NO148902B - Anordning ved dreiespjeldventil - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning

ved brannsikker dreiespjeldventil, spesielt beregnet til bruk med kryogene fluida, og av den type som er angitt i inn-ledningen til det etterfølgende krav 1 .

I tilfelle brann i dreiespjeldventiler av f.eks.

den type som er kjent fra norsk patent nr. 131003 (søkerens eget), kan tetningsringen av uelastisk materiale såsom PFEP eller lignende, også kalt "myktetningsring" brenne opp slik at det vil oppstå en viss lekkasje eller forbistrømming av fluidum mellom spjeldets tetningsflate og ventilhusets indre vegg. For å hindre eller nedsette denne forbistrømning, er det kjent slik som f.eks. angitt i US-pat. 4.244.387 og BRD

25 24 895, å anbringe en mellomring eller støttering av

metall mellom to myke tetningsringer i ventilhuset. Metall-ringen vil i branntilfelle komme til tettende anlegg mot spjeldets tetningsflate og i vesentlig grad hindre gjennom-strømning i den ene eller andre strømningsretning. Dette anlegg oppnås ved at spjeldets opplagring ødelegges av eventuell brann, slik at spjeldet på grunn av det i ventilen herskende trykk, forskyves til anlegg mot mellomringen.

Det er videre kjent fra UK-søknad 201.3310-A, å anbringe en metalltetningsring med en fleksibel leppe sammen med en vanlig myktetningsring i dreiespjeldhuset. I brann-tilf elle hvor myktetningsringen blir ødelagt, vil metalltet-ningsringens fleksible leppe bli presset til anlegg mot spjeldets tetningsflate på grunn av forskjellig temperatur-utvidelseskoeffisient mellom leppen på metalltetningsringen og en klemring som holder myktetningsringen og metalltetningsringen på plass i ventilhuset.

Fra US-pat. 4.220.172 er det også kjent en kombina-sjon av myktetningsring og metalltetningsring hvor i brann-_ tilfelle metalltetningsringen er i stand til å komme til tettende anlegg mot spjeldets tetningsflate og stenge for lekkasje i begge strømningsretninger når myktetningsringen ødelegges.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en dreiespjeldventil av den innledningsvis nevnte type hvor mellomringen i branntilfelle hvor myktetningsringene er blitt ødelagt, kan bevirke så godt som full avstengning i begge strømningsretninger ved at mellomringen av metall bringes til anlegg mot spjeldets tetningsflate ved hjelp av det herskende trykk i ventilen.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av de karakteristiske trekk som er angitt i karakteristikken til det etterfølgende krav 1 samt i de etterfølgende uselv-stendige krav.

På grunn av den spesielle utformning av den fleksible mellomring, vil denne deformeres og bøyes i den ene eller andre retning avhengig av trykkretningen og komme til anlegg mot spjeldets tetningsflate hvorved gjennomstrømning av fluidum hindres eller holdes på et minimum.

Et utførelseseksempel av dreiespjeldventilen vil bli beskrevet i det etterfølgende med henvisning til et i tegningen skjematisk vist utførelseseksempel,hvor

fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom dreiespjeldventilen med spjeldet i lukket stilling,

og hvor

fig. 2 i snitt viser spjeldets tetningsflate og de hosliggende deler av ventilhuset med myktetningsringer og fleksibel mellomring. Fig. 1 viser en dreiespjeldventil omfattende et eksentrisk opplagret spjeld 1 i et ventilhus 2. Spjeldets dreieakse 3 er forskjøvet i forhold til et sentralt plan gjennom spjeldets sfæriske tetningsflate 4, som samvirker med to tetningsringer 5,5' anbragt i innvendige spor 6,6' i ventilhuset 2. De innvendige spor 6,6' er tilveiebragt henholdsvis mellom et sirkulært sete 7 i ventilhusets 2 vegg og en fleksibel mellomring 18 av metall, og mellom nevnte mellomring 18 og en holdering 8 som kan presses mot tetningsringen 5 ved hjelp av hensiktsmessige midler som for eksempel en utenfor holderingen 8 og i noe avstand fra denne anordnet ring 9, som er låst mot aksiell bevegelse i ventilhuset 2 i retning fra spjeldet 1 ved hjelp av en låsering 10 anbragt i et spor 11 i ventilhusets vegg og som samvirker med en avtrapping 12 i ringen 9. I ringen 9 er det tilveiebragt et antall gjengede hull 13 for anbringelse av skruebolter 14 som ved tiltrekning bringes til anlegg mot holderingen 8 som derved sammen med mellomringen 18 fastholder tetningsringene 5,5'. Fig. 2 viser i større detalj sporene 6,6' med tetningsringene 5,5', holderingen 8 og mellomringen 18. Det fremgår herav tydelig at tetningsringene 5,5' er anbragt i underskårne spor 6,6' som framkommer ved at holderingen 8 har en sirkulær leppe 15 som rager ut og forminsker sporets 6' munning 16', hvis andre side begrenses av en tilsvarende leppe 25 ved mellomringens 18 radielt indre parti, og hvor en tilsvarende motstående leppe 24 på mellomringen sammen med en motstående tilsvarende leppe 17 på innfatningsringen 7'. Mellomringens to motstående sideflater samt de hosliggende sideflater av henholdsvis holdering 8 og innfatningsring 7' er således utformet for seg i mellom å danne nevnte spor 6,6' for fastholdelse av myktetningsringene 5,5'.

Tetningsringene 5,5', som fastholdes mellom mellomringen 18 og innfatningsringen 7 og holderingen 8, er av fortrinnsvis FEP-materiale med U-formet tverrsnitt og en radielt innadragende tetningsleppe 19,19' ved det ene U-bens midtparti og en radielt utadragende flens 20,20' fra henholdsvis U-bunnens sidekant og fra enden av U-formens ene ben. De innadragende tetningslepper 19,19' rager ut gjennom munningene eller slissene 16,16' som er omtalt ovenfor, og ligger i anlegg mot spjeldets 1 sfæriske tetningsflate 4. De radielt utadragende flenser

20,20' er fastklemt i sirkulære rom 21,21' ved sporenes 6,6'

bunn mellom holderingen 8 og mellomringen 18, resp. mellomringen 18 og innfatningsringen 7'. I tetningsringenes 5,5' U-form er det anbragt en ringformet °skruefjær 22 av fortrinnsvis rustfritt stål, som under de forskjellige aktuelle temperaturforhold presser tetningsringene 5,5' og derved den innadragende tetningsleppe 19,19' mer eller mindre sterkt mot spjeldets 1 tetningsflate 4 når dreiespjeldventilen er lukket.

Ved fluidumtrykk i den ene eller andre retning, vil trykket virke på myktetningsringene 5,5' både direkte og via boringer 23,23' i henholdsvis innfatningsringen 7' og holderingen 8 slik at tetningsleppene 19 eventuelt 19" kommer til anlegg mot spjeldets 1 tetningsflate 4. Samspillet mellom trykk som virker på myktetningsringene 5,5' og temperaturens innvirk-ning på disse samt de i myktetningsringene anordnede ringformede skruefjærer 22, vil ikke bli nærmere omtalt her, idet dette fremgår tydelig av søkerens norske patent nr. 131.003.

Mellomringen 18 er som tidligere nevnt anordnet mellom myktetningsringene 5,5' og har utenom sin holdevirkning den hovedoppgave å virke som brannsikker tetning i tilfelle brann i ventilen, hvor myktetningsringene ødelegges, dvs. brenner opp. Mellomringen 18 har et svekket midlere tverrsnittsparti 18' og er ved sin radielt indre kant utformet med to i aksiell avstand fra hverandre liggende sirkulære tetningslepper 24,25 av metall for samvirke med spjeldets 1 tetningsflate 4 ved trykkpåkjenning av mellomringen 18 fra den ene eller annen side. Denne trykkpåkjenning framkommer for eksempel i forbindelse med brann, hvor tetningsringene er ødelagt og fluidet trykker direkte på mellomringens 18 ene side. Dette vil resultere i en aksiell deformering/bøyning av mellomringens radielt indre parti, hvorved den ene eller andre av tetningsleppene 24,25 presses til anlegg mot spjeldets tetningsflate 4. Nevnte deformering/bøyning av mellomringens radielt indre parti muliggjøres ved den ovennevnte

svekning av mellomringens midlere parti 18'.

Mellomringens svekkede midlere tverrsnittsparti 18'

er tilveiebragt ved hjelp av minst et sirkulært spor, fortrinnsvis to sirkulære spor 26,27, som vist i figur 2, i hver sideflate av mellomringen, hvilke mellom seg danner et smalt.. fleksibelt godsparti. De sirkulære spor 26,27 kan ha samme radielle avstand fra ventilens senterlinje, hvorved det smale fleksible godsparti vil bli liggende mellom de sirkulære spors 26,27 bunner.

I den foretrukne utførelsesform, som er vist i fig. 2, er imidlertid sporene 26,27 radielt forskutt i forhold til hverandre, samt at de overlapper hverandre aksielt, slik at det fleksible godsparti derved blir liggende mellom de sirkulære spors mot hverandre vendte sideflater.

I tilfelle brann i ventilen vil mellomringen virke som følger når tetningsringene er ødelagt: Fluidets trykk vil presse mot den fleksible mellomring 18. Ringens tverrsnitt vil fjære på grunn av den ovenfor omtalte svekkelse av dens midtparti 18' og dreie om et punkt i det svekkede parti. Den ene eller andre av tetningsleppene 24,25, avhengig av trykkretningen, vil derved dreies mot spjeldets 1 tetningsflate 4 og frambringe et tetningstrykk tilnærmet proporsjonalt med fluidets trykk.

Claims (3)

1. Anordning ved brannsikker dreiespjeldventil, spesielt beregnet til bruk med kryogene fluida, med spjeldets (1) dreieakse forskjøvet i forhold til et plan gjennom spjeldets sfæriske tetningsflate (4), som samvirker med to i ventilhuset (2) anordnede myktetningsringer (5,5') adskilt av en mellomring (18) av metall, hvis motstående sideflater er utformet komplementært med tetningsringenes (5,5') mot hverandre vendte sideflater for fastholdelse av disse i underskårne spor (6,6') som er dannet mellom mellomringens (18) motstående sideflater og henholdsvis en holdering (8) og et sirkulært sete (7) i ventilhusets (2) vegg, hvilke underskårne spor (6,6') hver har en radielt innad åpen sliss (16,

16'), hvorigjennom en radielt innadragende tetningsleppe (19, 19') på tetningsringene (5,5') strekker seg for samvirke med spjeldets (1) tetningsflate (4) når dette står i lukket stilling, og hvor tetningsringene (5,5') er av den type som pådras av såvel fjærtrykk som fluidtrykk, karakterisert ved at mellomringen (18) har et svekket midlere tverrsnittsparti (18') samt ved sin radielt indre kant er utformet med to i aksiell avstand fra hverandre liggende sirkulære tetningslepper (24,25) av metall for samvirke med spjeldets (1) tetningsflate (4) ved trykkpåkjenning av mellomringen (18) fra den ene eller annen side og derved resulterende aksiell deformering/bøyning av dennes radielt indre parti, hvorved den ene eller andre av tetningsleppene (24,25) presses til anlegg mot spjeldets tetningsflate (4), slik at det ved eventuell brann i ventilen som ødelegger myktetningsringene (5,5'), oppnås brannsikker tetning.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at mellomringens (18) svekkede, midlere tverrsnittsparti er tilveiebragt ved hjelp av minst ett sirkulært spor (26,27) i hver sideflate av mellomringen, hvilke mellom seg danner et smalt fleksibelt godsparti.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at sporene (26,27) er radielt forskutt i forhold til hverandre samt overlapper hverandre aksielt.