Регулирующий клапан прямоточного типа Российский патент 2024 года по МПК F16K47/04 F16K1/12 

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. Недостатками данного клапана является возникновение кавитации. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является регулирующий клапан прямоточного типа содержащий 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 [Патент РФ №2618150, МПК F16K 3/24; МПК F16K 47/04, опубл. 02.05.2017, БИ №13].

Недостатками данного клапана являются возникновение кавитации.

Техническим результатом данного изобретения является создание регулирующего клапана прямоточного типа позволяющего снизить кавитацию.

Технический результат достигается тем, что предлагается регулирующий клапан прямоточного типа, содержащий 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.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого изобретения является то, что к внутренней поверхности корпуса прикреплены расположенные в меридиональных плоскостях плоские направляющие с расположенными в шахматном порядке круглыми и прямоугольными отверстиями, причем на краях плоских направляющих, со стороны выходного патрубка, выполнены треугольные вырезы.

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.

К внутренней поверхности корпуса 1 прикреплены расположенные в меридиональных плоскостях плоские направляющие 13 с расположенными в шахматном порядке круглыми 14 и прямоугольными отверстиями 15, причем на краях плоских направляющих 13 со стороны выходного патрубка 3 выполнены треугольные вырезы 16.

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 потока в требуемом направлении.

В центральных частях полых перфорированных цилиндров отверстия отсутствуют. Это позволяет организовать разделение входной и промежуточной, а также промежуточной и выходной камер.

Благодаря тому, что ко внутренней поверхности корпуса 1 прикреплены расположенные в меридиональных плоскостях плоские направляющие 13 удается дополнительно разделить поток, движущийся в промежуточной камере на струй, что способствует снижению кавитации.

Выполнение плоских направляющих 13 с расположенными в шахматном порядке круглыми 14 и прямоугольными отверстиями 15 позволяет осуществлять перетоки жидкости между ними и деление потоков на струи разной формы, что также рассеивает энергию и способствует снижению кавитации.

За счет того, что на краях плоских направляющих 13, со стороны выходного патрубка 3, выполнены треугольные вырезы 16 осуществляется дополнительное разделение потоков на струи по высоте плоских направляющих 13, что способствует снижению кавитации.

Предлагаемая конструкция регулирующего клапана прямоточного типа позволяет обеспечить снижение кавитации.

Предлагаемое относится к арматуростроению и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов. Регулирующий клапан прямоточного типа содержит 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. 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. В полости внутреннего перфорированного цилиндра, в центральной его части, симметрично установлены направляющие обтекатели криволинейной формы. К внутренней поверхности корпуса прикреплены расположенные в меридиональных плоскостях плоские направляющие с расположенными в шахматном порядке круглыми и прямоугольными отверстиями. На краях плоских направляющих, со стороны выходного патрубка, выполнены треугольные вырезы. Предлагаемая конструкция регулирующего клапана прямоточного типа позволяет обеспечить снижение кавитации. 1 ил.

Регулирующий клапан прямоточного типа, содержащий 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, отличающийся тем, что к внутренней поверхности корпуса прикреплены расположенные в меридиональных плоскостях плоские направляющие с расположенными в шахматном порядке круглыми и прямоугольными отверстиями, причем на краях плоских направляющих со стороны выходного патрубка выполнены треугольные вырезы.