устройство для соединения деталей

Формула изобретения

Устройство для соединения деталей, включающее корпус сосуда с отверстием, по периметру которого сформированы бурты поверхностей соприкосновения соединяемых деталей с уплотнительным элементом между ними, резьбовое соединение, фиксирующее соединяемые детали относительно корпуса сосуда, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным фланцем с уплотнительным элементом в плоскости бурта соприкосновения, сформированным со стороны внутренней полости корпуса сосуда с созданием герметичной полости, в которой установлена пластина, соединенная резьбовым соединением с дополнительным фланцем, при этом поверхность дополнительного фланца, обращенная к внутренней полости корпуса сосуда, выполнена сферической.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для соединения деталей уплотнительного узла объекта теплообменной техники и предназначено для использования в коллекторе серийного парогенератора ядерной энергетической установки (ЯЭУ) типа ВВЭР-1000.

Известно устройство для блокировки клинового затвора сосуда, находящегося под давлением, содержащее два полухомута и откидные болты в качестве стяжных деталей и снабженное храповым колесом, фиксатором с приводом от исполнительного механизма, датчиком давления или температуры, причем храповое колесо имеет внутреннюю резьбу и головку под ключ для стяжек одного из откидных болтов, защитную шайбу и дистанционный уступ, равный высоте гайки другого болта, причем ширина храпового колеса больше ширины зуба фиксатора на величину хода гайки при уплотнении затвора, а край направляющей втулки фиксатора имеет выступ, исключающий доступ к зубу фиксатора. /Акав А.Е. и др. Устройство для блокировки клинового затвора сосуда. SU. А.с. № 401846. F16J 13/00. Приоритет - 31.01.72. Опубл. бюллетень изобретений № 41. 12.10.1973 - аналог/.

Недостатком этого технического решения является то, что конструкция уплотнительного узла сосуда, находящегося под большим давлением, с резьбовым соединением при эксплуатации испытывает большие величины силовых нагрузок и, как следствие, ресурс эксплуатационной надежности не обеспечивается в полной мере, что приводит к останову оборудования при протечках, его тщательной ревизии и последующей замене многих элементов крепежа.

Известна крышка для сосудов, работающих под давлением, содержащая расположенные по периметру приводные элементы и связанные с ними запорные элементы, причем последние на торцевых сторонах выполнены с пазами, в пазах рядом расположенных запорных элементов установлены боковыми выступами сухари с центральными отверстиями, в которых размещены эксцентрики, жестко связанные с приводными элементами, при этом эксцентрики, сухари, запорные элементы расположены в одной плоскости, запорные элементы снабжены ограничителями, а сухари снабжены направляющими элементами. /Сорокин В.Л. и др. Крышка для сосудов, работающих под давлением. SU. Патент № 1813946. F16J 13/06. Приоритет - 08.01.91. Опубл. бюллетень изобретений № 17. 07.05.1993 - прототип/.

Недостатком указанного технического решения является то, что с помощью подобного разъемного соединения нельзя создать большие усилия по площади соединяемых элементов, что приводит при эксплуатации к протечкам при относительно небольшом давлении и температуре, что недопустимо при наличии радиационного фона у жидкости, находящейся в сосуде.

Технический результат предлагаемого изобретения - увеличение ресурса эксплуатационной надежности при достижении необходимой и достаточной герметичности соединяемых деталей уплотнительного узла коллектора парогенератора.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для соединения деталей, включающее корпус сосуда с отверстием, по периметру которого сформированы бурты поверхностей соприкосновения соединяемых деталей с уплотнительными элементами между ними, резьбовое соединение, фиксирующее соединяемые детали относительно корпуса сосуда, причем снабжен дополнительным фланцем с уплотнительным элементом в плоскости бурта соприкосновения, сформированного со стороны внутренней полости корпуса сосуда с созданием герметичной полости, в которой установлена пластина, соединенная резьбовым соединением с дополнительным фланцем, при этом поверхность дополнительного фланца, обращенная к внутренней полости корпуса сосуда, выполнена сферической.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан продольный разрез коллектора парогенератора с предлагаемым устройством для крепления деталей.

Корпус 0 коллектора парогенератора для проведения профилактических работ имеет уплотнительный узел в виде устройства для крепления деталей отверстия с сформированными буртами 1 соединяемых деталей, между которыми располагается уплотнение 2 (терморасширенный графит), а также включает фланец 3, соединенный с корпусом 0 парогенератора резьбовым соединением, дополнительный фланец 4 со стороны внутренней полости корпуса коллектора парогенератора и пластину 5, расположенную в герметичной полости между фланцами 3 и 4, соединенную резьбовым соединением с дополнительным фланцем 4.

Устройство для соединения деталей работает следующим образом.

Монтаж уплотнительного узла начинается с того, что дополнительный фланец 4 с помощью штанги (не показана) с установленным уплотнением 2 через пластину 5 с нижнего положения внутренней полости корпуса 0 коллектора поднимается в верхнее положение и поджимается к бурту 1, при этом резьбовым соединением закрепляют дополнительный фланец 4 к пластине 5. После чего штанга демонтируется, а отверстие в пластине, выполненное по оси корпуса 0 коллектора, закрывается заглушкой с последующей сваркой по периметру этой заглушки. После достижения расчетных величин затяжки дополнительного фланца 4 к пластине 5 на отверстие корпуса 0 коллектора накладывается фланец 3 с уплотнением 2 и затягивается резьбовым соединением с корпусом 0 коллектора с расчетными величинами затяжки. Демонтаж проводится в обратной последовательности. Такая конструкция уплотнительного узла при эксплуатации позволяет использовать внутреннее давление (170 бар, 20000 м³/час, 324°С) для достижения герметичного соединения сопрягаемых деталей и снять нагрузку с элементов резьбового соединения, а также уменьшить величину нагрузки на дополнительный фланец 4 из-за увеличения площади воздействия нагрузки.

Применение конструкции устройства для соединения деталей уплотнительного узла корпуса сосуда предлагаемого вида позволяет при небольших усилиях затяжки достигнуть герметичного прилегания соединяемых деталей, так как давление (170 бар) внутри корпуса сосуда дополнительно способствует плотному прилеганию соединяемых деталей, а также снять часть нагрузки с дополнительного фланца /внутренний диаметр коллектора серийного парогенератора составляет 834 мм/. Кроме того, выполнение поверхности дополнительного фланца, обращенной к внутренней полости корпуса коллектора, сферической позволяет осуществлять отбор воздушных объемов, образуемых в верхних точках внутренней полости коллектора, из первого контура в рамках парогенератора, так как этот контур исключает наличие воздушных объемов из-за специфики ядерного реактора типа ВВЭР.