Регулирующий газовый клапан с самообогревом Советский патент 1974 года по МПК F16K49/00 

1

Изобретение относится к арматуростроению и может иайти применение в газовой, химической и нефтяной промышленности.

Известны регулирующие газовые клапаны с самообогревом, омываемые регулируемой средой, содержащие цилиндрический стакан и пустотелый плунжер, внутри которого установлен полый цилиндр с тангенциальными соплами, образующий вихревую трубку, разделяющую газ на «горячий и «холодный за счет вихревого эффекта, причем «горячий газ используется для подогрева трущихся поверхностей клапана.

В таких клапанах при малых расходах самообогрев трущихся частей клапана мало эффективен вследствие малого дросселирования в тангенциальных соплах вихровой трубы.

Цель предлагаемого газового клапана - обеспечение эффективного и стабильного самобогрева трущихся поверхностей в щироком диапазоне расхода газа.

Это достигается тем, что клапан снабжен вихревой трубой, выполненной в верхней части запорной тарели, имеющей утолщение с кольцевой проточкой для сопел, причем утолщение является направляющей для стакана.

На фиг. 1 представлен общий вид клапана, разрез; на фиг. 2 - то же, сечение по А-А.

Регулирующий газовый клапан содержит корпус 1 с седлом 2 и крыщкой 3, в отверстие

которой проходит шток 4, соединенный с плунжером, который выполнен составным в виде перевернутого стакана 5 с отверстиями 6 в днище для перепуска «горячего газа в надплунжерную полость 7. Внутри стакана соосно с ним установлена с возможностью осевого перемещения вихревая труба 8. Нижний конец вихревой трубы выполнен с цилиндрическим утолщенным основанием с двумя уступами,

причем диаметр верхнего уступа равен диаметру направляющей части стакана. В кольцевой канавке 9, у основания верхнего уступа, расположены тангенциальные сопла 10 (на фиг. 1 не показаны). Нижний уступ равен пли больще внешнего диаметра нижней части стакана 5, а его торцевые части снабжены уплотняющими элементами 11. В цилиидрическом утолщении вихревой трубы выполнены сквозные отверстия 12 для перепуска

газа в магистральный канал из нолости 13, образованной внутренними стенками стакана и наружными вихревой трубы и герметизированной уплотнением 14. Внутри стакана установлена пружииа 15. Нижний конец штока с

кольцевым уиором 16 пропущен внутрь трубы, верхняя часть которой снабжена внутренним буртом 17 и дроссельными отверстиями 18. Регулируемый газовый клапан работает следующим образом.

При закрытом положении основание вихревой трубы 8 плотно прижато к седлу 2 корпуса. При подъеме штока 4 вверх пружина 15 отжимает стакан 5. При этом образуется зазор между торцами стакана и нижнего уступа основания внхровой трубы 8, в который поступает газ и, проходя по канавке 9 п через тангенциальные сопла 10, разделяется в внхревой трубе па «горячий и «холодный газ. «Горячий поток газа, перемещаясь по периферии трубы 8, в верхней части ее, проходит через отверстие 18 в полость 13, где омывает внутренние поверхности регулирующего органа и нагревает их. Из полости 13 газ через отверстия 12 попадает в магистральный канал, а через отверстия 6 в иадплунжерпую полость 7. При дальнейшем перемещении штока 4, он подннмает вихревую трубу 8. Газ устремляется через зазор между нижним торцом основания вихревой трубы и седлом 2 корнуса в магистральный канал. Благодаря наличию канавки 9 в начале работы нри ходе стакана, меньшем высоты сопла 10, самообогрев достигает максимальной эффективности. Наличие в надплунжериой полости 7 «горячего газа при возможных утечках исключает примерзание штока 4.

Клапан особенно эффективен при малом расходе газа, когда нроцесс гидротообразования наиболее интенсивен.

Предмет изобретения

Регулирующий газовый клапан с самообогревом, омываемый регулируемой средой с двумя регулирующими органами - тарелью и стаканом, связанными через пружину с одним унравляюни-ш штоком, отличающийс я тем, что, с целью обеснечения эффективного и стабильного самообогрева трущихся поверхностей в широком диапазоне расхода газа, он снабжен вихревой трубой, выполненной в верхней части запорной тарели, имеющей утолщение с кольцевой проточкой для сопел, причем утолщение является направляющей для стакаиа.

f

иг 2