощает сборку крана.