ВЕНТИЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F16K47/04 

Изобретение может быть использовано в пневмоарматуре для регулирования расхода сжатых газов, преимущественно в приборах и устройствах для отбора на анализ проб газов с давлением до 40 МПа.

Известен запорно-регулирующий вентиль, предназначенный для регулирования расхода сжатых газов с давлением до 40 МПа в пробоотборных устройствах, содержащий корпус, седло, расположенный в корпусе и взаимодействующий с седлом запорно-регулирующий орган с конической запорной поверхностью и уплотнительные элементы [1]
Недостатком данного вентиля является недостаточная плавность регулирования расхода газа в начале открытия при рабочих давлениях 35 40 Мпа, поскольку образующийся кольцевой зазор резко увеличивает площадь проходного сечения.

Известен вентиль по [2] содержащий корпус и седло, установленное с возможностью регулирования его положения относительно оси корпуса, расположенный в корпусе и взаимодействующий с седлом запорно-регулирующий орган игольчатого типа с конической запорной поверхностью и уплотнительные элементы.

Недостатком данного вентиля также является недостаточная плавность регулирования газа в момент открытия при рабочих давлениях 35 40 МПа, поскольку образующийся кольцевой зазор резко увеличивает площадь проходного сечения.

Задача изобретения повышение плавности регулирования расхода газа в начале открытия.

Требуемый технический результат достигается тем, что в вентиле, содержащем корпус и седло, установленное с возможностью регулирования его положения относительно оси корпуса, расположенный в корпусе и взаимодействующий с седлом запорно-регулирующий орган с конической запорной поверхностью и уплотнительные элементы, на запорно-регулирующем органе выполнена ступень меньшего диаметра, размещенная с радиальным зазором в проводящем канале седла, причем на конце ступени выполнена наклонная к оси поверхность, а между ней и конической запорной поверхностью выполнены кольцевые канавки, имеющие в сечении треугольную форму.

На фиг. 1 изображен общий вид вентиля; на фиг. 2 запорно-регулирующий орган в увеличенном масштабе.

Вентиль содержит корпус 1 и прикрепленное к нему болтами 2 с возможностью регулирования его положения относительно оси корпуса седло 3, на которых выполнены штуцеры ля входа 4 и выхода 5 газа.

Внутри корпуса расположен запорно-регулирующий орган 6 с конической запорной частью 7, его ступень меньшего диаметра 8 размещена с радиальным зазором в подводящем канале 9 седла 3, на цилиндрической поверхности которой выполнены кольцевые канавки 10, имеющие в сечении треугольную форму, а за ними наклонная к оси поверхность 11; с другой стороны имеется канавка со шпонкой 12 и резьбовая часть 13. Шпонка 12 предназначена для предотвращения поворота запорно-регулирующего органа 6 относительно седла 7 и установлена с возможностью продольного перемещения в направляющем шлице 14, выполненном в корпусе 1.

Поворотный маховик 15 с помощью шпонки 16 и винта 17 закреплен на оси 18, которая через резьбу винтового механизма взаимодействующего с запорно-регулирующим органом 6. Ось 18 установлена на корпусе со свободой вращения с использованием втулки 19 и болтов 20.

Герметизация внутренней полости вентиля обеспечивается уплотнительными кольцами 21 23 и поджимающей резьбовой втулкой 24.

Вентиль работает следующим образом.

Исходное положение вентиль закрыт, к штуцеру 4 подведен газ высокого давления. При повороте маховика 15 ось через резьбу винтового механизма взаимодействует с запорно-регулирующим органом 6, перемещая его от седла 3. При этом образуется зазор между конической запорной поверхностью 7 и седлом 3. На величину расхода газа в начальный момент открытия помимо величины сечения кольцевого зазора между конусом 7 и седлом 3 в значительной степени влияет торможение газового потока в зазоре между цилиндрической поверхностью ступени меньшего диаметра 8 и седлом 3 в подводящем канале 9.

Наличие кольцевых канавок 10, имеющих в сечении треугольную форму, приводит к турбулизации потока газа при ударе его о стенку канавки, а также позволяет избежать плохо продуваемых застойных зон и возможности проникновения посторонних примесей в рабочую среду.

Торможение газового потока в подводящем канале и возникновение местных сопротивлений в процессе турбулизации потока газа в кольцевых канавках позволяет сдемпфировать заброс давления в отводящем канале штуцера выхода газа 5. Этим достигается повышение плавности регулирования расхода газа в начале открытия вентиля.

Дальнейшее увеличение расхода газа происходит в процессе осевого перемещения запорно-регулирующего органа 6 при увеличении зазора между конусом 7 и седлом 3 и по мере выхода ступени меньшего диаметра 8 из подводящего канала 9. В заключительной стадии регулирование расхода газа осуществляется за счет изменения проходного сечения между седлом 3 и наклонной к оси запорно-регулирующего органа поверхности 11.

Уменьшение расхода газа и закрытие вентиля осуществляют обратным движением запорно-регулирующего органа 6 посредством поворота 14 в другую сторону.

Предлагаемое техническое решение выполнение запорно-регулирующего органа со ступенью меньшего диаметра, размещенной с радиальным зазором в подводящем канале седла и имеющей наклонную к оси поверхность, а также кольцевые канавки треугольной формы в сечении позволяет повысить плавность регулирования расхода газа в начале открытия вентиля.

Использование: арматуростроение, в частности регулирование расхода сжатого газа. Сущность изобретения: вентиль содержит корпус, седло, установленное с возможностью регулирования его положения относительно оси корпуса, уплотнительные элементы и запорно-регулирующий орган с конической запорной поверхностью и ступенью меньшего диаметра, размещенной с радиальным зазором в подводящем канале седла. На конце ступени выполнена наклонная к оси поверхность, а между ней и конической запорной поверхностью выполнены кольцевые канавки, имеющие в сечении треугольную форму. 2 ил.

Вентиль, содержащий корпус и седло, установленное с возможностью регулирования его положения относительно оси корпуса, расположенный в корпусе и взаимодействующий с седлом запорно-регулирующий орган с конической запорной поверхностью, уплотнительные элементы, отличающийся тем, что на запорно-регулирующем органе выполнена ступень меньшего диаметра, размещенная с радиальным зазором в подводящем канале седла, причем на конце ступени выполнена наклонная к оси поверхность, а между ней и конической запорной поверхностью выполнены кольцевые канавки, имеющие в сечении треугольную форму.