Регулирующий орган Советский патент 1985 года по МПК F01D17/14 F16K3/26 

Изобретение относится к арматуростроению и турбиностроению и может быть использовано в клапанных системах парораспределения энергетических турбин и в маневровых устройствах судовых турбомашин.

Цель изобретения - снижение потерь давления.

На чертеже изображен регулирующий орган, общий вид.

Регулирующий орган имеет корпус (не показан), в котором размещена полая чашка 1 с полостью 2 и отверстиями 3 с наименьшим характерным размером (например, диаметром у отверстия 3 или шириной у щели), равным 0,01-0,03 диаметра Dn посадочного места 4. Отверстия 3 выходят в пароотводящий канал 5 под посадочным местом 4 чашки 1 в седле 6 и сконцентрированы в чащке 1 в два пояса 7 и 8: входной пояс 7 (вход пароотводящего канала 5) около посадочного места 4 и выходной пояс 8 (выход пароотводящего канала 5) в донной части 9 чашки . Отверстия 3 расположены во входном поясе 7 под углом 4560°, а в выходном поясе 8 - под углом 1020° к продольной оси 10 органа. Входной пояс 7 пароотводящего канала 5 выполнен конфузорным, а выходной пояс 8 - диффузорным. Суммарная площадь отверстий 3 на входе пароотводящего канала 5 составляет 0,1-0,2, а на выходе пароотводящего канала 5 - 0,05-0,1 площади полусферы, построенной на посадочном месте 4 чашки 1 (на диаметре Dn посадочного места 4).

Регулирующий орган работает следующим образом.

На частичном подъеме полой чашки 1 рабочее тело, проходя через пароотводящий канал 5, сначала ускоряется на конфузорном входе (входном поясе 7), а затем тормозится в диффузорном выходе (выходном поясе 8) и далее в диффузорном пароотводящем канале 5. По образующим чашки 1 седла 6 статическое давление сначала падает до минимального значения в регулирующем сечении, а затем растет в диффузорных частях пароотводящего канала 5. При этом интенсивность падения давления

на входном поясе 7 превосходит его рост на выходном поясе 8, где расположены отверстия 3 выходного пояса 8. Следовательно, осуществляется не только наддув области под чашкой 1 за счет перепада давлений по входному - выходному поясам 7 и 8 из-за разности площадей отверстий 3, но и осуществляется автоматически устанавливающаяся подгрузка чашки 1 (регулирующего органа) и ее вибростабилизация при всех величинах подъема над седлом 6 (над диаметром Од) С подъемом чащки 1 (регулирующего органа) зона минимального сечения перемещается от входного пояса 7 к выходному поясу 8 и, чем

5 ближе к номинальному (полному подъему ее положения над седлом 6), тем большая доля рабочего тела поступает к горлу диффузорного пароотводящего канала 5 через отверстия 3 во входном поясе 7 из внутренней полости 2 и отверстия 3 в выходном

поясе 8. Смещиваясь с основными потоками, вторичные токи создают наиболее.благоприятное поле скоростей для безотрывной высокоэффективной работы пароотводящего диффузорного канала 5, обеспечивая тем самым минимум потерь давления на всей проточной части органа вообще. Соответствующим углом (наклоном) отверстий 3 к продольной оси 10 регулирующего органа сводится к минимуму гидравлические потери на пути микроструй вторичного течения из пароотводящего канала 5 во внутреннюю полость 2, а углом (наклоном) отверстий 3 выходного пояса 8 осуществляется донный наддув микроструями с возрастающей скоростью от периферии с углом 20° к центру с углом 10° - для достижения оптимального (эллиптического профиля) распределения скоростей во входной эпюре общего потока рабочего тела перед горлом диффузорного пароотводящего канала, тем самым повышается

эффект минимизации потерь давления в клапанах. В результате распределения отверстий (сквозных проходов) по чашке регулирующего органа практически полностью устраняются виброакустические колебания подвижных элементов клапана и стабилизируется течение рабочего тела в проточной части.

РЕГУЛИРУЮЩИЙ ОРГАН, содержащий полую -чашку с отверстиями, выходящими в пароотводящий канал под посадочным местом чащки в седле и имеющими наименьщий характерный размер, равный 0,01-0,03 диаметра посадочного места, отличающийся тем. Что, с целью снижения потерь давления, суммарная площадь отверстий на входе и выходе пароот; водящего канала составляет соответственно 0,1-0,2 и 0,05-0,1 площади .полусферы, построенной на посадочном месте чащки, а отверстия расположены под углами к продольной оси органа, составляющими 45-60° и 10-20° соответственно на входе и выходе пароотводящего канала. (Л а О5 to