РЕГУЛИРУЮЩИЙ ОРГАН ДЛЯ КЛАПАНА Российский патент 1995 года по МПК F16K1/36 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известен регулирующий оpган для клапана, вдоль всей длины активной поверхности которого выполнены клинообразные канавки с площадью поперечного сечения, увеличивающейся вдоль его продольной оси от штока к торцу.

Однако в известном устройстве не обеспечивается плавное, быстрое и точное регулирование потока жидкости.

Цель изобретения обеспечение быстрого и точного регулирования потока.

На фиг. 1 изображен регулирующий орган для клапана, общий вид; на фиг.2 регулирующий орган для клапана, на торце которого выполнена проточка, коммутирующая дополнительные канавки, общий вид; на фиг.3 график, показывающий экспоненциальную характеристику потока; на фиг.4 регулирующий орган при разных операционных фазах.

Активная поверхность регулирующего органа выполнена в виде цилиндра 1 и вдоль всей ее длины образованы клинообразные основные канавки 2, а на части активной поверхности выполнены дополнительные клинообразные канавки 3, площадь поперечных сечений которых увеличивается вдоль оси регулирующего органа к торцу 4. Количество основных канавок 2 и дополнительных канавок 3 одинаково. На активной поверхности регулирующего органа может быть выполнено по паре основных 2 и дополнительных 3 канавок.

Регулирующий орган может иметь по три основных 2 и три дополнительных 3 канавки. В этом случае на активной поверхности выполняются узкие пропускающие каналы канавок, которые представляют недостаток в отношении определенных пищевых продуктов.

Дополнительные клинообразные канавки могут быть соединены между собой проточкой 5, выполненной на торце 4. В этом случае дополнительные клинообразные канавки 3 преобразуются в одну канавку, которая располагается перпендикулярно продольной оси регулирующего органа.

Дополнительные канавки 3 могут быть выполнены со стороны торца 4 на половине длины активной поверхности регулирующего органа и поперечное сечение их увеличивается к торцу 4. Грани 6 и 7 основных 2 и дополнительных 3 канавок могут быть выполнены криволинейными. На торце 4 цилиндра 1 может быть выполнена фаска 8.

Чтобы уравновесить динамические силы от потока жидкости, возможно расположение основных 2 и дополнительных 3 канавок диаметрально противоположно друг другу.

Характеристика поверхностной площади регулирующего органа показана на фиг. 3. Одна ось графика показывает длину хода в процентах, другая ось указывает площадь поперечного сечения, площадь регулирования в процентах.

Для реализации регулирующих органов с обоснованными длинами ходов и с такими крутыми характеристиками площади, какие требуются для достижения экспоненциальной характеристики потока, как показано на фиг.3, должна использоваться конструкция с основными 2 и дополнительными 3 клинообразными канавками, которые дают почти квадрат изменения площади с длиной хода регулирующего органа. Кроме того, должны использоваться основные 2 и дополнительные 3 клинообразные канавки, в которых, например, в течение первой половины длины хода регулирующего органа только основные канавки 2 открываются, в течение последующей половины длины хода открываются и основные 2, и дополнительные 3 канавки. Благодаря объединению основных 2 и дополнительных 3 канавок можно достигнуть такого положения, что характеристика площади в течение первой части длины хода будет состоять из квадратного отношения, а в течение второй части длины хода будет составлять комбинацию двух квадратных отношений, которые вместе будут давать экспоненциальную характеристику поверхностной площади.

Регулирующий орган создает падение давления путем преобразования давления в скорость, которая преобразуется в тепло в результате вихревого образования. Это предполагает, что жидкость течет в сторону того конца, где клинообразные канавки 2, 3 регулирующего органа 1 имеют свои наибольшие площади поперечного сечения (см. фиг.4), и вытекает, где площадь клинообразных канавок 2 и 3 является наименьшей. При противоположном направлении потока клинообразные канавки 2 и 3 действуют как диффузор, и кинетическая энергия жидкости более или менее полностью преобразуется в энергию сжатия (давления).

Как показано на фиг.3 и 4, в течение фазы I только основные 2 канавки являются активными, т.е. при длине хода от 0 до 50% В течение фазы II активизируются дополнительные канавки 3, в результате характеристика поверхностной площади изменяется так, как это показано на фиг.3.

В предпочитаемом варианте реализации только от 0 до 80% длины хода используется для регулирования. Остальные 20% т.е. фаза III, используются при промывке регулирующего органа. В частности, при использовании регулирующего органа в пищевой промышленности, в которой требования гигиены очень жесткие, регулирующий орган может быть выполнен такой длины, которая меньше, чем его длина хода, так что при промывке можно полностью извлекать регулирующий орган из клапанного гнезда и тем самым избегать плотных зазоров между регулирующим органа и клапанным гнездом, одновременно обеспечивая большую открытую площадь, чтобы достигнуть правильного промывающего потока. В этом случае фаска 8, которая образована на регулирующем органе, производит активный вклад.

Регулирующий орган для клапана может быть использован для быстрого и точного регулирования.

Использование: в пищевой промышленности. Сущность изобретения: вдоль всей длины активной поверхности клапана выполнены клинообразные основные канавки с площадью поперечного сечения, увеличивающейся вдоль его продольной оси от штока к торцу. Активная часть выполнена в виде цилиндра и на части ее длины выполнены дополнительные клинообразные канавки, количество которых равно количеству основных канавок. 7 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. РЕГУЛИРУЮЩИЙ ОРГАН ДЛЯ КЛАПАНА, вдоль всей длины активной поверхности которого выполнены клинообразные основные канавки с площадью поперечного сечения, увеличивающейся вдоль его продольной оси от штока к торцу, отличающийся тем, что активная часть выполнена в виде цилиндра и на части ее длины выполнены дополнительные клинообразные канавки, количество которых равно количеству основных канавок. 2. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что на активной поверхности выполнено по паре указанных канавок. 3. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что дополнительные канавки выполнены со стороны торца на половине длины активной поверхности с поперечным сечением, увеличивающимся к торцу. 4. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что одинаковые канавки выполнены диаметрально противоположно друг другу. 5. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что грань клиновых поверхностей основных канавок выполнена криволинейной. 6. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что грань клиновых поверхностей дополнительных канавок выполнена криволинейной. 7. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что на торце цилиндра выполнена проточка, коммутирующая дополнительные канавки. 8. Регулирующий орган по п.1, отличающийся тем, что на торце цилиндра выполнена фаска.