Регулирующий клапан прямоточного типа
Владельцы патента RU 2618150:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") (RU)
Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам прямоточного типа, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов. Регулирующий клапан прямоточного типа содержит корпус, входной и выходной каналы с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра, внутренний объем корпуса разделен на три камеры - входную, промежуточную и выходную, причем камеры отделены друг от друга поверхностями коаксиально размещенных перфорированных полых цилиндров, один из которых - внешний установлен с возможностью поворота и соединен с поворотным приводом при помощи рычага. Отверстия на поверхностях перфорированных цилиндров выполнены в виде эллипсов, размещенных кольцевыми рядами, большие полуоси которых расположены вдоль осей рядов, причем в центральных частях полых перфорированных цилиндров отверстия отсутствуют, а в полости внутреннего перфорированного цилиндра, в центральной его части, симметрично установлены направляющие обтекатели криволинейной формы. 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.
Известен регулирующий клапан DN 100-1800 PN 10-160 [http://gpvalve.ru/files/images/doc/pdf/31.pdf, страница 15], содержащий корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде набора соосно установленных перфорированных полых цилиндров, поршень с приводом и преобразователем вращательного движения в поступательное, представляющим собой кривошипно-шатунный механизм.
Недостатком данного клапана является возникновение кавитации по причине высокого перепада давлений.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/10/1-1.pdf], содержащий корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, поршень со штоком и реечным приводом, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра.
Недостатком данного клапана является возникновение кавитации, вызванной высоким перепадом давлений.
Задачей данного изобретения является создание регулирующего клапана прямоточного типа простой конструкции, позволяющего организовать ступенчатый перепад давления и тем самым снизить кавитацию.
Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем клапане, содержащем корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра, внутренний объем корпуса разделен на три камеры - входную, промежуточную и выходную, причем камеры отделены друг от друга поверхностями коаксиально размещенных перфорированных полых цилиндров, один из которых - внешний установлен с возможностью поворота и соединен с поворотным приводом при помощи рычага, на поверхностях перфорированных цилиндров выполнены отверстия в виде эллипсов, размещенных кольцевыми рядами, большие полуоси которых расположены вдоль осей рядов, причем в центральных частях полых перфорированных цилиндров отверстия отсутствуют, а в полости внутреннего перфорированного цилиндра, в центральной его части, симметрично установлены направляющие обтекатели криволинейной формы.
На фиг. 1 изображена схема регулирующего клапана прямоточного типа.
На фиг. 2 показана форма отверстия в перфорированных полых цилиндрах.
На фиг. 3 изображено проходное сечение отверстия в промежуточном положении.
Регулирующий клапан прямоточного типа содержит корпус 1, входной 2 и выходной патрубки 3 с фланцами крепления. Внутренний объем корпуса разделен на три камеры - входную 4, промежуточную 5 и выходную 6. Камеры отделены друг от друга поверхностями коаксиально размещенных перфорированных полых цилиндров 7 и 8. Внешний перфорированный полый цилиндр 8 установлен с возможностью поворота и соединен с поворотным приводом при помощи рычага 9.
На поверхностях перфорированных цилиндров выполнены отверстия 10 в виде эллипсов, размещенных кольцевыми рядами, большие полуоси которых расположены вдоль осей рядов.
В полости внутреннего перфорированного цилиндра 7, в центральной его части, симметрично установлены направляющие обтекатели 11 и 12 криволинейной формы, предназначенные для направления потока в требуемом направлении.
Регулирующий клапан прямоточного типа работает следующим образом.
При открытом клапане жидкость поступает через входной патрубок 2 во входную камеру 4. Далее жидкость проходит через отверстия 10 в перфорированных полых цилиндрах 7 и 8 и попадает в промежуточную камеру 5. При прохождении через отверстия давление жидкости снижается.
Из промежуточной камеры 5 поток поступает через отверстия 10 в перфорированных цилиндрах 7 и 8 в выходную камеру 6. При этом происходит дальнейшее понижение давления.
Поэтапное снижение давления позволяет уменьшить кавитационные эффекты, шум и повысить надежность и долговечность клапана.
Процесс регулирования расхода (давления) в данном клапане осуществляется путем поворота внешнего перфорированного цилиндра, при этом происходит изменение проходного сечения отверстий.
При полностью открытом клапане проходное сечение отверстий имеет максимальное значение. Закрытое положение клапана соответствует закрытому положению отверстий.
Благодаря тому, что отверстия на поверхностях перфорированных цилиндров выполнены в виде эллипсов, размещенных кольцевыми рядами, большие полуоси которых расположены вдоль осей рядов, удается более плавно регулировать процесс их перекрытия (закрытия и открытия) по сравнению с отверстиями круглой формы.
С целью снижения турбулентности и образования застойных зон, в полости внутреннего перфорированного цилиндра, в центральной его части, симметрично установлены направляющие обтекатели криволинейной формы, плавно направляющие поток в требуемом направлении.
В центральных частях полых перфорированных цилиндров отверстия отсутствуют. Это позволяет организовать разделение входной и промежуточной, а также промежуточной и выходной камер.
Регулирующий клапан прямоточного типа, содержащий корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра, отличающийся тем, что внутренний объем корпуса разделен на три камеры - входную, промежуточную и выходную, причем камеры отделены друг от друга поверхностями коаксиально размещенных перфорированных полых цилиндров, один из которых - внешний установлен с возможностью поворота и соединен с поворотным приводом при помощи рычага, на поверхностях перфорированных цилиндров выполнены отверстия в виде эллипсов, размещенных кольцевыми рядами, большие полуоси которых расположены вдоль осей рядов, причем в центральных частях полых перфорированных цилиндров отверстия отсутствуют, а в полости внутреннего перфорированного цилиндра, в центральной его части, симметрично установлены направляющие обтекатели криволинейной формы.
