Шаровой кран Российский патент 2024 года по МПК F16K5/06 F16K47/14 

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам с дросселирующими элементами, и предназначено для использования в системах гидравлики, пневматики, в различных отраслях промышленности, энергетике, военных устройствах, медицине.

Известен кран, содержащий составной корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, шток, уплотнение штока, причем в сквозном отверстии шарового поворотного затвора прикреплены элементы дросселеривания [Патент SU №1077581, МПК F16K 5/10; F16K 47/02, опубл. 28.02.1984, БИ №2].

Недостатком данного клапана регулирующего является возникновение кавитации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является кран, содержащий составной корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, шток, уплотнение штока, седла шарового поворотного затвора, в сквозном отверстии шарового поворотного затвора прикреплен элемент дросселирования, элемент дросселирования представляет собой прикрепленную к внутренней стенке сквозного отверстия шарового поворотного затвора пластину с отверстиями, выполненную в виде сегмента круга, основание которого параллельно оси шарового поворотного затвора, причем отверстия на пластине расположены кольцевыми рядами, центры которых находятся на оси сквозного отверстия шарового поворотного затвора, диаметр отверстий в рядах увеличивается от периферии к центру, а их количество в рядах от центра к периферии [Патент РФ №2785978, МПК F16K 5/106; F16K 5/08, опубл. 15.12.2022, БИ №35).

Недостатком данного клапана регулирующего является возникновение кавитации.

Техническим результатом данного изобретения является создание шарового крана, предотвращающего возникновение кавитации.

Технический результат достигается тем, что предлагается шаровой кран, содержащий составной корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, шток, уплотнение штока, седла шарового поворотного затвора, в сквозном отверстии шарового поворотного затвора прикреплен элемент дросселирования, который представляет собой прикрепленную к внутренней стенке сквозного отверстия шарового поворотного затвора пластину с отверстиями.

Отличительными конструктивными особенностями предлагаемого изобретения является то, что свободный край пластины выполнен криволинейным, и имеет треугольные вырезы, глубина которых увеличивается от центра пластины к ее краям, а отверстия на пластине расположены в шахматном порядке.

На фиг. 1 показана схема шарового крана.

На фиг. 2 изображен вид А.

Шаровой кран содержит составной корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, шаровой поворотный затвор 4 со сквозным отверстием 5, шток 6, уплотнение штока 7, седла 8 шарового поворотного затвора, в сквозном отверстии 5 шарового поворотного затвора 4 прикреплен элемент дросселирования, который представляет собой прикрепленную к внутренней стенке сквозного отверстия 5 шарового поворотного затвора пластину 9 с отверстиями 10. Свободный край пластины 9 выполнен криволинейным, и имеет треугольные вырезы 11, глубина которых увеличивается от центра пластины 9 к ее краям, а отверстия 10 на пластине 9 расположены в шахматном порядке.

Шаровой кран работает следующим образом.

В полностью открытом положении сквозное отверстие 5 шарового поворотного затвора 4 полностью открыто (ось сквозного отверстия 5 шарового поворотного затвора 4 совпадает с продольной осью составного корпуса 1), жидкость проходит через шаровой кран.

При полностью закрытом положении шаровой поворотный затвор 4 повернут на 90 градусов относительно полностью открытого положения (ось сквозного отверстия 5 шарового поворотного затвора 4 перпендикулярна продольной оси составного корпуса 1), жидкость через шаровой кран не проходит.

Открытие шарового крана происходит путем поворота шарового поворотного затвора 4. На начальных стадиях открытия жидкость поступает из входного 2 патрубка и проходит через частично открытое сквозное отверстие 5, в котором прикреплен элемент дросселирования разбивающий поток на струи для предотвращения кавитации.

Благодаря тому, что свободный край пластины 9 выполнен криволинейным, на начальной фазе открытия, когда скорости потока велики и вероятность возникновения кавитации высока, происходит деление потока на струи, что рассеивает энергию и предотвращает возникновение кавитации.

За счет того, что на криволинейном краю пластины 9 имеются треугольные вырезы 11, глубина которых увеличивается от центра пластины 9 к ее краям, происходит дополнительное деление сформированных струй на более мелкие. Треугольная форма вырезов позволяет формировать струи, форма которых отлична от формы струй, возникающих при прохождении потока через отверстия 10. это позволяет разделить поток на струи разной формы и расположения, что обеспечивает снижение кавитации.

Расположение отверстий 10 на пластине 9 в шахматном порядке позволяет сформировать дополнительные струи на больших фазах открытия, способствующие рассеиванию энергии и снижению кавитации.

Предлагаемая конструкция шарового крана, предотвращает возникновение кавитации и имеет относительно невысокое гидравлическое сопротивление в открытом положении.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам с дросселирующими элементами, и предназначено для использования в системах гидравлики, пневматики, в различных отраслях промышленности, энергетике, военных устройствах, медицине. Шаровой кран содержит составной корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, шток, уплотнение штока, седла шарового поворотного затвора. В сквозном отверстии шарового поворотного затвора прикреплен элемент дросселирования, который представляет собой прикрепленную к внутренней стенке сквозного отверстия шарового поворотного затвора пластину с отверстиями, свободный край пластины выполнен криволинейным и имеет треугольные вырезы, глубина которых увеличивается от центра пластины к ее краям, а отверстия на пластине расположены в шахматном порядке. Предлагаемая конструкция шарового крана предотвращает возникновение кавитации и имеет относительно невысокое гидравлическое сопротивление в открытом положении. 2 ил.

Шаровой кран, содержащий составной корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, шток, уплотнение штока, седла шарового поворотного затвора, в сквозном отверстии шарового поворотного затвора прикреплен элемент дросселирования, который представляет собой прикрепленную к внутренней стенке сквозного отверстия шарового поворотного затвора пластину с отверстиями, отличающийся тем, что свободный край пластины выполнен криволинейным и имеет треугольные вырезы, глубина которых увеличивается от центра пластины к ее краям, а отверстия на пластине расположены в шахматном порядке.