RU221046U1 - Шаровой кран для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам - Google Patents
Шаровой кран для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам Download PDFInfo
- Publication number
- RU221046U1 RU221046U1 RU2023119054U RU2023119054U RU221046U1 RU 221046 U1 RU221046 U1 RU 221046U1 RU 2023119054 U RU2023119054 U RU 2023119054U RU 2023119054 U RU2023119054 U RU 2023119054U RU 221046 U1 RU221046 U1 RU 221046U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ball
- rod
- seats
- ball valve
- rings
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 7
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 15
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 abstract description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920000491 Polyphenylsulfone Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к конструкции полиэтиленовых трубопроводов, а именно к конструкции шарового крана для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам. Шаровой кран содержит корпус, патрубки, шар, седла, уплотнительные кольца шара, шток, уплотнительные кольца штока, уплотнитель приводной крышки, приводную крышку. Корпус справа и слева соединен с патрубками. Внутри корпуса перед патрубками установлены седла, выполненные в виде колец сферичной формы. Шар выполнен со сквозным отверстием и с углублением сверху и установлен между седлами. Между шаром и седлами установлены уплотнительные кольца шара. Шар соединен со штоком, который вставлен в корпус таким образом, что одна часть штока выходит наружу. На шток надеты уплотнительные кольца. Сверху на штоке закреплена приводная крышка с уплотнителем. Шар, седла и шток шарового крана выполнены из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Техническим результатом от использования полезной модели является повышение надежности и увеличение срока эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 п.
Description
Полезная модель относится к конструкции полиэтиленовых трубопроводов, а именно к конструкции шарового крана (с плавающим шаром) для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам.
Шаровый кран - это устройство со сферическим запорным органом - шаром, который предназначен для перекрытия потока среды. Шар имеет проходное отверстие в центре. Среда проходит через шаровый кран в положении, когда проход направлен в ту же сторону, что и ось трубопровода (кран открыт). Поток среды перекрыт, когда проходное отверстие перпендикулярно оси трубопровода (кран закрыт). Положение крана меняется путем поворота приводной крышки на четверть оборота. Крутящий момент, необходимый для поворота шара передается через шток. Седла продолжают удерживать шар, не давая ему под воздействием давления среды смещаться в сторону потока среды, предотвращая избыточное давление на уплотнительные кольца и позволяя сохранять требуемый крутящий момент даже при максимальном рабочем давлении.
В настоящее время для регулирования потока жидких и газообразных сред при строительстве полиэтиленовых трубопроводов используют полиэтиленовые шаровые краны, произведенные за рубежом. Как правило, часть деталей этих кранов изготавливается из полиэтилена высокой плотности, часть - из стеклонаполненного полипропилена, а наиболее ответственная деталь крана – шток, движением которого достигается регулирование объема, протекающих через кран жидкости или газа – из полиформальдегида, или из нержавеющей стали, или из стеклонаполненного полиамида, или из стеклонаполненного полипропилена.
Несмотря на то, что полиформальдегид, стеклонаполненный полиамид и стеклонаполненный полипропилен, являясь конструкционными термопластами обладают высокими механическими свойствами, в частности износостойкостью, штоки довольно быстро изнашиваются и не могут с исходной эффективностью выполнять свое предназначение в течении всего времени эксплуатации. Кроме того, если кран не эксплуатируется в течении длительного времени (более 6 месяцев), крутящий момент отрыва сильно превышает расчетный, и при попытке поворота крана - шток крана и/или приводная крышка выходит из строя, что в ряде случаев это приводило к нарушению герметичности крана. Трение шара о седла является основной причиной выхода из строя и/или негерметичности шаровых кранов, в особенности с плавающим шаром (ввиду неравномерного давления шара на седла). Поэтому полиэтиленовый шаровой кран быстро выходит из строя и его приходиться заменять, а так как в России полиэтиленовые шаровые краны не производятся, то приходится покупать за рубежом.
Известен шаровой кран для напорных полипропиленовых трубопроводов, содержащий полипропиленовый корпус со штоком, выполненным из конструкционного полимерного материала. (RU 209 435 U1, кл. F16K 5/06, опубл. 16.03.2022 г.).
Известен шаровой кран, содержащий корпус из полимерного материала, а также шток, выполненный из латуни или из полисульфона. (RU 2 229 649 С1, кл. F16K 5/06, F16K 27/06 опубл. 27.05.2004 г.).
Известен шаровой кран, содержащий пластиковый корпус и имеющий шаровую оболочку, выполненную из полифенилсульфоновой смолы (PPSU). (СN 204176024, кл. F16K 5/06 опубл. 25.02.2015 г.).
Основным недостатком вышеперечисленных патентов является невысокая надёжность данных кранов и некоторых комплектующих, включая сам шар и шток для управления шаровым краном, вследствие этого использование данных кранов ограничено в сферах, где требуется повышенная безопасность и надёжность.
В задачу полезной модели положено усовершенствование шарового крана для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам.
Техническим результатом от использования полезной модели является повышение надежности и увеличение срока эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что в шаровом кране для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам, содержащем корпус, патрубки, шар, седла, уплотнительные кольца шара, шток, уплотнительные кольца штока, уплотнитель приводной крышки, приводную крышку, в котором корпус справа и слева соединен с патрубками, внутри корпуса перед патрубками установлены седла, выполненные в виде колец сферичной формы, шар выполнен со сквозным отверстием и с углублением сверху и установлен между седлами, между шаром и седлами установлены уплотнительные кольца шара, шар соединен со штоком, который вставлен в корпус таким образом, что одна часть штока выходит наружу, на шток надеты уплотнительные кольца штока, сверху на штоке закреплена приводная крышка с уплотнителем приводной крышки, шар, седла и шток шарового крана выполнены из сверхвысокомолекулярного полиэтилена; на патрубках могут быть выполнены разъемы для продувки; корпус, патрубки и разъемы для продувки крана выполнены из ПЭ-100; уплотнительные кольца шара, уплотнительные кольцо штока, уплотнитель приводной крышки выполнены из бутадиен-нитрильного каучука; используется сверхвысокомолекулярный полиэтилен марки PE-9000.
На фиг. 1 представлен шаровой кран для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам.
Конструктивно шаровой кран для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам, на фиг. 1 содержит:
1 - корпус;
2 – патрубки;
3 - шар (шаровая пробка);
4 - седла (опоры шара);
5 - уплотнительные кольца шара;
6 - шток;
7 - уплотнительные кольца штока;
8 - уплотнитель приводной крышки;
9 - приводная крышка;
10 - разъёмы для продувки.
Корпус 1 справа и слева соединен с патрубками 2.
Внутри корпуса 1 перед патрубками 2 установлены седла 4, выполненные в виде колец сферичной формы с выемками.
Шар 3 выполнен со сквозным отверстием с углублением сверху.
Шар 3 установлен между седлами 4 таким образом, что опирается на седла 4.
Между шаром 3 и седлами 4 установлены уплотнительные кольца шара 5, размещенные в выемках седел 4.
Шар 3 соединен со штоком 6, который вставлен в корпус 1 таким образом, что одна часть штока 6 выходит наружу, а другая часть штока вставлена в углубление шара 3 и опирается на него.
На шток 6 надеты уплотнительные кольца штока 7.
Сверху на штоке 6 закреплена приводная крышка 9 с надетым на нее уплотнителем 8.
На патрубках 2 могут быть выполнены разъемы для продувки 10.
Корпус 1, патрубки 2 и разъемы для продувки крана 10 выполнены из ПЭ-100.
Уплотнительные кольца шара 5, уплотнительные кольца штока 7, уплотнитель приводной крышки 8 выполнены из бутадиен-нитрильного каучука.
Шар, седла и шток шарового крана выполнены из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, например, марки PE-9000.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Рабочая среда поступает в корпус 1 с одной стороны через патрубок 2 и в положении «открыто» беспрепятственно проходит через сквозное отверстие шара 3 и выходит из корпуса 1 через расположенный на противоположной стороне патрубок 2. Причем в открытом положении крана сквозное отверстие шара 3 совмещено с отверстиями седел 4. При повороте приводной крышки 9 на 1/4 оборота крутящий момент через шток 6 передаётся на шар 3 и он так же поворачивает 1/4 оборота. Кран переходит в положение «закрыто». Шар 3 от смещения от вертикальной оси удерживают седла 4, расположенные с 2-х сторон. Внутреннюю герметичность при закрытии крана обеспечивает шар 3, который под давлением незначительно смещается по направлению потока, обеспечивая полное перекрытие потока (так как представленное устройство относится к шаровому крану с плавающим шаром) и уплотнительные кольца шара 5. Внешнюю герметичность крана обеспечивают уплотнительные кольца штока 7.
В таблице 1 представлены сравнительные свойства стеклонаполненного полипропилена, полиформальдегида, стеклонаполненного полиамида и сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
Таблица 1
Сравнительные свойства стеклонаполненного полипропилена ПП-СВ (PP-GF), полиформальдегида ПОФ (POM), стеклонаполненного полиамида ПА-СВ (PA-GF) и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (PE-UHMW)
| № | Получатели свойства | ПП-СВ (PP-GF) | ПОФ (POM) | ПА-СВ (PA-GF) | СВМПЭ (PE-UHMW) |
| 1 | Плотность кг/м3 | 950 | 1400 | 1350 | 930 |
| 2 | Пригодность для переработки литьем под давлением | да | да | да | нет |
| 3 | Водопоглощение до насыщения, % | 0,02 | 0,1 | 0,3 | 0,004 |
| 4 | Коэффициент трения по стали | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,05 |
| 5 | Расчетная усадка, % | 1,4 | 1,6 | 0,6 | 0,01 |
| 6 | Температура размягчения по Вика,℃ | 140 | 140 | 140 | 130 |
| 7 | Предел прочности при разрыве, Мпа | 50 | 80 | 100 | 40 |
| 8 | Линейный коэффициент теплового расширения | 10-5 | 10-5 | 10-5 | 10-5 |
| 9 | Относительное удлинение при разрыве, % | 15 | 40 | 6 | 420 |
| 10 | Массовая доля летучих веществ, мг/кг | 350 | 400 | 350 | 30 |
| 11 | Группа горючести | Г4 | Г4 | Г4 | Г4 |
| 12 | Группа воспламеняемости | В1 | В1 | В1 | В1 |
| 13 | Дымообразующая способность | Д2 | Д3 | Д3 | Д3 |
| 14 | Токсичность продуктов сгорания | Т3 | Т3 | Т3 | Т3 |
| 15 | Коэффициент теплопроводности, Вт/мк | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Из таблицы 1 видно, что водопоглощение и коэффициент трения по стали у сверхвысокомолекулярного полиэтилена (PE-UHMW) самые низкие
Изготовление элементов шарового крана - штока, седел и шара из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), например, марки PE-9000, исключает их деформацию и протечку шарового крана, обеспечивает бесперебойную работу шарового крана в течение длительного времени, что повышает надежность его работы и увеличение срока эксплуатации.
Ниже представлен пример конкретного осуществления полезной модели.
Пример 1.
Шаровой кран SDR11 32 со штоком, сёдлами и шаром, изготовленными из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), например, марки PE-9000 устанавливали на полиэтиленовом распределительном газопроводе высокого давления. На протяжении 2-х лет эксплуатации указанные в паспорте на изделие характеристики шарового крана не менялись. Шаровой кран герметичен и полностью выполняет свою функцию. Крутящий момент, необходимый для управления шаровым краном был постоянен и равнялся указанному в паспорте - 6 Нм. Кроме того, если кран не эксплуатировался в течении длительного времени (более 6 месяцев), крутящий момент отрыва незначительно превышал расчетный (не более 20 %) в то время, как на полиэтиленовом кране 32 мм он составил 7 Нм. Это обусловлено низким трением между компонентами, изготовленными из СВМПЭ и отсутствие «эффекта прилипания» шара к седлам. После разрезания и разборки шарового крана видимых следов износа не наблюдалось. Седла, шток, уплотнения и шар остались в том же виде, что были до сборки и сварки крана. Шар, находящийся под максимальным рабочим давлением рабочей среды смещался незначительно, увеличивая давление на ближайшее к выходу седло, тем самым увеличивая степень герметичности. Данная конструкция шарового крана с плавающим шаром доказала свою эффективность и безопасность.
Claims (5)
1. Шаровой кран для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам, содержащий корпус, патрубки, шар, седла, уплотнительные кольца шара, шток, уплотнительные кольца штока, уплотнитель приводной крышки, приводную крышку, в котором корпус справа и слева соединен с патрубками, внутри корпуса перед патрубками установлены седла, выполненные в виде колец сферичной формы, шар выполнен со сквозным отверстием и с углублением сверху и установлен между седлами, между шаром и седлами установлены уплотнительные кольца шара, шар соединен со штоком, который вставлен в корпус таким образом, что одна часть штока выходит наружу, на шток надеты уплотнительные кольца, сверху на штоке закреплена приводная крышка с уплотнителем, отличающийся тем, что шар, седла и шток шарового крана выполнены из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
2. Шаровой кран по п. 1, отличающийся тем, что на патрубках могут быть выполнены разъемы для продувки.
3. Шаровой кран по п. 1, отличающийся тем, что корпус, патрубки и разъемы для продувки крана выполнены из ПЭ-100.
4. Шаровой кран по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительные кольца шара, уплотнительные кольцо штока, уплотнитель приводной крышки выполнены из бутадиен-нитрильного каучука.
5. Шаровой кран по п. 1, отличающийся тем, что используется сверхвысокомолекулярный полиэтилен марки PE-9000.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU221046U1 true RU221046U1 (ru) | 2023-10-16 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066324A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Fujikin Inc | ボール弁 |
| CN205859209U (zh) * | 2016-07-15 | 2017-01-04 | 成都兹维克阀门有限公司 | 自动补偿衬氟高性能球阀 |
| US10197168B1 (en) * | 2013-05-31 | 2019-02-05 | Technetics Group Llc | Energized spring seal for a floating valve seat |
| CN112253788A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-22 | 华唯机械制造有限公司 | 一种新型球阀的修复式球体 |
| CN216382657U (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-26 | 浙江资信自动化设备有限公司 | 一种压力预紧式耐腐球阀 |
| RU2771113C1 (ru) * | 2018-08-03 | 2022-04-26 | Сэинт-Гобэин Перформанс Пластикс Корпорэйшн | Уплотнение шарового крана |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066324A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Fujikin Inc | ボール弁 |
| US10197168B1 (en) * | 2013-05-31 | 2019-02-05 | Technetics Group Llc | Energized spring seal for a floating valve seat |
| CN205859209U (zh) * | 2016-07-15 | 2017-01-04 | 成都兹维克阀门有限公司 | 自动补偿衬氟高性能球阀 |
| RU2771113C1 (ru) * | 2018-08-03 | 2022-04-26 | Сэинт-Гобэин Перформанс Пластикс Корпорэйшн | Уплотнение шарового крана |
| CN112253788A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-22 | 华唯机械制造有限公司 | 一种新型球阀的修复式球体 |
| CN216382657U (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-26 | 浙江资信自动化设备有限公司 | 一种压力预紧式耐腐球阀 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2965341C (en) | Gas pressurized packing system for control valves | |
| RU2374538C1 (ru) | Клапан запорно-регулирующий | |
| CN113969997A (zh) | 双阀芯自动控制阀门 | |
| RU221046U1 (ru) | Шаровой кран для управления потоком рабочей среды, транспортируемой по трубопроводам | |
| US3424430A (en) | Swingably supported valve | |
| CN200989478Y (zh) | 防渗漏止回阀 | |
| CN202048247U (zh) | 活塞式高温减压稳压阀 | |
| CN207131902U (zh) | 上装式全通径lng软密封零泄漏双向阀 | |
| CN112112986A (zh) | 一种衬氟蝶阀 | |
| CN201875151U (zh) | 节流型陶瓷截止阀 | |
| KR200427051Y1 (ko) | 이중 밸브 | |
| CN208634392U (zh) | 一种耐磨抗腐蚀五金水暖管道蝶阀 | |
| CN221762630U (zh) | 一种阀门密封结构 | |
| CN221034156U (zh) | 一种减压阀 | |
| CN1987168A (zh) | 斜锥式闸阀 | |
| RU201106U1 (ru) | Шаровой кран | |
| RU213918U1 (ru) | Шаровой кран | |
| CN104295774A (zh) | 防倒流防冰冻截止阀 | |
| JP5289876B2 (ja) | ヒューズ継手 | |
| RU221202U1 (ru) | Пластмассовый шаровой кран | |
| RU33630U1 (ru) | Шаровой кран с обогревом | |
| US20250389338A1 (en) | Orifice check valve | |
| RU192045U1 (ru) | Шаровой кран | |
| RU89880U1 (ru) | Шаровой кран | |
| KR200412656Y1 (ko) | 고압밸브 |