Регулятор расхода текучей среды

 

Изобретение относится к технике, использующей гидравлическую регулирующую и запорную арматуру, например, при автоклавном выщелачивании боксита. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет увеличения срока службы. Регулятор состоит из полого корпуса с двумя патрубками, в одном из которых (патрубок отвода жидкости) установлена втулка, составленная из износоустойчивых колец, а соосно ей установлен регулирующий орган ступенчато-конусной формы, составленный из износоустойчивых колец разного диаметра, одно из которых (у основания конуса) имеет наружный диаметр, больший чем внутренний диаметр втулки в месте их контакта. 1 ил.

Изобретение относится к гидравлической запорной технике и может быть использовано в глиноземном производстве для поддержания постоянного давления в автоклавной батарее при изменении расхода пульпы.

Известен вентиль [1] состоящий из литого полого корпуса с патрубком, внутри которого с возможностью движения установлен клапан-запорный орган со шпинделем, выходящим наружу через сальниковое уплотнение.

Недостатком вентиля, как и всей запорной арматуры, является то, что он не может использоваться как регулятор расхода жидкости, подаваемой под высоким давлением и содержащей твердую фазу из абразивных частиц, например бокситовой пульпы.

Известен игольчатый регулятор [2] который не имеет указанного недостатка и потому применяется на автоклавной батарее не только в качестве запорной арматуры, но и в качестве регулятора расхода бокситовой пульпы. Регулятор состоит из полого литого корпуса с установленной в нем втулкой и с патрубками для подвода и отвода пульпы, а также иглы (регулирующего органа) со шпинделем, установленной с возможностью перемещения соосно отверстию втулки, которая расположена в патрубке отвода пульпы.

Недостатком регулятора является то, что контактирующие поверхности иглы и втулки являются образующими потока жидкости, в результате чего (пульпа) при движении вдоль этих контактирующих поверхностей, создает на них продольное борозды из-за абразивного трения, которые, расширяясь и углубляясь со временем, делают невозможной работу регулятора не только как запорного органа, но и как регулирующего. Конструкция иглы и втулки уменьшает срок их службы, ведет к частым остановкам (через 550-600 ч работы), т.е. к снижению производительности автоклавной батареи.

Целью изобретения является повышение срока службы регулятора.

Указанная цель достигается тем, что контактные поверхности регулирующего органа и втулки выполняются перпендикулярно движению (а не вдоль) потока пульпы внутри регулятора. Это достигается тем, что регулирующий орган выполнен в виде ступенчатого конуса, составленного из отдельных износоустойчивых колец разного диаметра, насаженных на крепежную шпильку, при этом кольцо у основания конуса имеет наружный диаметр больший, чем внутренний диаметр втулки в месте контакта с регулирующим органом.

На чертеже дана схема предлагаемого регулятора.

Регулятор состоит из полого корпуса 1 с патрубком 2 подвода пульпы и стыкующегося с корпусом 1 патрубка 3 отвода пульпы, регулирующего органа, составленного из колец 4,насаженных на шпильку 5, навинченную на шпиндель 6, выходящий наружу корпуса 1 через сальник 7. Внутри патрубка 3 установлена втулка, составленная из колец 8 одного диаметра, а не разного, как у регулирующего органа.

Регулятор работает следующим образом. При максимальном расходе пульпы через автоклавную батарею все кольца 4 регулирующего органа выведены из отверстия втулки, образованного кольцами 8. Пульпа поступает в корпус 1 через патрубок 2, проходит через него и выходит наружу через патрубок 3, преодолевая сопротивление втулки. При этом отверстие ее таково, чтобы при максимальном расходе держать давление пульпы в батарее 27-29 ати. При уменьшении подачи пульпы насосом (по технологическим причинам) в батарею производится прикрытие отверстия втулки путем ввода в нее регулирующего органа. Сечение уменьшается и сопротивление, зависящее от расхода (скорости пульпы), остается прежним. Давление в батарее остается постоянным. При полном закрытии отверстия регулятора (зажатии батареи), что бывает необходимо по технологическим причинам, верхнее кольцо 4 у основания ступенчатого конуса, имеющее наибольший диаметр, приводится в контакт с торцевой поверхностью втулки, т.е. с верхним кольцом 8, так как наружный диаметр кольца 4 основания конуса больше внутреннего диаметра верхнего кольца 8 втулки, т.е. в месте контакта. При подъеме иглы открывание отверстия происходит постепенно, так как внутри втулки находятся все остальные кольца 4 регулирующего органа, частично перекрывающие сечение, чего нет в вентиле. Таким образом, наличие множества колец 4 разного диаметра, образующих ступенчатый конус, позволяет регулирующему органу данной конструкции работать аналогично конусной игле регулятора-прототипа. Но при этом движение пульпы происходит не вдоль контактных поверхностей. Поэтому будут изнашиваться лишь кромки (округлые грани) колец 4 и верхнего кольца 8. Полный износ контактирующих поверхностей займет много времени. К тому же в качестве колец 4,8 могут быть использованы бывшие в употреблении фильеры, применяемые в глиноземном производстве на участке мокрого размола боксита, изготовленные из сплава типа "победит" (ВК-8, ВК-15). Специально же для игольчатого регулятора известной конструкции такие детали, как игла и втулка, из данного износоустойчивого сплава промышленностью не выпускаются.

Таким образом, предлагаемая конструкция регулятора для автоклавной батареи позволяет увеличить срок его службы благодаря ступенчатой конусности регулирующего органа, а также из-за возможности использования износоустойчивых деталей, бывших в употреблении, а значит, дешевых. При этом рабочие функции предлагаемого устройства расширяются (оно запирает как вентиль и регулирует как регулятор).

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, содержащий полый корпус с патрубками и регулирующим органом, установленным соосно с втулкой, расположенной в одном из патрубков, отличающийся тем, что регулирующий орган выполнен в виде ступенчатого конуса, составленного из колец разного диаметра, одно из которых, образующее основание конуса, имеет наружный диаметр больший, чем внутренний диаметр втулки в месте ее контакта с регулирующим органом.

РИСУНКИ

Рисунок 1