Регулирующий осевой клапан Российский патент 2024 года по МПК F16K1/12 F16K47/04 F16K47/14 

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 кавитации.

Технический результат достигается тем, что в регулирующем осевом клапане, содержащем 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 криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку,

Отличительными конструктивными элементами предлагаемого изобретения является то, что в выходном патрубке установлена расширительная втулка, на внутренней поверхности которой осесимметрично установлены рассекатели, имеющие форму пирамид, основания которых лежат в плоскости перпендикулярной оси клапана, а вершины направлены в сторону выходного отверстия расширительной втулки, а внутренние поверхности продольных ручьев связаны радиальными каналами круглого сечения с внутренней полостью делителя потока, причем диаметр радиальных каналов увеличивается к выходному патрубку.

На фиг. 1 изображена схема регулирующего осевого клапана.

На фиг. 2 показан делитель потока.

На фиг. 3 представлена расширительная втулка. Регулирующий осевой 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 взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока 7, на которой выполнены продольные ручьи 10 криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку 4. В выходном патрубке 4 установлена расширительная втулка 11, на внутренней поверхности которой осесимметрично установлены рассекатели 12, имеющие форму пирамид, основания которых лежат в плоскости перпендикулярной оси клапана, а вершины направлены в сторону выходного отверстия расширительной втулки 11, а внутренние поверхности продольных ручьев 10 связаны радиальными каналами 13 круглого сечения с внутренней полостью делителя потока 7, причем диаметр радиальных каналов 13 увеличивается к выходному патрубку 4.

Регулирующий осевой клапан работает следующим образом.

В закрытом состоянии делитель потока 7 находится в крайнем положении, максимально приближенном к выходному патрубку 4. При этом продольные ручьи 10 перекрыты, жидкость через клапан не проходит.

При открытии клапана делитель потока 7 перемещается в сторону выходного патрубка 3 от привода поступательного движения 9. Открываются продольные ручьи 10 и жидкость проходит в зазоре между внутренней поверхностью запирающего устройства 8 и поверхностью продольных ручьев 10. Далее жидкость движется по продольным ручьям 10 в сторону выходного патрубка и проходит через радиальные каналы 13, откуда поступает во внутреннюю полость делителя потока 7, а далее также в выходной патрубок 4. Деление потока на струи, движущиеся по продольным ручьям 10 и радиальным каналам 13 и последующее их взаимодействие рассеивает энергию, что способствует снижению кавитации.

За счет того, что диаметр радиальных каналов 13 увеличивается к выходному патрубку 4 по мере открытия увеличивается расход жидкости через радиальные каналы.

Благодаря тому, что в выходном патрубке 4 установлена расширительная втулка 11 на внутренней поверхности которой осесимметрично установлены рассекатели 12, имеющие форму пирамид, основания которых лежат в плоскости перпендикулярной оси клапана, а вершины направлены в сторону выходного отверстия расширительной втулки 11, поток снова делится на струи в пристенной зоне расширительной втулки 11, что способствует снижению кавитации.

Расположение рассекателей 12 вышеописанным образом и их форма способствует созданию на выходе из клапана дополнительного гидравлического сопротивления, что обеспечивает плавный перепад давлений и снижает кавитацию.

Предлагаемый регулирующий осевой клапан имеет сравнительно простую конструкции, 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. Регулирующий осевой 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 криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку. В выходном патрубке установлена расширительная втулка, на внутренней поверхности которой осесимметрично установлены рассекатели, имеющие форму пирамид, основания которых лежат в плоскости перпендикулярной оси клапана, а вершины направлены в сторону выходного отверстия расширительной втулки, а внутренние поверхности продольных ручьев связаны радиальными каналами круглого сечения с внутренней полостью делителя потока, причем диаметр радиальных каналов увеличивается к выходному патрубку. Предлагаемый регулирующий осевой клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяет снизить кавитационные эффекты и обеспечивает относительно невысокое гидравлическое сопротивление в открытом положении. 3 ил.

Регулирующий осевой 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 криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку, отличающийся тем, что в выходном патрубке установлена расширительная втулка, на внутренней поверхности которой осесимметрично установлены рассекатели, имеющие форму пирамид, основания которых лежат в плоскости перпендикулярной оси клапана, а вершины направлены в сторону выходного отверстия расширительной втулки, а внутренние поверхности продольных ручьев связаны радиальными каналами круглого сечения с внутренней полостью делителя потока, причем диаметр радиальных каналов увеличивается к выходному патрубку.