Прямоточный регулирующий клапан

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов. Прямоточный регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку, запирающий орган установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами. Расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые. На внутренней поверхности запирающего органа, между рядами отверстий, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри цилиндрического сечения. Длина и диаметр штырей в рядах увеличивается от внутреннего корпуса к выходному фланцу, а количество штырей в рядах уменьшается от выходного фланца к внутреннему корпусу. Предлагаемая конструкция прямоточного регулирующего клапана позволяет эффективно бороться с кавитацией при эффективном регулировании расходов жидких сред. 1 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 прямоточный регулирующий клапан DN 100 - 1800 PN 10 - 160 [http://gpvalve.ru/files/images/doc/pdf/31.pdf стр. 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.

Недостатками данного клапана является возникновение кавитации по причине высокого перепада давлений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный регулирующий клапан [Патент РФ №2657371, МПК F16K 1/12, F16K 3/24, F16K 47/14, опубл. БИ №17 от 13.06.2018], содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку. Запирающий орган установлен возможностью поворота вокруг своей оси, причем концевой участок штока установлен в полости внутреннего корпуса при помощи подшипника, а в зоне выходного фланца запирающий орган опирается на цилиндрический выступ, выполненный в расширительной втулке, кроме того, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые.

Недостатками данного клапана является сложность конструкции и возникновение кавитации.

Задачей данного изобретения является создание прямоточного регулирующего клапана менее сложной конструкции, обладающего высокой надежностью и позволяющего снизить кавитацию.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается прямоточный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку, запирающий орган установлен возможностью поворота вокруг своей оси, причем концевой участок штока установлен в полости внутреннего корпуса при помощи подшипника, а в зоне выходного фланца запирающий орган опирается на цилиндрический выступ, выполненный в расширительной втулке, кроме того, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые.

Отличительными признаками предлагаемого прямоточного регулирующего клапана является то, что на внутренней поверхности запирающего органа, между рядами отверстий, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри цилиндрического сечения, причем длина и диаметр штырей в рядах увеличивается от внутреннего корпуса к выходному фланцу, а количество штырей в рядах уменьшается от выходного фланца к внутреннему корпусу.

На фиг.1 изображена схема прямоточного регулирующего клапана.

Прямоточный регулирующий клапан содержит внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр 5, соосно которому установлен запирающий орган 6. На поверхности перфорированного цилиндра 5 выполнены отверстия 7, а на поверхности запирающего органа 6 - отверстия 8. Запирающий орган 6 соединен с реечным приводом 9 при помощи штока 10. В выходном фланце 4 установлена расширительная втулка 11. С целью обеспечения запирающему органу возможности поворота вокруг своей оси, концевой участок штока 10 установлен в полости внутреннего корпуса 2 при помощи подшипника 12, а в зоне выходного фланца за счет цилиндрического выступа, выполненного в расширительной втулке 11. Для осуществления поворота запирающего органа на поверхности штока 10 и реечного привода 9 выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы 13 и 14.

С целью предотвращения кавитации на внутренней поверхности запирающего органа 6, между рядами отверстий 8, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри 15 цилиндрического сечения, причем длина и диаметр штырей 15 в рядах увеличивается от внутреннего корпуса 2 к выходному фланцу 4, а количество штырей 15 в рядах уменьшается от выходного фланца 4 к внутреннему корпусу 2.

Прямоточный регулирующий клапан работает следующим образом.

Жидкость поступает через входной фланец 3 в полость между внутренней поверхностью внешнего корпуса 1 и наружной поверхностью внутреннего корпуса 2, обтекает внутренний корпус и направляется через отверстия 7 и 8 в перфорированном цилиндре 5 и запирающем органе 6 к выходному фланцу 4.

При истечении жидкости через отверстия 7 и 8 происходит ее взаимодействие с расположенными на внутренней поверхности запирающего органа 6, между рядами отверстий 8, кольцевыми рядами радиально расположенными штырями 15 цилиндрического сечения. При этом взаимодействии, сопровождающимся обтеканием, дополнительным дроблением на струи, сменой направлений движения происходит интенсивное рассеивание энергии потока, снижение перепада (градиента) давлений, предотвращающего возникновение кавитации.

Благодаря тому, что длина и диаметр штырей 15 в рядах увеличивается от внутреннего корпуса 2 к выходному фланцу 4, а количество штырей 15 в рядах уменьшается от выходного фланца 4 к внутреннему корпусу 2 удается организовать наиболее сложное изменение характера течения и структуры потока (многократные обтекания штырей разного диаметра и длины на разных участках) приводящее за счет турбулизации потоков и повышения гидросопротивления к снижению кавитации.

При полностью открытом клапане запирающий орган 6 повернут относительно перфорированного цилиндра таким образом, что оси отверстий 7 и 8 совпадают, то есть имеет место полное открытие (совпадение) отверстий. Для уменьшения расхода запирающий орган поворачивается относительно своей оси, при этом происходит смещение осей отверстий 8 и проходное сечение, через которое проходит жидкость, уменьшается. При полностью закрытом клапане отверстия полностью закрыты.

Для осуществления поворота запирающего органа 6 относительно своей оси на поверхности штока 10 и реечного привода 9 выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы 13 и 14. Это обеспечивает поворот запирающего органа 6 при вертикальном перемещении реечного привода 9. При этом концевой участок штока 10 установлен в полости внутреннего корпуса 2 при помощи подшипника 12, а в зоне выходного фланца крепится за счет цилиндрического выступа (упирается в его поверхность), выполненного в расширительной втулке 11.

Благодаря тому, что запирающий орган установлен возможностью поворота вокруг своей оси, в предлагаемом клапане удается исключить поступательное движение запирающего органа, что позволяет снизить нагрузки в приводе и снизить кавитационные эффекты за счет уменьшения турбулизации потока.

Одинаковая форма отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе и размещение кольцевыми рядами, позволяет обеспечить одинаковое перекрытие всех отверстий одновременно. Это позволит обеспечить постоянный характер течения жидкости через все отверстия одновременно (перекрываются все отверстия сразу на одну и ту же величину), что невозможно достичь при поступательном перемещении запирающего органа, когда в процессе регулирования часть отверстий полностью перекрывается, а часть остается полностью открытыми при этом усиливаются кавитационные эффекты.

С целью полного совпадения осей отверстий и их одинакового перекрытия расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе выполнены одинаковыми.

Предлагаемая конструкция прямоточного регулирующего клапана является относительно простой и позволяет эффективно бороться с кавитацией при эффективном регулировании расходов жидких сред.

Прямоточный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку, запирающий орган установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, причем концевой участок штока установлен в полости внутреннего корпуса при помощи подшипника, а в зоне выходного фланца запирающий орган опирается на цилиндрический выступ, выполненный в расширительной втулке, кроме того, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые, отличающийся тем, что на внутренней поверхности запирающего органа, между рядами отверстий, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри цилиндрического сечения, причем длина и диаметр штырей в рядах увеличивается от внутреннего корпуса к выходному фланцу, а количество штырей в рядах уменьшается от выходного фланца к внутреннему корпусу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к многофункциональным устройствам, обеспечивающим регулирование расхода жидких сред и позволяющим осуществлять чистку трубопроводов при помощи скребков. Скребковый клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам гидросистем и объемных гидроприводов. Устройство содержит корпус с входным и выходным отверстиями и с седлом основного клапана, запорно-регулирующий элемент основного клапана, установленный в полости корпуса с образованием камеры управления, в которой установлена цилиндрическая витая пружина сжатия, поджимающая запорно-регулирующий элемент основного клапана к седлу, при этом в запорно-регулирующем элементе основного клапана выполнен дросселирующий канал, сообщающий входное отверстие основного клапана с камерой управления основного клапана, и вспомогательный клапан, включающий запорно-регулирующий элемент, поджатый к седлу, имеющему входное отверстие, пружину, установленную в заклапанной полости, винт, регулирующий настройку давления, при этом выход вспомогательного клапана сообщен со сливом.

Изобретение относится к устройствам для уменьшения шума регулировочных клапанов и регуляторов. Шаровой клапан с модальным глушителем шума для уменьшения шума содержит: корпус клапана, имеющий впускное отверстие для жидкости и выпускное отверстие для жидкости, соединенные проточным каналом для жидкости; элемент управления, расположенный в проточном канале для жидкости, управляющий потоком жидкости через корпус клапана; перфорированный экран, расположенный внутри указанного элемента управления на расстоянии от внутренней поверхности элемента управления, образующий кольцевое пространство между перфорированным экраном и внутренней поверхностью элемента управления; и множество камер, образованных в элементе управления между перфорированным экраном и внутренней поверхностью элемента управления множеством стенок, расположенных на внутренней поверхности элемента управления по существу перпендикулярно направлению потока жидкости через элемент управления.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам, предназначенным для выполнения многократных срабатываний. В заявленном клапане, состоящем из корпуса с внутренней проточкой, седлом корпуса, входным и выходным патрубками, а также затвора, уплотнения, обоймы и фильтрующего элемента, во внутреннею проточку установлены упругий элемент, поджимной элемент и втулка с седлом и отверстием, при этом на наружном и внутреннем диаметре втулки с седлом выполнены уплотнительные элементы, а в обойме выполнен внутренний канал.

Предлагается разгруженный поворотный регулирующий клапан, преимущественно для паровых турбин, содержащий клапанную коробку, входной и выходной патрубок, шток, буксу, крышку клапанной коробки, отличающийся тем, что для выхода пара из клапана используется цилиндрический стакан с диффузорной частью и окнами на входной цилиндрической части диффузора, площадь которых на 50-60% превышает внутреннюю поперечную площадь цилиндрического стакана, и эти окна перекрываются поворотной диафрагмой с окнами, идентичными окнам на входной цилиндрической части диффузора, причем для поворота диафрагмы используется шток, соединенный с поворотной диафрагмой шлицевой муфтой, а на штоке со стороны буксы выполнен кольцевой клапан, перекрывающий кольцевое полусферическое седло на торцовой поверхности буксы.

Предлагается разгруженный поворотный регулирующий клапан, преимущественно для паровых турбин, содержащий клапанную коробку, входной и выходной патрубок, шток, буксу, крышку клапанной коробки, отличающийся тем, что для выхода пара из клапана используется цилиндрический стакан с диффузорной частью и окнами на входной цилиндрической части диффузора, площадь которых на 50-60% превышает внутреннюю поперечную площадь цилиндрического стакана, и эти окна перекрываются поворотной диафрагмой с окнами, идентичными окнам на входной цилиндрической части диффузора, причем для поворота диафрагмы используется шток, соединенный с поворотной диафрагмой шлицевой муфтой, а на штоке со стороны буксы выполнен кольцевой клапан, перекрывающий кольцевое полусферическое седло на торцовой поверхности буксы.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для снижения скорости падающей дождевой воды с кровли по ливневому трубопроводу, а также прочистки засоренного стояка. Универсальная трубопроводная арматура содержит корпус с входным и выходным каналами, в нижней части корпуса выполнено отверстие, которое соединяет ревизионную полость с выходным каналом, перпендикулярно к осевой линии корпуса выполнено резьбовое отверстие, заглушено пробкой, корпус снабжен фланцами, два для крепления к ливневому трубопроводу, а третий герметично скреплен с крышкой ревизии, в которой выполнена полость с вогнутым днищем, между входным и выходным каналами установлена уплотняющая втулка с входным и выходным отверстиями, в уплотняющую втулку введен запорный элемент, выполненный в виде стакана, отверстием с режущими кромками обращен к входному отверстию уплотняющей втулки и к входному каналу, а полостью обращен к полости с вогнутым днищем, выполненной в крышке ревизии.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для снижения скорости падающей дождевой воды с кровли по ливневому трубопроводу, а также прочистки засоренного стояка. Универсальная трубопроводная арматура содержит корпус с входным и выходным каналами, в нижней части корпуса выполнено отверстие, которое соединяет ревизионную полость с выходным каналом, перпендикулярно к осевой линии корпуса выполнено резьбовое отверстие, заглушено пробкой, корпус снабжен фланцами, два для крепления к ливневому трубопроводу, а третий герметично скреплен с крышкой ревизии, в которой выполнена полость с вогнутым днищем, между входным и выходным каналами установлена уплотняющая втулка с входным и выходным отверстиями, в уплотняющую втулку введен запорный элемент, выполненный в виде стакана, отверстием с режущими кромками обращен к входному отверстию уплотняющей втулки и к входному каналу, а полостью обращен к полости с вогнутым днищем, выполненной в крышке ревизии.

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению. Регулирующий двухплунжерный проходной клапан, содержащий корпус с крышкой, между которыми установлена прокладка крышки, во внутреннем объеме корпуса размещено седло с уплотнением, вертикальный приводной шток с плунжером.

Регулирующий двухплунжерный клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками. Внутри корпуса размещены седло и два затвора, связанные со штоком, управляемым приводом.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к многофункциональным устройствам, обеспечивающим регулирование расхода жидких сред и позволяющим осуществлять чистку трубопроводов при помощи скребков. Скребковый клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла.
Наверх