Двухступенчатый регулирующий клапан Российский патент 2024 года по МПК F16K1/12 F16K47/04 F16K47/16 

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначена для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.

Известен прямоточный клапан прямоточный регулирующий клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/10/1-1.pdf], содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство, представляющее собой поршень с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма.

К недостаткам данного клапана следует отнести возникновение кавитации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный клапан [Патент РФ 2645103, МПК F16K 1/12; F16K 47/02, опубл. 15.02.2018], содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, отверстия в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство цилиндрической формы с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой обечайку, при этом внутренняя поверхность обечайки взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра, который выполнен закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса, внешняя поверхность обечайки выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, при этом цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса, а на криволинейной части выполнены продольные ручьи криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к краю обечайки, причем количество ручьев равно числу отверстий в рядах перфорированного полого цилиндра.

К недостаткам данного клапана следует отнести возникновение кавитации.

Техническим результатом данного изобретения является снижение кавитационных эффектов и обеспечение относительно невысокого гидравлического сопротивления в открытом положении.

Технический результат достигается тем, что предлагается двухступенчатый регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающее устройство цилиндрической формы, привод поступательного движения в виде реечного механизма, внутренняя поверхность запирающего устройства взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока, на которой выполнены продольные ручьи, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку.

Отличительными конструктивными элементами предлагаемого изобретения является то, что делитель потока выполнен в виде ступенчатого цилиндра, причем участок меньшего диаметра размещен со стороны выходного патрубка, а продольные ручьи выполнены на обоих участках делителя потока и имеют в поперечном сечении треугольную форму, запирающее устройство представляет собой прикрепленную к внутренней поверхности внешнего корпуса втулку, а в выходном патрубке установлена расширительная втулка на внутренней поверхности которой выполнены расположенные в шахматном порядке конические впадины.

На фиг. 1 изображена схема двухступенчатого регулирующего клапана.

На фиг. 2 показан делитель потока.

Двухступенчатый регулирующий клапан, содержащий внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 патрубки с фланцами 5 и 6, делитель потока 7, запирающее устройство 8 цилиндрической формы, привод поступательного движения 9 в виде реечного механизма, внутренняя поверхность запирающего устройства 8 взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока 7, на которой выполнены продольные ручьи 10, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку 4. Делитель потока 7, выполнен в виде ступенчатого цилиндра, причем участок меньшего диаметра размещен со стороны выходного патрубка 4, а продольные ручьи 10 выполнены на обоих участках делителя потока 7 и имеют в поперечном сечении треугольную форму, запирающее устройство 8 представляет собой прикрепленную ко внутренней поверхности внешнего корпуса 1 втулку, а в выходном патрубке 4 установлена расширительная втулка 11 на внутренней поверхности которой выполнены, расположенные в шахматном порядке конические впадины 12.

Двухступенчатый регулирующий клапан работает следующим образом.

В закрытом состоянии делитель потока 7 находится в крайнем, наиболее приближенном к выходному патрубку 4, положении. При этом запирающее устройство 8 и расширительная втулка 11 перекрывают продольные ручьи 10, расположенные на обоих участках делителя потока 7 и жидкость через клапан не проходит.

Открытие клапана происходит при перемещении делитель потока 7 от привода поступательного движения 9 в сторону выходного патрубка 3. В процессе данного перемещения происходит плавное открытие продольных ручьев 10, расположенных на обоих участках делителя потока 7 и жидкость движется через клапан.

За счет того, что делитель потока 7, выполнен в виде ступенчатого цилиндра, причем участок меньшего диаметра размещен со стороны выходного патрубка 4, обеспечивается плавное снижение давления, что способствует снижению кавитации.

Благодаря тому, что продольные ручьи 10 выполнены на обоих участках делителя потока 7 и имеют в поперечном сечении треугольную форму, поток дважды делится на струи что способствует снижению кавитации. Треугольная форма поперечного сечения способствует формированию расширяющихся струй в которых происходит плавный перепад давлений, обеспечивающий снижение кавитации.

Для перекрытия потока и осуществления заполнения продольных ручьев 10 запирающее устройство 8 представляет собой прикрепленную ко внутренней поверхности внешнего корпуса 1 втулку. Такое выполнение запирающего устройства 8 обеспечивает также дросселирование потока, снижающее кавитацию.

За счет того, что в выходном патрубке 4 установлена расширительная втулка 11 на внутренней поверхности которой выполнены, расположенные в шахматном порядке конические впадины 12 в ее пристенной области формируется турбулентный слой, защищающий от кавитации поверхность расширительной втулки 11.

Предлагаемый двухступенчатый регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяет снизить кавитационные эффекты и обеспечивает относительно невысокое гидравлическое сопротивление в открытом положении.

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. Двухступенчатый регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающее устройство цилиндрической формы, привод поступательного движения в виде реечного механизма, внутренняя поверхность запирающего устройства взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока, на которой выполнены продольные ручьи, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку. Делитель потока, выполнен в виде ступенчатого цилиндра, причем участок меньшего диаметра размещен со стороны выходного патрубка, а продольные ручьи выполнены на обоих участках делителя потока и имеют в поперечном сечении треугольную форму, запирающее устройство представляет собой прикрепленную к внутренней поверхности внешнего корпуса втулку, а в выходном патрубке установлена расширительная втулка, на внутренней поверхности которой выполнены расположенные в шахматном порядке конические впадины. Предлагаемый двухступенчатый регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяет снизить кавитационные эффекты и обеспечивает относительно невысокое гидравлическое сопротивление в открытом положении. 2 ил.

Двухступенчатый регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающее устройство цилиндрической формы, привод поступательного движения в виде реечного механизма, внутренняя поверхность запирающего устройства взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока, на которой выполнены продольные ручьи, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку, отличающийся тем, что делитель потока, выполнен в виде ступенчатого цилиндра, причем участок меньшего диаметра размещен со стороны выходного патрубка, а продольные ручьи выполнены на обоих участках делителя потока и имеют в поперечном сечении треугольную форму, запирающее устройство представляет собой прикрепленную к внутренней поверхности внешнего корпуса втулку, а в выходном патрубке установлена расширительная втулка, на внутренней поверхности которой выполнены расположенные в шахматном порядке конические впадины.