Вакуумный затвор

Вакуумный затвор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВАКУУМНЫЙ ЗАТВОР, содержащий корпус с уплотняемой поверхностью , с которой контактирует клапан-тарель с дроссельным отверстием, уплотняемым, с помощью дополнительЬ :. Я - - - г 1 „-- ,. . j :: ------ J ной малой тарели, смонтированной на общем штоке, с клапаном, отличающийся тем, что, с улучшения условий эксплуатации и повышения надежности работы затвора , он установлен в горизонтальном положении, при этом клапан размещен на подвижной тележке, а уплотндег-ме поверхности на корпусе и основной тарели выполне11ы с полусферическим сече,нием. 2. Затвор по п. 1, отлича ю щ и и с я тем, что, в основной тарели дроссельное отверстие выполнено в центре, а отношение проходных сечений дополнительной и основной тарелей составляет Q, ШтО.ОЗ ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

3(51) С 21 С 7/1 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБР.ЕТЕНИЯ, ., ::. .". „,, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (54) (57) 1. ВАКУУМНЫЙ ЗАТВОР, содержащий корпус с уплотняемой поверхностью, с которой контактирует клапан-тарель с дроссельным отверстием, уплотняемым. с помощью дополнитель(21) 3414683/22-02 .(22) 02 ° 04.82 (46) 15.10.83. Вюл. Р 38 (72),E.Ï. Хлебников, З.Х. Абдулхаков

Ю.М. Крут и С.И. Дьяков (53). 669.046.517(088.8) (56) 1. Данилин В.С. и др. Основы конструирования вакуумных систем.

М., "Энергия", 1971, с. 245:.

2. Авторское свидетельство СССР

У 711116, кл. С 21 С 7/10, 1978. ной малой тарели, смонтированной на общем штоке, с клапаном, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации

6 и повышения надежности работы затвора, он установлен в горизонтальном положении, при этом клапан размещен на подвижной тележке, а уплотняемые поверхности на корпусе и основной тарели выполнены с полусферическим сечением.

2. Затвор по п. 1, е т л и ч аю шийся ем, что, в основной тарели дроссельное отверстие выполнено в центре, а отношение проходных сечений дополнительной и основной тарелей составляет 0,01,0 03.

10479бб

Изобретение относится к вакуумной металлургии и может быть использовано в установках для внепечного вакуумирования металлов.

Известны затворы для перекрытия вакуумпроводов вакуумных систем, включающие корпус с уплотняемой поверхностью и контактирующий с ней клапан-тарель 11 .

Недостаток известных затворов состоит в том, что работа их (открытие и закрытие) может производиться, лишь при небольшой разности давлений на участках вакуумпровода по обе стороны затвора. Это связано с тем, что усилие на перемещение клапана-тарели должно превышать нагрузку, равную произведению площади клапана на разность. давлений. На практике же часто возникает необходимость работы затвора при большой разнице давлений. Например, при большой длине вакуумпровода при его обычном диаметре 700-900 мм объем вакуумпровода может в десятки раз превышать объем вакуумной .камеры, поэтому для повышения эффективности вакуумной обработки требуется предварительная откачка вакуумпровода до затвора перед камерой с последующим его открытием.

Наиболее близким к предлагаемому является вакуумный затвор, содержащий корпус с уплотняемой поверхностью, с которой контактирует клапан-тарель с дроссельным отверстием, уплотняемым с помощью дополнительной малой тарели, смонтированной на общем штоке..

В закрытом положении основная тарель прижата к уплотняемой поверх ности корпуса, а дополнительная та- рель — к уплотняемой поверхности основной.тарели. При открывании клапана включают гидросистему, управляющую движением штока, он движется вверх до соприкосновения упора, жестко закрепленного на нижнем конце штока, с дополнительной тарелью, приподнимая ее и открывая дросселируюцие отверстия в основной тарели. При выравнивании давлений усилие гидроцилиндров становится достаточным для подъема основной тарели, и она поднимается в верхнее положение, полностью открывая про" ходнае сечение .вакуумпровода. В конструкции известного затвора предусмотрена защита от попадания пыли на рабочие поверхности затвора в нерабочем положении в виде поворотной дроссельной заслонки и система обдува уплотняемых поверхностей инертным газом.

Известная конструкция обеспечивает устойчивую работу вакуумного затвора при большой разности давлений, 60 не требуя больших усилий подъема клапана, поскольку введение дроссель ных отверстий, уплотняемых дополнительной тарелью, резко снижает перекрываемую площадь, а следователь

5 но, и нагрузку, которую необходимо преодолеть усилием подъема клапана L2).

Недостатком вакуумного затвора является возможность эксплуатации

10 его лишь в вертикальном положении.

Это не всегда удобно. Например, при строительстве вакуумных систем в действующих цехах, при дефиците рабочих площадей и из конструктивных

15 соображений, часто возникает необходимость в горизонтальном расположении вакуумного затвора. При вертикальном располо><енин затвора усилие открытия клапана, кроме нагрузки, равной произведению площади сечения дроссельных отверстий на разность давлений, должно превышать и полную массу блока„ включаюцего шток, основную и дополнительные тарели. Известный затвор не обеспечи вает высокой надежности работы, так как при горизонтальном расположении плоских уплотняемых поверхностей оседающие и налипающие на них твердые частицы не удается полностью удалить с помощью системы обдува инертным газом. Наличие нескольких мелких дроссельных отверстий в основной тарели при неравномерном изменении их проходного сечения (что

З5 может произойти, например, при налипании на них твердых частиц) создает опасность неравномерного давления на дополнительную тарель, коробления ее и тем самым снижения на40 дежности работы затвора. Не лимитировано соотношение проходных сечений, уплотняемых основной и дополнительной тарелями, что вызывает определенные трудности при конструиро45 âàíèè вакуумных затворов.

Цель изобретения — улучшение условий эксплуатации и повышение надежности работы затвора, Поставленная цель достигается тем, что вакуумный затвор, содержащий корпус с уплотняемой поверхностью, с которой контактирует клапан-тарель с дроссельным отверстием, уплотняемым с помоцью дополнительной малой тарели, смонтированной на общем штоке с клапаном, установлен в горизонтальном положении, при этом, клапан размещен на подвижной тележ- . ке, а уплотняемые поверхности на корпусе и основной тарели выполнены с полусферическим сечением.

В основной тарели дроссельное отверстие выполнено в центре, а соотношение проходных сечений дополнительной и основной тарелей составляет 0,01-0,03.

1047966

При горизонтальном расположении затвора и размещении клапана, вклю, чающего шток, основную и дополнительную тарели, на тележке снижается усилие открытия клапана, поскольку усилие на передвижение тележки существенно меньше усилия на подъем этого блока. Выполнение уплотняемых поверхностей с полусферическим сечением позволяет более надежно осуществлять перекрытие с помощью резиновых уплотнений и снижает рабочую поверхность, уменьшая тем самым возможность налипания на ней твердых частиц. Выполнение только одного дроссельного отверстия в центре основной тарели обеспечит равномерное давление на дополнительную тарель при ее открытии, уменьшая вероятность ее коробления, чем повышается надежность работы затвора. Соотно- 2О шение проходных сечений в основной тарели и в корпусе затвора менее

0,01 нецелесообразно, так как приве. дет к большой длительности полного открытия затвора, а при этом соотно шенин .более 0,03 потребуется пропор. циональное. увеличение усилия открытия клапана, не вызванное технологической необходимостью.

На фиг. 1 изображен вакуумный затвор, разрез вид сверху); на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Вакуумный затвор состоит из корпуса

1 прямоугольного сечения с ребрами жесткости 2, с уплотняемой поверхностью

3 клапана с основной тарелью 4, связанной со штоком 5. Основная тарель

4 и дополнительная тарель 6 снабже ны резиновыми уплотнениями 7 и 8.

Клапан размещен на тележке 9, двигающейся по рельсам 10. В месте вы- 40 хода штока 5 из вакуумного затвора установлено вакуумное уплотнение 11.

Для защиты от твердых частиц в процессе вакуумирования затвор снабжен поворотной заслонкой 12. Управление затвором осуществляется от гидроаккумуляторной станции 13 через гидроцилиндр 14.

Вакуумный затвор работает следующим образом. 59

При предварительной откачке газов из трассы вакуум-провода, заключен-. ной между насосом и затвором, последний закрыт, при.этом основная тарель 4 прижата к уплотняемой поверхности 3 корпуса, а дополнительная тарель б прижата к уплотняемой

1 поверхности основной тарели 4. ПовоI ротная заслонка 12 прижата к корпусу затвора.

По достижению необходимого разрежения и технологической готовности к процессу вакуумирования металла например, при циркуляционном или порционном вакуумировании, после погружения рукавов вакуумной камеры в металл на заданную глубину) включают гидроаккумуляторную станцию

13 и гидроцилиндр 14 производит открытие клапана. В первую очередь движется дополнительная тарель 6, жестко связанная штоком 5 с гидроцилиндром 14, до соприкосновения с упором 15. В связи с тем, что .Усилие гидроцилиндра 14 недостаточно для открытия основной тарели 4 из- за большого перепада давления, она не поднимается, а через дроссельное отверстие 16 газы поступают в вакуумпровод. При выравнивании давлений (снижение усилия на тарель 4) дополнительная тарель 6 давит на упор 15, установленный на подвижной тележке 9, приводя ее в движение по рельсам 10. Основная тарель 4, х<естко свя-а-нная с упором 15, открывается, полностью освобождая проходное сечение вакуумпровода. Подвижная тележка 9 с клапаном устанавливается в крайнее положение, после чего поворотная заслонка 12 поворачивается, предохраняя клапан от попадания твердых частиц.

Данная конструкция вакуумного з-твора позволяет встроить его в ва-. куумные системы в действующих цехах, где из-за отсутствия габаритов по высоте невозможна установка известного затвора, и производить предварительную откачку вакуумпровода, т.е. более оперативно проводить процесс вакуумной обработки металла.

Сокращение времени внепечной обработки позволяет уменьшить перегрев металла в печи, повысить стойкость огнеупорной футеровки вакуумной камеры. Кроме того, данный вакуумный затвор требует меньшего усилия открытия клапана и обладает повышенной надежностью по сравнению с известным.

Экономический эффект от внедрения данного вакуумного затвора составит

10350 руб.

ВНИИПИ Заказ 7867/29 .Тираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4