Разгруженный клапан Советский патент 1993 года по МПК F16K1/34 

Изобретение относится к разгружен- .ным клапанам, используемым в системах паро- и газораспределения турбоагрегатов в качестве регулирующих и защитных органов.

Известен разгруженный клапан, содержащий корпус, рабочий орган с разгрузочным запорным элементом, конфу- зорно-диффузорное седло, причем а торцовой профилированной части рабочего органа, обращенной к седлу, выполнено седло.

Конструкция данного клапана характеризуется недостаточной стабильностью потока рабочего тела особенно при малых степенях открытия клапана, когда велико влияние нестационарной составляющей возмущений рабочего тела. В этом режиме седло не обеспечивает эффективного поглощения энергии указанной составляющей возмущений,

поскольку расход пара, приходящийся на каналы седла, был недостаточным для формирования вторичных кольцевых потоков пара.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном клапане, содержащим корпус, рабочий орган с разгрузочным запорным элементом, конфу- зорно-диффузорное седло, причем в торцовой профилированной части рабочего органа, обращенной к седлу, выполнено кольцевое сопло, согласно описываемому предложению в торцевой профилированной части рабочего органа выполнено осевое сопло, сообщенное радиальными каналами с кольцевым соплом, внутренняя кромка которого выполнена выступающей над внешней кромкой с образованием цилиндрического выступа, обращенного к седлу, а седло установлено в корпусе с образова(Л

С

00

го о

СП

нием кольцевого зазора между их стенками, при этом на конфузорной поверхности седла выполнена кольцевая расточка, а кольцевой зазор соединен с указанной расточкой и с седлом радиальными .каналами, выполненными в седле.

Кроме того радиальные каналы в рабочем органе могут быть сообщены с нижней частью осевого сопла посредством дополнительных каналов.

Такое конструктивное выполнение клапана позволяв получить технический результат, выражаемый в стабили- зации потока рабочего тела на всех режимах работы клапана.

На чертеже представлен продольный разрез клапана.

Клапан содержит корпус 1, рабочий орган с цилиндром 2, буксой 3 и торцевой профилированной частью kt обращенной к конфузорно-диффузорному седлу 5. Внутри рабочего органа размещен разгрузочный запорный элемент 6, выполненный забдно целое со што- ком 7, который пропущен сквозь буксу 2. Перегородка 8 делит полость цилиндра 2 на верхнюю разгрузочную полость 9 и нижнюю полость 10, которые сообщены между собой посредством око 11. В Торцовой профилированной части рабочего органа, обращенной к седлу 5, выполнено кольцевое сопло 12 и осевое сопло 13, которые сообщены между собой посредством радиальных каналов I , Внутренняя кромка 15 кольцевого сопла 12 выполнена выступающей над внешней кромкой 16 с об- разование м цилиндрического выступа 17, обращенного к седлу 5, причем седло 5 установлено в корпусе 1с образованием кольцевого зазора 18 между стенками корпуса 1 и седла 5, при этом на конфузорной поверхности 19 седла 5 выполнена кольцевая расточка 20, а кольцевой зазор 18 соединен с указанной расточкой 20 и с каналом 21 седла 5 радиальными каналами 22, 23 и 2, выполненными в сед- ле 5. В рабочем органе (в торцевой профилированной его части Ц выполнены радиальные каналы , которые могу быть сообщены с нижней частью осевого сопла 13 посредством дополнитель

ных каналов 25. Верхняя поверхность 26 торцовой профилированной части k является седлом разгрузочного запорного элемента 6, а на верхнем участ

0 5 л

5

ке конфузорной поверхности 19, расположенном выше упомянутой расточки 20 сформировано посадочное место 27 рабочего органа (цилиндра 2).

Клапан работает следующим образом. При подъеме штока 7 разгрузочный запорный элемент 6 открывает седло 26, и пар, устремляясь сквозь кольцевой зазор между .цилиндром 2 и буксой 3, верхнюю полость 9, окна 11;, нижнюю полость 10 и седло 26, проникает в рабочий канал осевого сопла 13 и одновременно в кольцевой зазор 18 седла 5 по радиальным каналам И и 22, При этом происходит интенсивное и равномерное прогревание седла 5. Поток пара, ответвляющийся по дополнительному каналу 25, проникает в нижнюю часть рабочего канала центрального осевого сопла 13, усиливая эффект повышения давления за клапаном вследствие возникающего при этом процесса эжекции.

При дальнейшем открытии клапана вследствие образующейся разности давлений у каналов 22 в верхней части седла 5 (в зоне конфузорной поверхности 19), где имеет место низкое давление и у каналов 23 и 2 в нижней части седла 5 (высокое давление),, пар начинает циркулировать в кольцевом зазоре 18 седла 5, в результате чего образуются вторичные кольцевые потоки пара, создающие условия для безотрывного обтекания конфузорно- диффузорного седла 5 клапана. Формирование указанных вторичных потоков пара оказывают благоприятное влияние на стабилизацию потока рабочего тела практически на всех режимах работы клапана.

Формула изобретения

Г. Разгруженный клапан, содержащий корпус, рабочий орган с разгрузочным запорным элементом, конфузор- но-диффузорное седло, причем в торцовой профилированной части рабочего органа, обращенной к седлу, выполнено кольцевое сопло, отличающий с я тем, что в торцовой профилированной части рабочего органа выполнено осевое сопло, сообщенное радиальными каналами с кольцевым con- t лом, внутренняя кромка которого выполнена выступающей над внешней кромкой с образованием цилиндрического

выступа, обращенного к седлу, а седло установлено в корпусе с образованием кольцевого зазора между их стенками, при этом на конфузорной поверхности седла выполнена кольцевая расточка, а кольцевой зазор соединен с указанной расточкой и с каналом седла посредством радиальных каналов, выполненных в седле.

2. Клапан по п.1, отличаю- щ и и с я тем, что радиальные каналы в рабочем органе сообщены с нижней частью осевого сопла посредством дополнительных каналов.

Использование: в системах паро- и газораспределения турбоагрегатов в качестве регулирующих и защитных .органов. Сущность изобретения: в торцовой профилированной части рабочего органа, обращенной к конфузорно-диф- фузорному седлу, выполнены кольцевое сопло и осевое сопло, сообщенное радиальными каналами с кольцевым соплом, Внутренняя кромка кольцевого сопла выполнена выступающей над внешней кромкой с образованием цилиндрического выступа, обращенного к седлу. Седло установлено в корпусе с образованием кольцевого зазора между их стенками. На конфузорной поверхности седла выполнена кольцевая расточка. Зазор соединен с расточкой и с кана- лом седла радиальными каналами, выполненными в седле. Радиальные каналы в рабочем органе сообщены с нижней частью осевого сопла дополнительными каналами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.