RS51057B - Zaporni ventil za cevne vodove visokog pritiska - Google Patents

Abstract

Zaporni ventil za vodove visokog pritiska, saa) donjim delom ventila (2) i gornjim delom ventila (3).b) sa vratilom (4) koje je postavljeno u gornjem delu ventila (3).c) navrtkom vratila (5) i zasunom (6) koji je pričvršćen na navrtku vratila (5), i sad) zaptivkom (9) sa glavnim te lom (11) i nosivim telom (12) koje viri iz njega, a koje hermetizuje zasun (6) na putu strujanja, pri čemue) zaptivka (9) zaptiva zasun (6) uglavnom samo sa jedne strane, naznačen time štoglavno telo (11) barem u jednoj tački (7) planarno prelazi u nosivo telo (12).Prijava sadrži još 12 patentnih zahteva.

Description

[0001]Pronalazak se odnosi na zaporni ventil za cevne vodove visokog pritiska, pri čemu se pomoću vratila u tok strujanja umeće zaptivna pločica.

[0002]Iz DE 1 936 301 U poznat je zaporni ventil iste vrste sa dvodelnim zaptivanjem koje, ako se postavi u tok strujanja, obostrano hermetizuje zaptivnu ploču. Loša strana takvih zapornih ventila sastoji se u tome, da je zaporni mehanizam podložan prljanju. Uranjanjem zaptivne ploče između zaptivnih prstenova neke dvodelne zaptivke, prilikom svakog postupka zatvaranja, u područje ispod zaptivke ulazi mala količina prljavštine (na primer pesak ili druge sitnozrnaste čestice). Tokom vremena na taj način se sakuplja značajna količina prljavštine, koja može dovesti do smetnji u radu. GB 2 256 260 A takođe opisuje zaporni ventil sa dvodelnom zaptivkom.

[0003]Zaporni ventili ove vrste poznati su i iz brošura DE 1 236 884 i US 4 201 365.

[0004]Zadatak pronalaska je da obezbedi zaporni ventil za cevne vodove visokog pritiska, koji prevazilazi gore navedene tehničke nedostatke. Posebno treba da se obezbedi zaporni ventil koji je pogodan za ugradnju u zemlju, čija zaptivka je manje sklona poremećajima u radu usled prljavštine.

[0005]Ovo će se postići zapornim ventilom u skladu sa Zahtevom 1. Podzahtevi definišu oblike konstrukcije pronalaska kojima se daje prednost.

[0006]Zaporni ventil prema Zahtevu 1 obuhvata kućište ventila, koje se sastoji od donjeg i gornjeg dela ventila. Pritom donji deo ventila može da ima oblik cevnog voda visokog pritiska u koji je ugrađen, što znači da donji deo ventila može na primer u osnovi da bude okruglog oblika, pri čemu barem unutrašnji prečnik donjeg dela ventila u svakom slučaju u najvećoj mogućoj meri treba da odgovara cevnom vodu visokog pritiska.

[0007]Gornji deo ventila leži na donjem delu ventila, a poželjno je da sa njim bude povezan tako da se može razdvojiti. Kod preferiranog rešenja, kod kog se gornji i donji deo ventila opet mogu razdvojiti, treba između donjeg i goronjeg dela ventila izraditi hermetički zaptiveni spoj, koji trajno sprečava curenje medijuma koji je pod pritiskom. Pritom, kada se govori o medijumu, to može da bude na primer gas ili neka tečnost. Ponovo razdvojivi spoj može da bude izrađen na primer pomoću vijaka, stezaljki ili prinudnog blokiranja. Presudna je pouzdanost hermetičnosti spoja tokom dužeg vremenskog perioda.

[0008]U gornji deo ventila ugrađeno je vratilo koje se pokreće odozgo. Odozgo kod cevnih vodova visokog pritiska koji su ugrađeni u zemlju, označava stranu koja viri iz zemlje ili stranu koja je najbliža zemljinoj površini. Na svom kraju koji se nalazi suprotno od cevovoda, vratilo ima oblik koji je podesan za zahvat alatom, pomoću kog se vratilo može okretati. Obrtanje alatom može da se vrši ručno ili pomoću, na primer, električnog, pneumatskog ili hidrauličkog pogona.

[0009] Vratilo ima spoljni navoj na kom se nalazi navrtka vratila sa unutrašnjim navojem. Navrtka vratila je na gornjem delu ventila učvršćena tako, da ne može da učestvuje u obrtanju vratila oko njegove rotacione ose. Umesto toga, obrtno kretanje vratila pretvara se u pravolinijsko kretanje navrtke vratila, što znači da se pri okretanju vratila, navrtka vratila kreće, u zavisnosti od smera obrtanja, duž vratila prema gore u pravcu površine zemlje, odnosno prema dole, u pravcu cevovoda visokog pritiska.

[0010] Na navrtku vratila pričvršćen je zasun. Pričvršćen u ovom kontekstu označava spoj, koji prisiljava zasun da učestvuje u svakom pokretu navrtke vratila. To može da se postigne na primer spojem sa zakivcima, vijčanim spojem, lepljenim ili zavarenim spojem, ali takođe i tako, da navrtka ventila i zasun budu izrađeni iz jednog dela.

[0011] U skladu sa pronalaskom ventil je, kada je u potpunosti spušten u cevovod visokog pritiska, samo na jednoj strani hermetizovan zaptivkom. To naspram dvostrano hermetizovanih zaptivki prema najnovijim dostignućima tehnike ima prednost, jer zaptivna ploča u donjem delu zaptivke više ne prodire između dve polovine zaptivke. Na taj način čestice prljavštine koje sa sobom transportuje medijum, više ne ulaze neprekidno kroz ventil u donji deo zaptivke, odnosno između dvostranih zaptivki, već se putem tečnog medij uma u potpunosti ispiraju kroz područje zaptivke. Zbog toga zaporni ventil funkcioniše pouzdano tokom dugog vremena trajanja. Preferira se izrada zaptivke iz jednog dela, ali zaptivka može da se sastoji i od dva ili više delova, koji su međusobno slepljeni ili vulkanizovani, ili se prilikom ugradnje u zaporni ventil najpre formira prinudno blokiranje zaptivke. Zaptivka, na primer, ima glavno telo u obliku prstena, na kom je preko jednog dela, poželjno jedne trećine obima, paralelno sa centralnom osom zaptivke formiran istureni deo, koji je izrađen npr. u obliku srpa. Prstenasto glavno telo ima spoljni prečnik, za koji je poželjno da bude veći od unutrašnjeg prečnika cevnog voda visokog pritiska i centralni otvor sa prečnikom manjim od unutrašnjeg prečnika cevovoda. Srpasto izrađen deo u preferiranoj izvedbi nije postavljen samo ispred, u pravcu uzdužne ose prstena zaptivke, nego i u radijalnom pravcu sa unutrašnje strane prstena zaptivke prema napolje i unazad. Na taj način osnovni oblik prstenaste zaptivke ostaje uglavnom očuvan za postranično umetanje u ventil, a istovremeno je stvorena ravan na koju može da naleže ventil kada je umetnut u cevni vod visokog pritiska.

[0012]Između zaptivnog prstena i dela koji oblikuje nosivo telo za zasun, formira se ispust, pri čemu u jednoj tački ili jednom malom kružnom delu, unutrašnja strana zaptivnog prstena i nosivog tela planarno prelaze jedan u drugi. Nosivo telo je na svojoj gornjoj strani koja je usmerena u pravcu cevnog voda visokog pritiska oblikovano tako, da u osnovi odgovara spoljnoj konturi ventila na tom području. Kod ugrađene zaptivke nosivo telo leži u donjoj polovini donjeg dela kućišta, a poželjno je da se planarni prelaz nalazi na najdubljem mestu, na dnu zapornog ventila. Poželjno je da nosivo telo bude ugrađeno u donji deo kućišta tako, da njegova gornja strana sa unutrašnjim zidom donjeg dela kućišta formira planarnu unutrašnju površinu, dok se zaptivni prsten radijalno obavijajući produžava u cevni vod visokog pritiska, odnosno u zaporni ventil. Nosivo telo može da ima isti spoljni prečnik kao i zaptivni prsten, ali isto tako može da ima i veći ili manji spoljni prečnik nego zaptivni prsten. Isto tako, zaptivka kao celina, odnosno glavno i nosivo telo, preko čitave svoje širine ili jednog dela svoje širine u području oblikovanog dela, može da ima neki drugi spoljni oblik, nego što je kružni oblik zaptivnog prstena. Prelazi između različitih spoljnih i unutrašnjih kontura mogu da budu glatki ili nagli.

[0013] Poželjno je da zaptivka zaptiva zasun na strani koja se nalazi u pravcu strujanja medijuma (u pravcu isticanja). Zbog toga zasun u svom zatvorenom položaju pritišće zaptivku, što povećava efikasnost zaptivanja. Pritom zasun svojim donjim krajem, odnosno na strani suprotno od navrtke vratila, leži na delu oblikovanom na zaptivnom prstenu, na nosivom telu. Kako na tom području zaptivka ne stoji ni ispred, ni iza unutrašnjeg zida donjeg dela kućišta, već sa unutrašnjim zidom obrazuje planarnu unutrašnju površinu, ovde fine čestice ne mogu da formiraju prljavštinu koja bi mogla da dovede do zakazivanja u radu zaptivke. Medijum koji struji brine o tome da područje u kom ventil naleže na zaptivku, nikad ne bude prekriveno prljavštinom.

[0014] U jednoj od preferiranih izvedbi zaporni ventil ima zaptivni paket, koji se sastoji od dva dela. Svaki deo zaptivnog paketa ima otvor, koji u osnovi odgovara unutrašnjem prečniku cevnog voda visokog pritiska. Između oba dela zaptivnog paketa nalazi se zaptivka, koja objedinjuje oba dela paketa za zaptivanje blokirajući ih. Ova zaptivka pruža se iznad najvećeg dela otvora dela zaptivnog paketa, koji leži u pravcu strujanja medijuma i ulazi u cevni vod visokog pritiska. Samo u jednom delu, na najdubljoj tački cevnog voda visokog pritiska, zaptivka najmanje u jednoj tački, a poželjno je najednom manjem području, se ne nalazi u cevnom vodu visokog pritiska, već zajedno sa unutrašnjim poluprečnikom otvora u zaptivnom paketu formira planarnu površinu. U svom zatvorenom položaju, ventil se na jednoj strani nalazi pod pritiskom medijuma, a usled toga druga strana ventila pritišće zaptivku. U otvorenom položaju zasuna, a posebno u najnižem delu zapornog ventila, odnosno tamo gde se zaptivka planarno nastavlja sa unutrašnjim zidom, medijum može slobodno da teče i da kroz područje zapornog ventila sigurno sa sobom nosi eventualne čestice prljavštine koje se nalaze u medijumu. Prljavština ne može da se taloži na području zaptivke, što dovodi do velike pouzdanosti u radu i produženog veka trajanja zapornog ventila u skladu sa pronalaskom.

[0015] Delovi zaptivnog paketa mogu se spojiti ujedan deo. Spajanje se može izvršiti pre montaže ili zamene zbog oštećenja ili planirane zamene, ili neposredno pre ugradnje ili zamene. Pritom su barem na jednom delu, vertikalno na dijametralnu ravan kabela dela zaptivnog paketa, oblikovane na primer kuke koje zahvataju otvore na drugom delu zaptivnog paketa i na taj način stvaraju čvrstu vezu između oba dela paketa za zaptivanje. Svakako da takođe oba dela zaptivnog paketa mogu da imaju kuke i otvore koji su u tom slučaju izrađeni tako da u parovima leže jedni nasuprot drugih i međusobno se zahvataju. Moguće je takođe, da jedan deo zaptivnog paketa delimično ili u celini bude umetnut u drugi, ili da jedan deo ima elemente u obliku spojnica, pomoću kojih taj deo zahvata udubljenja na ivici drugog dela zaptivnog paketa, kako bi se proizveo čvrst, ali razdvojiv spoj. Oba dela paketa za zaptivanje treba jedan od drugog odvojiti tako da ne budu uništeni, kako bi prilikom oštećenja zaptivke mogao da se zameni samo zaptivni prsten.

[0016] U nastavku će pronalazak da bude pobliže opisan na osnovu preferiranog oblika izvedbe. Crteži prikazuju: Crtež 1 zaporni ventil u preseku;

Crtež 2 pogled zaptivke iz određene perspektive; i

Crtež 3 jedan paket za zaptivanje.

[0017] Na Crtežu 1 prikazan je zaporni ventil 1 u skladu sa pronalaskom. Zaporni ventil 1 sastoji se od donjeg dela ventila 2 i gornjeg dela ventila 3. Donji deo ventila 2 pritom uglavnom ima oblik cevnog voda visokog pritiska, u koji zaporni ventil treba da bude ugrađen. Donji deo ventila 2 je sa gornjim delom ventila 3 povezan tako da se može razdvojiti, a za obezbeđivanje hermetičnosti, spoj ima zaptivne elemente. Gornji deo ventila 3 sadrži vratilo 4, koje je na svom gornjem kraju 15 oblikovano za zahvat alata, pomoću kog vratilo može da se okreće. Na vratilu 4 nalazi se spoljni navoj koji sa unutrašnjim navojem navrtke vratila 5 dejstvuje zajednički, tako da se prilikom jednog okreta vratila 4 oko svoje rotacione ose, navrtka vratila 5 može linearno kretati duž vratila 4 u smeru prema gore. odnosno u smeru prema dole. U svakom slučaju, kretanje navrtke vratila 5 prema dole, što znači u pravcu cevnog voda visokog pritiska, limitirano je graničnikom. Na Crtežu 1 prikazana je pozicija u kojoj je navrtka vratila zauzela svoj najniži položaj, zaustavni položaj, na vratilu 4.

[0018] Na navrtki vratila 5 pričvršćen je zasun 6. Zasun 6 je na navrtku vratila 5 pričvršćen tako, da zasun 6 prati svaki pokret navrtke vratila i u odnosu na navrtku vratila 5 ne može da se kreće niti u pravcu uzdužne ose vratila 4, niti u pravcu strujanja F medijuma koji teče u cevnom vodu visokog pritiska. Na crtežu 1 prikazanje zasun 6 u svom zatvorenom položaju.

[0019] Da bi se kod zatvorenog zasuna 6 izradilo nepropustljivo zaptivanje, zaporni ventil 1 opremljen je zaptivkom 9, koja je ugrađena u donji deo ventila 2. Ova zaptivka 9 zaptiva zasun 6 samo na jednoj strani i to na strani zasuna 6, koja se nalazi u pravcu strujanja F medijuma. U zatvorenom položaju medijum pritišće zasun 6 prema zaptivki 9, što povećava bezbednost zaptivanja.

[0020] Na crtežu 2 vidi se zaptivka 9. Ona je izrađena iz jednog dela i sastoji se prvenstveno od dva segmenta: prstenastog glavnog tela Ili, kako se može videti iz crteža 1 i 2, nosivog tela 12 koje je istureno u smeru suprotnom od pravca strujanja F. Dok glavno telo 11 kod zatvorenog zasuna 6 bočno naleže na njega i tako obrazuje hermetičko zaptivanje cevnog voda visokog pritiska, nosivo telo 12 se pruža ispod zasuna 6 suprotno od smera strujanja F. Na ovom nosivom telu 12 zaptivke 9 leži zasun 6 u zatvorenom položaju. Uz to, nosivo telo 12, na strani okrenutoj prema osi cevnog voda visokog pritiska, karakteriše unutrašnja kontura 13, koja uglavnom, što znači u konkavnom području prikazanom na Crtežu 2, odgovara spoljnoj konturi 14 zasuna 6. Ovo konkavno područje može da se proteže radijalno preko ugaonog radijusa dejstva od 80° do 160°, a poželjno je da se prostire u osnovi preko jedne trećine obima. Zbog ovakvog oblikovanja, zasun 6 samo jednim malim delom ne leži na nosivom telu 12.

[0021] Nosivo telo 12 zaptivke 9 ima veći unutrašnji radijus nego glavno telo 11. Zbog toga, ne samo da se nosivo telo 12 ističe bočno od glavog tela 11 suprotno pravcu strujanja F, već istodobno takođe i radijalno od unutrašnjeg prečnika glavnog tela 11 prema napolje. Ovo obezbeđuje da glavno telo 11 bočno naleže gotovo na celokupnu površinu zasuna 6. Samo u jednom veoma malom, gotovo kao tačka velikom, području 7, prelazi unutrašnji zid 16 glavnog tela 11 planarno u nosivo telo 12. U području 7 ne postoji nikakav bočni kontakt između zasuna 6 i glavnog tela 11 zaptivke 9.

[0022]Nosivo telo 12 može da bude oblikovano na strani glavog tela 11, koja se nalazi suprotno od smera strujanja F, tako da zaptivka 9 ispoljava jedinstveni spoljni prečnik. Kako je prikazano na Crtežu 2, spoljna kontura glavnog tela 11 može u području nosivog tela 12 takođe imati i neki drugi spoljni prečnik, različit od onog na ostatku područja. Tako izmenjen spoljni prečnik može da se proteže preko celokupne širine zaptivke 9, ili samo preko širine ispupčenog nosivog tela 12, i na primer, preko polovine širine glavnog tela 11 koja se sa njim graniči. Prelaz sa jednog spoljnog prečnika na drugi može da bude oštar, tako da nastanu ivice, ili blag.

[0023] Na crtežu 3 prikazan je zaptivni paket 10, pri čemu su oba dela 17 i 18 prikazana odvojeno jedan od drugog. U stražnjem delul8 zaptivnog paketa, gledajući u pravcu strujanja F, ugrađena je zaptivka 9. Na delu 18 zaptivnog paketa su suprotno strujanju F formirane izbočine 19, a na drugoj strani deo 18 zaptivnog paketa stvara žleb 20. Gore na delu 18 zaptivnog paketa formiranaje kvrga 21, pomoću koje je zaptivni paket 10 povezan sa navrtkom vratila 5, koja nije prikazana. Deo 17 zaptivnog paketa ima otvore 24, u koje mogu da zahvate izbočine 19 dela 18 zaptivnog paketa. U pravcu strujanja F, deo 17 zaptivnog paketa obrazuje ispupčenja 22, na čijim su prednjim krajevima formirane kuke koje su usmerene prema unutrašnjem delu. Ispupčenja 22 obuhvataju deo 18 zaptivnog paketa na njegovoj spoljašnjoj strani, a kuke 22 se pričvršćuju za žleb, pri čemu se stvara čvrst, ali ipak ponovo razdvojiv spoj oba dela 17, 18 zaptivnog paketa.

[0024] Zaptivka 9 leži blokirana u delu 10 zaptivnog paketa, a na delu 17 zaptivnog paketa se u unutrašnjosti raspoznaje udubljenje 25, u kom je montirano nosivo telo 12 zaptivke 9 zaptivnog paketa 10. Jasno se raspoznaje i prelaz 7, kao i srpasti oblik nosivog tela 12.

Spisak referentnih oznaka

[0025]

1 Zaporni ventil

2 Donji deo ventila

3 Gornji deo ventila

4 Vratilo

5 Navrtka vratila

6 Zasun

7 Prelaz

8 Graničnik

9 Zaptivka

10 Zaptivni paket

11 Glavno telo

12 Nosivo telo

13 Unutrašnja kontura

14 Spo ljna kontura

15 Gornji kraj vratila 16 Unutrašnji zid glavnog tela 17 Deo zaptivnog paketa 18 Deo zaptivnog paketa

19 Ispupčenje

20 Žleb

21 Kvrga

22 Ispupčenje

23 Kuka

24 Otvori

25 Udubljenje F Smer strujanja

Claims (13)

1. Zaporni ventil za vodove visokog pritiska, sa a) donjim delom ventila (2) i gornjim delom ventila (3). b) sa vratilom (4) koje je postavljeno u gornjem delu ventila (3). c) navrtkom vratila (5) i zasunom (6) koji je pričvršćen na navrtku vratila (5), i sa d) zaptivkom (9) sa glavnim telom (11) i nosivim telom (12) koje viri iz njega, a koje hermetizuje zasun (6) na putu strujanja, pri čemu e) zaptivka (9) zaptiva zasun (6) uglavnom samo sa jedne strane, Inaznačen time što glavno telo (11) barem u jednoj tački (7) planarno prelazi u nosivo telo (12).

2. Zaporni ventil prema zahtevu 1, naznačen time što zaptivka (9) zaptiva zasun (6) na strani koja se nalazi u pravcu strujanja (F) iza zasuna.

3. Zaporni ventil u skladu sa jednim od navedenih zahteva, naznačen time što se zaptivka (9) sastoji od gornjeg, npr. prstenastog glavnog tela (11), od kog se u pravcu suprotnom od smera strujanja (F) u cevnom vodu visokog pritiska ističe nosivo telo (12), preko kog je omogućena ugradnja armature nezavisno od smera strujanja.

4. Zaporni ventil u skladu sa prethodnim zahtevom, naznačen time što nosivo telo (12) ima unutrašnju konturu (13) koja u osnovi odgovara spoljnoj konturi (14) zasuna (6).

5. Zaporni ventil u skladu sa jednim od prethodnih zahteva, naznačen time što se istureno nosivo telo (12) proteže u pravcu obima uglavnom preko jedne trećine zaptivke (9).

6. Zaporni ventil u skladu sa jednim od prethodnih zahteva, naznačen time što je nosivo telo (12) izrađeno u obliku srpa.

7. Zaporni ventil u skladu sa prethodnim zahtevom, naznačen time što je unutrašnji prečnik nosivog tela (12) veći od unutrašnjeg prečnika glavnog tela (11).

8. Zaporni ventil u skladu sa jednim od prethodnih zahteva, naznačen time što je zaptivka (9) oblikovana iz jednog dela.

9. Zaporni ventil u skladu sa jednim od prethodnih zahteva, naznačen time što zasun (6) u zatvorenom položaju leži na nosivom telu (12) zaptivke (9).

10. Zaporni ventil u skladu sa jednim od prethodnih zahteva, naznačen time što zaporni ventil (1) ima zaptivni paket (10).

11. Zaporni ventil u skladu sa prethodnim zahtevom, naznačen time što se zaptivni paket (10) sastoji od dva dela, a oba dela (17, 18) zaptivnog paketa (10) između sebe apsorbuju zaptivku (9), pri čemu zaptivka (9) zaptiva zasun (6) na delu zaptivnog paketa (18) koji se nalazi u pravcu strujanja (F).

12. Zaporni ventil u skladu sa jednim od dva prethodna zahteva, naznačen time što oba dela (17, 18) zaptivnog paketa (10) mogu međusobno da budu povezana prinudnim blokiranjem.

13. Zaporni ventil u skladu sa jednim od tri prethodna zahteva, naznačen time što se zaptivni paket (10) sa zapornom zaptivkom (9) prethodno montira i da se u zaporni ventil (1) ugrađuje kao celina.