Осесимметричный регулирующий клапан Российский патент 2024 года по МПК F16K1/12 F16K31/54 

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, опубл. 15.05.2017] 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 предлагается осесимметричный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающее устройство, привод поступательного движения в виде реечного механизма, внутренняя поверхность запирающего устройства взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока, на которой выполнены продольные ручьи, ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого изобретения является то, что продольные ручьи имеют трапецеидальное поперечное сечение, а запирающее устройство представляет собой размещенную соосно делителю потока полую цилиндро-коническую втулку, коническая часть которой имеет треугольные вырезы, расположена со стороны входного патрубка и соединяется при помощи тяг, установленных между вырезами, с приводом поступательного движения.

На фиг. 1 изображена схема осесимметричного регулирующего клапана.

На фиг. 2 показан делитель потока.

На фиг. 3 представлено запирающее устройство. Осесимметричный регулирующий клапан содержит внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 патрубки с фланцами 5 и 6, делитель потока 7, запирающее устройство 8, 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, ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку 4. Продольные ручьи 10 имеют трапецеидальное поперечное сечение, а запирающее устройство 8 представляет собой размещенную соосно делителю потока 7 полую цилиндро-коническую втулку, коническая часть которой имеет треугольные вырезы 11, расположена со стороны входного патрубка 3 и соединяется при помощи тяг 12, установленных между вырезами 11, с приводом поступательного движения 9.

Осесимметричный регулирующий клапан работает следующим образом.

В закрытом положении запирающее устройство 8 находится в крайнем положении, наиболее удаленном от выходного патрубка 4, при котором продольные ручьи 10 на делителе потока 7 закрыты. Жидкость через осевой клапан не протекает.

Процесс открытия осуществляется путем перемещения запирающего устройства 8 вдоль делителя потока 7 тягами 12 в сторону выходного патрубка 4. Перемещение производится при помощи привода поступательного движения 9, в виде реечного механизма.

При движении запирающего устройства 8 происходить открытие зазора для прохождения жидкости между внутренней поверхностью запирающего устройства 8 и поверхностями продольных ручьев 10 на делителе потока 7. По мере перемещения запирающего устройства 8 этот зазор увеличивается, растет расход жидкости через клапан. Это обеспечивается тем, что продольные ручьи 10 имеют трапецеидальное поперечное сечение, ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку 4.

В полностью открытом положении запирающее устройство 8 находится в крайнем положении, наиболее приближенном к выходному патрубку 4.

Благодаря тому, что продольные ручьи 10 имеют трапецеидальное поперечное сечение, происходит деление потока на струи, а трапецеидальная форма сечения приводит к возникновению дополнительных завихрений и ускорений в струях, что способствует рассеиванию энергии и снижению кавитации.

За счет того, что запирающее устройство 8 представляет собой размещенную соосно делителю потока 7 полую цилиндро-коническую втулку, коническая часть которой имеет треугольные вырезы 11, происходит дополнительное деление потока при его прохождении через треугольные вырезы 11, что также снижает кавитацию.

Расположение конической части с треугольными вырезами 11 со стороны входного патрубка 3 позволяет делить поток на струи при заполнении жидкостью продольных ручьев 10 и эффективно снижать кавитацию.

Коническая часть запирающего устройства 8 соединяется при помощи тяг 12, установленных между треугольные вырезами 11, с приводом поступательного движения 9. При этом жидкость, обтекая тяги 12, дополнительно рассеивает энергию и снижает возникновение кавитации.

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

Предлагаемое 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. Осесимметричный регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающее устройство, привод поступательного движения в виде реечного механизма. Внутренняя поверхность запирающего устройства взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока, на которой выполнены продольные ручьи, ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку. Продольные ручьи имеют трапецеидальное поперечное сечение. Запирающее устройство представляет собой размещенную соосно делителю потока полую цилиндро-коническую втулку, коническая часть которой имеет треугольные вырезы, расположенную со стороны входного патрубка и соединенную при помощи тяг, установленных между вырезами, с приводом поступательного движения. Предлагаемый осесимметричный регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкции, позволяет снизить кавитационные эффекты и обеспечивает относительно невысокое гидравлическое сопротивление в открытом положении. 3 ил.

Осесимметричный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающее устройство, привод поступательного движения в виде реечного механизма, внутренняя поверхность запирающего устройства взаимодействует с внешней поверхностью делителя потока, на которой выполнены продольные ручьи, ширина и глубина увеличивается к выходному патрубку отличающийся тем, что продольные ручьи имеют трапецеидальное поперечное сечение, а запирающее устройство представляет собой размещенную соосно делителю потока полую цилиндро-коническую втулку, коническая часть которой имеет треугольные вырезы, расположенную со стороны входного патрубка и соединенную при помощи тяг, установленных между вырезами, с приводом поступательного движения.