Прямоточный запорный клапан Советский патент 1993 года по МПК F16K1/00 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в энергетической, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - уменьшить потери энергии и повысить быстродействие клапана при срабатывании.

На фиг.1 изображен разрез клапана в плоскости осевой симметрии; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Прямоточный запорный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 расположен наклонный шпиндель 4, связанный с запорным органом 5, выполненным в виде плунжера 6 с торцевой поверхностью 7, спрофилированной по границе безотрывного течения, и уплотнительной поверхностью 8, взаимодействующей с седлом 9. Корпус 1 закрывается крышкой, в которой размещается уплотнение 11 и прижимной элемент 12. Проточная часть корпуса 1 выполнена конфузорно-диффузорной формы в плоскости осевой симметрии клапана и диффузор- но-конфузорной формы в ортогональной плоскости с переходным эллипсоидальным сечением 13, площадь которого равняется площади входного сечения 14 круглой формы. Выходное сечение 15 также имеет круглую форму.

Прямоточный запорный клапан работает следующим образом.

При полностью открытом плунжере 6 поток рабочей среды поступает во входной патрубок 2 корпуса 1 и безотрывно движется в проточной части входного патрубка, образованной стенками последнего и торцовой поверхностью 7 плунжера, спрофили- рованной по границе безотрывного течения, до эллипсоидального переходного сечения 13, малая ось которого находится в

ы

Os ON

плоскости осевой симметри, а большая ось - ортогональной плоскости. Поскольку площадь эллипсоидального переходного сечения 13 равна площади круглого входного сечения 14; поток рабочей среды здесь не отрывается и плавно перестраивается с минимальными потерями энергии в проточной части выходного патрубка 3, принимая круглую форму в выходном сечении 15. При срабатывании клапана уплотнительная поверхность 8 запорного органа 5 плотно прижимается к седлу 9 и тем самым препятствует обратному движению потока рабочей среды. Поскольку запорный орган 5 движется по малой оси эллипсоидального переходного сечения, время его срабатывания уменьшается во столько раз, во сколько раз размер малой оси эллипса меньше,диаметра круга при их одинаковой площади.

Сравнительные гидравлические испытания на моделях проточных частей известного и предлагаемого запорных клапанов показали следующие результаты, В предлагаемой конструкции запорного клапана с эллипсоидальным переходным сечением, у которого размер малой оси 24 мм, -а боль0

5

0

5

шой оси 40 мм, время срабатывания уменьшается в 0,8-0,77 раза, при этом потери энергии уменьшаются на 9-Т2%.

Формула и зобретени я Прямоточный запорный клапан, содержащий корпус с седлом, входным и выходным патрубками, наклонной к оси патрубков полостью, в которой размещен шпиндель, соединенный с запорным органом в виде плунжера, крышку с уплотнением и нажимной втулкой, причем на плунжере выполнена уплотнительная поверхность, взаимодействующая с седлом,а торцовая поверхность плунжера, обращенная к седлу, выполнена профилированной с образованием при открытом клапане проточного канала переменного сечения, отличающий с я тем, что проходное сечение отверстия в месте пересечения наклонной полости и выходного канала выполнено эллипсоидальной формы, причем малая ось эллипса расположена вдоль оси шпинделя, а площадь эллипсоидального проходного сечения равна площади проходного сечения выходного патрубка.

Риг2.

Использование: в трубопроводной арматуре. Сущность изобретения: в полости корпуса, наклонной к оси входного и выходного патрубков, размещен шпиндель, соединенный с запорным органом в виде плунжера. На плунжере выполнена уплотнительная поверхность, взаимодействующая с седлом. Торцовая поверхность плунжера, обращенная к седлу, выполнена профилированной с образованием при открытом клапане проточного канала переменного сечения. Проходное сечение отверстия в месте пересечения наклонной полости и выходного канала выполнено эллипсоидальной формы. Малая ось эллипса расположена вдоль оси шпинделя. Площадь проходного сечения равна площади проходного сечения выходного патрубка. 2 ил,