Уплотнение затвора воздушного

Полезная модель относится к атомной энергетике и может быть использована в воздушном затворе, входящего в состав оборудования системы пассивного отвода тепла (СПОТ) от энергоблока, для отсечения потока воздуха от теплообменников в режиме ожидания.
Известно уплотнение поворотной заслонки, включающее установленный в корпусе уплотнительный элемент в виде кольцевого седла из упругого материала, взаимодействующий с поворотным запорным органом, установленным в корпусе на полуосях, уплотнительный элемент состоит из сегментов различной формы, соединенных неподвижно друг с другом вулканизацией - авторское свидетельство SU №703047, кл. F16K 1/226, 1979.
Наличие участка сопряжения внутренней цилиндрической поверхности заслонки со сферической поверхностью кольцевого седла не позволяет достигнуть высокой степени герметичности из-за присутствующего острого угла дискового запорного органа, при котором взаимодействие запорного органа с уплотнительным элементом проходит по линии их контакта, в результате чего, в процессе эксплуатации заслонки, указанный острый угол существенно изнашивается, что снижает герметичность заслонки. Отдельные секции уплотнительного элемента неподвижно закреплены на корпусе и неразъемно соединены друг с другом посредством вулканизации, в результате чего невозможно выбирать величину зазора для герметичного отсечения потока рабочей среды.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является уплотнение затвора воздушного - патент на полезную модель RU №163352, кл. F16K 1/226, 2016. Уплотнение включает закрепленный по периметру корпуса уплотнительный элемент, поворотный запорный орган, установленный подвижно в корпусе с возможностью поворота не менее чем на девяносто градусов, при этом по периметру поворотного запорного органа закреплена уплотнительная планка, взаимодействующая с уплотнительным элементом корпуса, выполненным в виде уплотнительных планок, установленных по периметру внутренней поверхности корпуса и разделенных на отдельные секции, через упругий уплотнительный пружинный элемент, свободный конец которого изогнут и расположен между поверхностями уплотнительных планок корпуса и запорного органа с возможностью компенсации зазоров между ними за счет упругих деформаций пружинного элемента при температурных или иных деформациях корпуса или запорного органа, а другой конец пружинного элемента закреплен на уплотнительных планках корпуса, каждая из секций уплотнительных планок корпуса подвижно закреплена в пазах с возможностью перемещения их в пределах данных пазов для регулирования зазоров между уплотнительными планками корпуса и запорного органа, секции уплотнительных планок корпуса по обе стороны от центральной оси зеркально установлены относительно уплотнительной планки запорного органа с возможностью плотного прилегания пружинного элемента к уплотнительной планке запорного органа при закрытом положении затвора.
Уплотнение характеризуется улучшенным прилеганием уплотнительных планок корпуса и запорного органа благодаря расположению между ними упругого уплотнительного пружинного элемента. Однако уплотнение обладает ограниченным диапазоном регулировки упругого уплотнительного элемента, что сокращает площадь прилегания уплотнительного элемента.
В основу полезной модели поставлена задача повышения герметичности затвора и увеличение диапазона регулирования положения уплотнительного элемента на запорном органе.
Поставленная задача достигается тем, что уплотнение затвора воздушного включает закрепленные по периметру корпуса уплотнительные планки, поворотный запорный орган, установленный подвижно в корпусе с возможностью поворота не менее чем на девяносто градусов, по периметру поворотного запорного органа закреплена уплотнительная планка, взаимодействующая с уплотнительным элементом корпуса, выполненным в виде уплотнительных планок, установленных по периметру внутренней поверхности корпуса и разделенных на отдельные секции, через упругий уплотнительный гибкий элемент, свободный конец которого расположен между поверхностями уплотнительных планок корпуса и запорного органа с возможностью компенсации зазоров между ними за счет упругих деформаций гибкого элемента при температурных или иных деформациях корпуса или запорного органа, каждая из секций уплотнительных планок корпуса подвижно закреплена в пазах с возможностью перемещения их в пределах данных пазов для регулирования зазоров между уплотнительными планками корпуса и запорного органа, секции уплотнительных планок корпуса по обе стороны от центральной оси зеркально установлены относительно уплотнительной планки запорного органа с возможностью плотного прилегания упругого уплотнительного гибкого элемента к уплотнительной планке корпуса при закрытом положении затвора, при этом другой конец упругого уплотнительного гибкого элемента закреплен на уплотнительных планках запорного органа с возможностью регулировки положения гибкого элемента.
При этом секции уплотнительных планок корпуса закреплены в пазах корпуса, перекрываемых защитной планкой.
Уплотнительные планки, закрепленные по периметру корпуса, уплотнительные планки запорного органа и расположенные между ними упругие уплотнительные гибкие элементы, при закрытом затворе служат уплотняющими элементами между корпусом и запорным органом за счет прижатия их друг к другу, что предотвращает перетоки воздуха, в результате чего обеспечивается герметичное перекрытие проходного отверстия затвора.
Снабжение каждой секции уплотнительных планок упругим уплотнительным гибким элементом, закрепление его одним концом на каждой уплотнительной планке запорного органа, выполнение свободного конца гибкого элемента Г-образной формы и расположение его между соприкасающимися поверхностями уплотнительных планок корпуса и запорного органа обеспечивает возможность компенсации зазоров между ними при температурных или иных деформациях, в результате чего обеспечивается герметичное перекрытие проходного отверстия затвора и надежность герметизации, увеличивается срок службы затвора за счет исключения трения между взаимодействующими поверхностями уплотнительных планок корпуса и запорного органа.
Закрепление каждой секции уплотнительных планок подвижно в пазах корпуса крепежными элементами в виде болтов с защитной планкой, обеспечивает возможность перемещения их в пределах пазов в стенке корпуса для регулирования зазоров между уплотнительными планками корпуса и запорного органа с целью компенсации погрешностей изготовления и деформаций корпуса при монтаже и обеспечивает герметичное перекрытие пазов для исключения перетока воздуха через данные пазы.
Наличие упругих уплотнительных гибких элементов обеспечивает требуемую герметичность конструкции затвора за счет упругих деформаций гибкого элемента, компенсацию температурных или иных деформаций корпуса или запорного органа, увеличивает срок службы затвора, а крепление упругих уплотнительных гибких элементов на уплотнительных планках запорного органа позволяет более точно регулировать положение уплотнительных гибких элементов на уплотнительных планках запорного органа, что улучшает плоскость прилегания гибких элементов к уплотнительным планкам корпуса.
Зеркальное расположение секций уплотнительных планок корпуса по обе стороны от центральной оси корпуса относительно уплотнительных планок запорного органа обеспечивает плотное прилегание упругого уплотнительных гибких элементов к уплотнительным планкам корпуса в закрытом положении затвора, что исключает попадание воздуха в изделие.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - представлено уплотнение затвора воздушного, поперечный разрез;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, показан узел уплотнения корпуса и поворотного запорного органа, взаимодействие уплотнительных планок корпуса и запорного органа при расположении секции уплотнительной планки корпуса снизу относительно уплотнительной планки запорного органа, увеличено;
на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1, показано зеркально расположенные относительно оси симметрии корпуса при верхнем расположении секции уплотнительной планки корпуса относительно уплотнительной планки запорного органа, увеличено;
на фиг. 4 - показано положение упругого уплотнительного гибкого элемента при открытом положении запорного органа, увеличено.
Уплотнение затвора воздушного содержит корпус (раму) 1, в котором установлен поворотный запорный орган (лопасть поворотная) 2. По периметру внутренней поверхности корпуса 1 установлены уплотнительные планки 3. По периметру запорного органа 2 закреплены уплотнительные планки 4. Запорный орган 2 выполняет в затворе роль шибера, установлен в корпусе 1 на подшипниках и имеет возможность поворачиваться относительно корпуса 1 не менее чем на 90 градусов. Уплотнительные планки 3 разделены на отдельные секции по длине корпуса 1. Каждая секция уплотнительных планок 3 подвижно закреплена в пазах 5, выполненных в стенке корпуса 1 и может перемещаться в пределах данных пазов 5 для регулирования зазоров между уплотнительными планками 3 и 4. Секции уплотнительных планок 3 закреплены в пазах 5 болтами 6, установленными с защитной планкой 7. Защитные планки 7 служат для герметичного перекрытия пазов 5 на корпусе 1. На каждой секции уплотнительных планок 4 запорного органа 2 закреплен одним концом упругий уплотнительный гибкий элемент 8 посредством винтового соединения 9.
Свободный конец Г-образной формы гибкого элемента 8 расположен между поверхностями уплотнительных планок 3 корпуса 1 и планками 4 запорного органа 2. Гибкий элемент 8 служит для компенсации зазоров между ними при температурных или иных деформациях корпуса 1 или запорного органа 2. Секции уплотнительных планок 3 корпуса 1 по обе стороны от центральной оси корпуса 1 зеркально установлены относительно уплотнительных планок 4 запорного органа 2 для обеспечения плотного прилегания гибкого элемента 8 к уплотнительным планкам 4 запорного органа 2 для предотвращения перетока воздуха при закрытом положении затвора.
Уплотнение затвора воздушного работает следующим образом. Запорный орган 2 затвора в режиме ожидания перекрывает отверстие корпуса 1. В каждой секции уплотнительные планки 3 корпуса 1, планки 4 запорного органа 2 и размещенный между ними свободный конец упругого уплотнительного гибкого элемента 8, прижаты друг к другу. Гибкий элемент 8, закрепленный винтовым соединением 9 в каждой секции планок 4, и расположенный между уплотнительными планками 3 и 4, компенсирует зазоры между ними при температурных или иных деформациях корпуса 1 и запорного органа 2 и препятствует перетоку воздуха при закрытом затворе. Зазоры между уплотнительными планками 3 корпуса 1 и планками 4 запорного органа 2 при монтаже регулируют перемещением секций планок 3 в пределах пазов 5, выполненных в стенке корпуса 1. Для этого ослабляют болты 6, перемещают секции до исключения зазора между уплотнительными планками 3 и 4 и закручивают болты 6, при этом одновременно перемещают защитные планки 7 для перекрытия пазов 5 в стенках корпуса 1. Кроме того, для увеличения плоскости прилегания уплотнительного гибкого элемента 8 к уплотнительным планкам 3 корпуса 1, ослабляют винтовые соединения 9 и перемещают секции гибкого элемента 8 до полного прилегания к уплотнительным планкам 3, с последующим закручиванием винтового соединения 9.
Использование предлагаемого уплотнения затвора воздушного может быть применено для отсечения потока воздуха от теплообменников в режиме ожидания, входящего в состав оборудования системы пассивного отвода тепла от энергоблоков.