Шаровой кран

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора. В сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды. Рассекатели потока среды выполнены в виде трех плоских пластин, установленных параллельно друг другу, перфорированных круглыми в поперечном сечении отверстиями, зафиксированы относительно сквозного проходного отверстия посредством сварки, установлены параллельно оси поворота шарового поворотного затвора и на равном расстоянии крайних пластин от центральной пластины. Центральная плоская пластина проходит через ось шарового поворотного затвора. Между собой плоские пластины соединены посредством двух параллельных рядов круглых в поперечном сечении стержней, параллельных продольной оси корпуса шарового крана и соединенных с плоскими пластинами посредством сварки, отверстия в плоских пластинах выполнены в шахматном порядке, входная и выходная кромки плоских пластин выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора и скруглены. Профиль скругления образован дугами окружности, плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин. В результате достигается расширение функциональных возможностей за счет обеспечения более широкого диапазона регулирования расхода протекающей через шаровой кран среды при сравнительно более низких гидравлических потерях и, как результат, снижение уровня шума и вибрации, а также предотвращение развития кавитации при эксплуатации шарового крана. 3 ил.

 

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам.

Известен шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора, причем в сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены опорные перегородки (см. авторское свидетельство SU №552453, кл. F16K 5/06, опубл. 30.03.1977).

Данный шаровой кран позволяет увеличить срок его работы при большом числе переключений шарового крана. Однако при регулировании потока опорные перегородки создают дополнительное гидравлическое сопротивление протекающему через шаровой кран потоку, особенно когда шаровой кран открыт не полностью, что сужает область его использования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора, причем в сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды (см. патент US №5400825, кл. F16K 47/04, опубл. 28.03.1995).

Однако использование данного шарового крана при регулировании расхода рабочей среды, которая протекает через запорный элемент шарового крана, имеет место резкое изменение расходной характеристики, что затрудняет процесс регулирования расхода, особенно в момент открытия/закрытия клапана, что связано с резким изменением степени турбулентности протекающего через шаровой кран потока среды.

Технической проблемой, решаемой в изобретении является преодоление описанных выше недостатков.

Техническим результатом, достигаемым в изобретении является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения более широкого диапазона регулирования расхода протекающей через шаровой кран среды при сравнительно более низких гидравлических потерях и, как результат, снижение уровня шума и вибрации, а также предотвращение развития кавитации при эксплуатации шарового крана.

Указанная проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора, причем в сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды, при этом последние выполнены в виде трех плоских пластин, установленных параллельно друг другу, перфорированных круглыми в поперечном сечении отверстиями, зафиксированных относительно сквозного проходного отверстия посредством сварки, установленных параллельно оси поворота шарового поворотного затвора и на равном расстоянии от центральной плоской пластины, причем центральная плоская пластина проходит через ось шарового поворотного затвора, между собой плоские пластины соединены посредством двух параллельных рядов круглых в поперечном сечении стержней, параллельных продольной оси корпуса шарового крана и соединенных с плоскими пластинами посредством сварки, отверстия в плоских пластинах выполнены в шахматном порядке, входная и выходная кромки плоских пластин выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора и скруглены, причем профиль скругления образован дугами окружности плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин.

В ходе проведенного исследования было установлено, что описанное выше выполнение шарового крана позволяет равномерно и симметрично распределять поток между рассекателями потока с минимально возможным гидравлическим сопротивлением, особенно когда шаровой затвор находится в положении полного открытия проходного сечения, чему в равной мере способствуют указанные выше особенности конструкции плоских пластин и элементы конструкции, в частности использование сварки и соединение плоских пластин между собой, что позволило создать жесткую и в тоже время достаточно «прозрачную» для потока среды проточную часть шарового затвора и, как результат, добиться более равномерной расходной характеристики работы шарового крана во время регулирования расхода протекающей через шаровой кран среды, в том числе в момент открытия / закрытия шарового кран, т.е. обеспечивается более плавное регулирование расхода при повороте шарового затвора.

На фиг. 1 представлен продольный вертикальный разрез шарового крана.

На фиг. 2 представлен продольный горизонтальный разрез шарового крана.

На фиг. 3 представлен поперечный вертикальный разрез шарового крана.

Шаровой кран содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, шаровой поворотный затвор 4 со сквозным проходным отверстием 5, шпиндель 6, уплотнение шпинделя 7 и седла 8 шарового поворотного затвора 4.

В сквозном проходном отверстии 5 шарового поворотного затвора 4 установлены рассекатели потока среды, которые выполнены в виде трех плоских пластин 9, 10 и 11 установленных параллельно друг другу, перфорированных круглыми в поперечном сечении отверстиями 12, зафиксированных относительно сквозного проходного отверстия 5 посредством сварки, установленных параллельно оси поворота шарового поворотного затвора 4 и на равном расстоянии крайних пластин от центральной плоской пластины 10.

Центральная плоская пластина 10 проходит через ось поворотного шарового поворотного затвора 4. Между собой плоские пластины 9, 10 и 11 соединены посредством двух параллельных рядов круглых в поперечном сечении стержней 13, параллельных продольной оси корпуса 1 шарового крана и соединенных с плоскими пластинами 9, 10 и 11 посредством сварки.

Отверстия 12 в плоских пластинах 9, 10 и 11 выполнены в шахматном порядке. Входная 14 и выходная 15 кромки плоских пластин 9, 10 и 11 выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора 4 и скруглены, причем профиль скругления образован дугами окружности, плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин 9, 10 и 11.

Шаровой кран работает следующим образом.

Когда шаровой кран находится в полностью открытом положении и продольная ось проходного отверстия 5 совпадает с продольной осью корпуса 1 плоские пластины 9, 10 и 11 расположены параллельно оси проходного отверстия 5 шарового поворотного затвора, как такового дросселирования протекающего через шаровой кран не происходит, чему также способствует закругление входных 14 и выходных 15 кромок плоских пластик 9, 10 и 11, а также расположение в ряд круглых в поперечном сечении стержней 13. В открытом положении происходит эффективная очистка от возможных примесей и твердых частиц пластины 6 потоком протекающей среды.

В закрытом положении шарового крана шаровой поворотный затвор 4 перекрывает проходное сечение входного патрубка 2.

При регулировании расхода, когда шаровой поворотный затвор 4 находится в промежуточном положении между открытым и закрытым положением поток среды проходит одновременно между плоскими пластинами 9, 10 и 11 и одновременно дросселируется через круглые отверстия 12, причем чем больше открывается проходное сечение шарового крана, тем меньше эффект дросселирования от плоских пластин 9, 10 и 11, так как увеличивается та часть потока среды, которая проходит между пластинами 9, 10 и 11, что обеспечивает плавное регулирование расхода и не позволяет создавать условия для формирования зон пониженного давления в проходном сечении шарового поворотного затвора 4.

Шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора, причем в сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды, отличающийся тем, что рассекатели потока среды выполнены в виде трех плоских пластин, установленных параллельно друг другу, перфорированных круглыми в поперечном сечении отверстиями, зафиксированных относительно сквозного проходного отверстия посредством сварки, установленных параллельно оси поворота шарового поворотного затвора и на равном расстоянии крайних пластин от центральной пластины, причем центральная плоская пластина проходит через ось шарового поворотного затвора, между собой плоские пластины соединены посредством двух параллельных рядов круглых в поперечном сечении стержней, параллельных продольной оси корпуса шарового крана и соединенных с плоскими пластинами посредством сварки, отверстия в плоских пластинах выполнены в шахматном порядке, входная и выходная кромки плоских пластин выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора и скруглены, причем профиль скругления образован дугами окружности, плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких давлениях и температурах.

Клапан регулирования потока относится к устройствам для регулирования параметров потоков рабочих сред и может быть использован в оборудовании газовой, нефтяной, химической, энергетической, металлургической и угольной промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на повышение точности установки регулирующих элементов относительно расходных отверстий. Предлагается способ установки двух заслонок относительно регулируемых расходных отверстий для газораспределительного клапана с одним валом и линейной расходной характеристикой, основанный на установке заслонки в определенное положение расходного отверстия газораспределительного клапана, заключающейся в том, что совмещают в радиальной плоскости расходное отверстие заслонки и расходное отверстие выходного патрубка, для которого необходимо уменьшить разброс зависимости площади расходного отверстия в зависимости от угла поворота вала рулевого привода, устанавливают в совмещенные расходные отверстия проходной калибр, соответствующий размеру расходного отверстия выходного патрубка в радиальной плоскости, перпендикулярной оси вала, подают команду на систему управления, которая устанавливает рулевой привод, отсоединенный от клапана, в положение, соответствующее максимальному открытию расходного отверстия газораспределительного клапана, и соединяют рулевой привод и газораспределительный клапан, затем проходной калибр удаляют и снимают команду с системы управления.

Изобретение предназначено для регулировки потока жидкой или газообразной среды, а также светового излучения в таких областях, как машиностроение, кораблестроение, ракетостроение.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование газораспределительных клапанов, обеспечивающих управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена.

Клапан // 2585342
Изобретение относится к регулирующей арматуре и предназначено для управления потоком жидкости в установке центрального нагрева. Клапан содержит вставную часть с первой частью и второй частью для управления потоком жидкости через клапан: первая часть и вторая часть выполнены с возможностью взаимного поворота.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено в качестве газораспределительных клапанов управлять летательными аппаратами по плоскостям тангажа, рыскания и крена.

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначено для перекрытия и регулирования потока различных жидких сред. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровую полую пробку с профилированным центральным проходным отверстием, поджатые к шаровой пробке входное и выходное седла, установленные соответственно на выходном и входном участках входного и выходного патрубков, и сопряженный с шаровой пробкой шпиндель, на котором закреплена ручка.

Высокотемпературное дроссельное устройство содержит корпус с угловым расположением патрубков входа и выхода высокотемпературного газа и дросселирующий орган с вращающимся подвижным элементом, выполненным в виде стакана, относительно неподвижного элемента с расходными окнами в них, совмещенными в открытом положении дроссельного устройства, и кольцевым зазором между ними.

Изобретение относится к предохранительной арматуре для герметизации осевого канала бурильной колонны труб. Шаровой кран состоит из корпуса, шара с центральным отверстием, шпинделя, размещенного соосно шару и кинематически связанного с ним через продольный паз на его боковой поверхности, верхнего и нижнего седел, взаимодействующих с шаром, ограничителя поворота шара в виде фигурной выборки на боковой поверхности и упругодеформируемого элемента.

Шаровой кран трубопроводной запорной арматуры может быть использован в качестве запорной арматуры. Шаровой кран снабжен теплозащитным покрытием, состоящим из полимерного связующего, в котором равномерно распределен наполнитель, при этом в качестве наполнителя использован пористый или пустотелый керамический материал с низкой теплопроводностью и размером частиц менее 1 мкм, при соотношении компонентов, мас.

Шаровой кран трубопроводной запорной арматуры может быть использован в качестве запорной арматуры. Шаровой кран снабжен теплозащитным покрытием, состоящим из полимерного связующего, в котором равномерно распределен наполнитель, при этом в качестве наполнителя использован пористый или пустотелый керамический материал с низкой теплопроводностью и размером частиц менее 1 мкм, при соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в системах газоснабжения для подачи газа на исполнительные механизмы с высоким давлением и расходом рабочей среды.

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и может быть использовано для регулирования и перекрытия потока рабочей среды. Шаровой кран содержит два патрубка 1, корпус 2, в котором установлены шаровая пробка 3, уплотнительные седла 4, пружинные элементы 5, при этом уплотнительные седла 4 и пружинные элементы 5 установлены в специально сформированной штамповочной части 6 патрубков 1, опоры пружинных элементов 5 выполнены в виде полок 7, участок 8 патрубков 1 выполнен увеличенным до совпадения с внутренним диаметром корпуса 2, следующий за участком 8 участок 9 патрубков 1 выполнен в виде гофры с продолжением в виде специально сформированной штамповочной части 6 патрубков 1 для установки уплотнительных седел 4 и пружинных элементов 5.

Изобретение относится к способу настройки кранов шаровых с резьбовыми втулками. Заявленный способ основан на конструктивной особенности указанных кранов.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия канала трубопровода, а также для обеспечения движения рабочей среды только в одном направлении.
Уплотнение запорного органа трубопроводной арматуры относится к судовым системам гидравлики, в частности к шаровому крану, применяемому в качестве запорной арматуры, устанавливаемой в трубопровод гидросети.
Уплотнение запорного органа трубопроводной арматуры относится к судовым системам гидравлики, в частности к шаровому крану, применяемому в качестве запорной арматуры, устанавливаемой в трубопровод гидросети.

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре с пробками. Шаровой кран содержит корпус, в проходном канале которого размещены сферическая поворотная пробка, связанная с приводом ее вращения, и уплотнения с нажимным элементом, выполненным из упругодеформированного материала.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя и седла шарового поворотного затвора. В сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды. Рассекатели потока среды выполнены в виде четырех плоских пластин, которые установлены параллельно друг другу, перфорированы круглыми в поперечном сечении отверстиями, зафиксированы относительно сквозного проходного отверстия посредством сварки, установлены параллельно оси поворота шарового поворотного затвора и симметрично относительно продольной оси сквозного проходного отверстия шарового поворотного затвора с образованием между собой равных по ширине сквозных параллельных каналов. Плоские пластины соединены посредством двух параллельных продольной оси сквозного проходного отверстия шарового поворотного затвора рядов круглых в поперечном сечении стержней, соединенных с плоскими пластинами посредством сварки. Стержни, установленные между центральными плоскими пластинами, расположены на большем расстоянии от горизонтальной поперечной оси сквозного проходного отверстия шарового поворотного затвора, чем стержни, установленные между центральными и крайними плоскими пластинами. Все ряды стержней расположены симметрично относительно горизонтальной поперечной оси сквозного проходного отверстия шарового поворотного затвора, отверстия в плоских пластинах выполнены в шахматном порядке, а входная и выходная кромки плоских пластин выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора и скруглены, причем профиль скругления образован дугами окружности, плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин. В результате достигается расширение функциональных возможностей за счет обеспечения более широкого диапазона регулирования расхода протекающей через шаровой кран среды при сравнительно более низких гидравлических потерях и, как результат, снижение уровня шума и вибрации, а также предотвращение развития кавитации в процессе в процессе эксплуатации шарового крана. 3 ил.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора. В сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды. Рассекатели потока среды выполнены в виде трех плоских пластин, установленных параллельно друг другу, перфорированных круглыми в поперечном сечении отверстиями, зафиксированы относительно сквозного проходного отверстия посредством сварки, установлены параллельно оси поворота шарового поворотного затвора и на равном расстоянии крайних пластин от центральной пластины. Центральная плоская пластина проходит через ось шарового поворотного затвора. Между собой плоские пластины соединены посредством двух параллельных рядов круглых в поперечном сечении стержней, параллельных продольной оси корпуса шарового крана и соединенных с плоскими пластинами посредством сварки, отверстия в плоских пластинах выполнены в шахматном порядке, входная и выходная кромки плоских пластин выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора и скруглены. Профиль скругления образован дугами окружности, плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин. В результате достигается расширение функциональных возможностей за счет обеспечения более широкого диапазона регулирования расхода протекающей через шаровой кран среды при сравнительно более низких гидравлических потерях и, как результат, снижение уровня шума и вибрации, а также предотвращение развития кавитации при эксплуатации шарового крана. 3 ил.

Наверх