Круглые кольцевые обтюраторы отличаются от плоских фор­мой поперечного сечения и изготовляются из металла или резины. Металлические обтюраторы выполняются обычно из паяной твердым припоем медной проволоки и затем отжигаются. Еще лучше сварка медью, так как тогда шов получается той же твердости, что и основной металл. На рис. 90, IX показаны затворы с круг­лыми кольцевыми обтюраторами. Крышка и корпус аппарата имеют трапециевидные (IXа) или V-образные выточки под обтю­раторы. Иногда выточка у корпуса делается прямоугольной (IXб) для того, чтобы при разборке затвора обтюратор оставался в кор­пусе. На рис. 90, IХв изображен круглый обтюратор в примене­нии к аппарату, имеющему металлическую футеровку.

Металлические кольцевые обтюраторы часто имеют и дру­гую форму. В практике нефтепереработки нашли широкое при­менение обтюраторы с овальной или восьмигранной формой сече­ния (рис. 90, X). Паз под обтюратор выполняется трапециевид­ным или полусферическим. Обтюраторы, изготовленные из железа Армко или мягкой стали, хорошо работают при высоких темпера­турах. Величина предварительного затяга меньше, чем у плоских обтюраторов.

При работе с переменными температурами некоторое приме­нение нашли соединения с газонаполненными кольцевыми. про­кладками, представляющими кольцевую стальную или медную трубку, наполненную инертным газом под давлением около 40 ат. Такая прокладка довольно эластична и при изменении темпера­туры герметичность соединения не нарушается (рис. 90, XI). Газонаполненные обтюраторы изготовляются обычно из трубок диаметром 6-7 мм при наружном диаметре обтюратора от 30 до 750 мм. Находящийся в гнезде обтюратор обязательно должен соприкасаться с наружной стенкой канавки. Под давлением среды 140 ат площадь сечения кольца уменьшается на Уз, а при большем давлении диаметр сокращается наполовину. Для высо­ких давлений рекомендуется установка двух и более обтюрато­ров [215]. Есть указания на применение этого соединения до давления 1400 ат при нормальной температуре и до 17 ат при температуре 538°.

Для соединений, уплотняющих жидкую среду, часто приме­няют круглые резиновые прокладки, помещающиеся в специаль­ном пазе в крышке или корпусе сосуда.

На рис. 91,I показан круглый обтюратор, который после при­соединения крышки принял форму выточки. Торцы соединения плотно прижаты друг к другу, и обтюратор, заключенный в вы­точке, создает абсолютную герметичность, причем сам не может быть выдавлен внутренним давлением. Уплотнения этого типа применяются до давлений в несколько сот и даже тысяч атмо­сфер.

Рис. 91. Затворы и уплотнения.

I. Уплотнение крышки круглым резиновым обтюратором.

II. Несколько видов уплотнений круглым резиновым кольцом.

III. Самоуплотняющийся затвор с трапециевидным обтюратором:

1—медный или алюминиевый обтюратор: 2 —нажимной фланец.

IV. Затвор с трапециевидным обтюратором, разоруженным от давления на крышку; а — обычная форма; б—затвор для более высоких давлений:

1—корпус; 2—крышка (головка); 3—обтюратор; 4—нажимной фланец; 5—нажимной болт; 6—отжимной болт.

V.  Затвор с ножами у крышки и корпуса.

VI. Другие виды ножевого затвора:

а—затвор с ножом только у корпуса; б — то же, но с обтюратором, помещенным в пазу диска.

VII. Затворы с линзовыми обтюраторами: а —затвор с линзой обычной формы; б —то же с самоуплотняющейся линзой.

VIII. Затвор с линзой, имеющей ограничительные буртики.

IX. Сопряжение сферы с конической поверхностью при помощи муфты, имеющей диференциальную резьбу. 

На рис. 91,II показано несколько конструкций затворов, в ко­торых применена круглая резиновая прокладка. Обтюратор а не имеет ограничения с внутренней стороны, и герметичность создается сплющиванием обтюратора между крышкой и корпу­сом при затяге болтов. Затяг при этом может быть небольшим,— достаточно, чтобы между крышкой и корпусом не было зазора. В крышке, изображенной на рис. 91,IIб, затяг может быть еще меньше, так как величина необходимого для герметичности за­зора не зависит от силы затяга. То же относится и к уплотне­нию в, при котором крышка навинчивается на сосуд. Уплотнение штоков, пирометрических карманов и различных труб, вводимых в зону высокого давления, может производиться согласно кон­струкции, выполненной по типу г.

Допустимая величина зазора между уплотняемыми поверх­ностями зависит от твердости резины и давления, на которое рас­считан затвор. Для кольца, выполненного из резины, имеющей твердость 70 (по Шору), рекомендуются следующие величины максимальных зазоров:

Для уплотнения вертикальных стенок служит трапециевидный обтюратор. На рис. 91,III изображен затвор с самоуплотнением, в котором применен металлический трапециевидный обтюратор. Обтюратор 1 заклинивается нажимным фланцем 2 и дает хоро­шее уплотнение, угол у нижней части обтюратора для лучшего заклинивания делается обычно на 1—2° острее, чем у фланца. Этот обтюратор применяется в лабораторной практике. В про­мышленности по этому типу выполнены затворы у некоторых колонн синтеза аммиака.

Для редко разнимающихся соединений при значительных диа­метрах и давлениях порядка 500—1000 ат, чтобы избежать тя­желой крышки и больших болтов, часто применяют следующее соединение (рис. 91, IVa). В корпус 1 вворачивается головка 2, обтюратор 3 раздавливается нажимным фланцем 4 при помощи нажимных болтов 5. Давление на пробку 2 воспринимается резь­бой, и болты 5 рассчитывают только на раздавливание обтюра­тора. Перед разборкой этого затвора отжимными болтами 6 поднимают нажимной фланец. На рис. 91, IVб изображен затвор, в котором выступ (буртик) на корпусе аппарата шире обтюра­тора 3, что придает выступу большую механическую проч­ность. Соединения такого типа применяются на установках синтеза аммиака, работающих под давлением около 800 ат.

В лабораторной практике распространены ножевые затворы. Обычно затвор состоит из массивного плоского обтюраторного кольца из отожженной меди или стали (рис. 91, V). В обтюратор врезаются ножевидные выступы корпуса и крышки. Затвор на­дежен, и затяг для получения герметичности незначителен.

Применяется этот затвор с медным обтюратором для давле­ний 300—500 ат, при более высоком давлении отмечены случаи разрыва кольца. Затвор допускает 5—6 разборок, после чего требуется замена обтюратора, вследствие его перерезания но­жами. Обтюратор не требует тщательной обработки и прост в из­готовлении. Обтюратор из нержавеющей стали выдерживает давление до 1000 ат и значительно большее число разборок, но усилие затяга у него больше, чем у медного, и кроме того он требует более высоких механических свойств от материала ножей, а следовательно, и материала корпуса и крышки. Ножи в этом затворе должны быть расположены друг против друга, поэтому предусматривают направляющие для крышки. Направляющими служат специальные штифты или же два болта входят в отвер­стия в крышке с небольшим зазором. В аппаратах высокого давления стараются избежать различных вводов через снимаю­щуюся крышку, так как это требует отключения трубопроводов. Вводы целесообразно делать или через вторую не съемную крышку или сбоку через фланцы. Для часто разнимающихся крышек в Институте высоких давлений был предложен ножевой затвор (рис. 91 ,VIa), отличающийся тем, что обтюратор выпол­няется сплошным, крышка плоской и нож имеется только у кор­пуса. Обладая хорошими качествами предыдущего затвора, он имеет перед ним следующие преимущества: уплотнение дости­гается не по двум поверхностям, а только по одной, что умень­шает вероятность пропуска; обтюратор, при той же толщине, перерезается по меньшей мере в два раза медленнее, так как режется одним ножом; крышка не требует центрировки, так как с другой стороны расположена плоская крышка, на нож же об­тюратор легко устанавливается, так как после первого затяга на нем образуется канавка.

В некоторых случаях нами применялся затвор, имеющий стальной обтюраторный диск с пазом, в который закладывается обтюратор — медный или из другого материала. При этом затвор может применяться для более высоких давлений, чем обычный ножевой затвор, так как возможность разрыва обтюратора вну­тренним давлением исключается. Затвор может применяться и для средних давлений, особенно в тех случаях, когда обтюратор не особенно стоек к воздействию среды или изготовляется из цен­ного материала.