Клапан Советский патент 1980 года по МПК F16K1/20 F16K3/06 

(54) КЛАПАН

1

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в промышленных и жилых помещениях, а также на транспортных средствах, например на судах.

Известен клапан, устанавливаемый в воздуховоде, поворотный запорный орган которого выполнен плоским и снабжен направляющими, укрепленными на его поверхности. Клапан позволяет выравнять воздущный поток, выходящий из воздуховода 1.

Однако установка направляющих на запорный элемент связана с технологическими трудностями. Направляющие расположены таким образом, что обеспечивают выравнивание потока при прохождении его только в одном направлении. При необходимости создания движения в обратном направлении это условие не выполняется. Кроме того, на кромках направляющих, а также на стойках, которые крепят эти направляющие, происходит срыв потока, сопровождающийся образованием вихрей, способствующих возрастанию щума потока.

Известен клапан, в корпусе которого с входным и выходным патрубками установлен на поворотной оси запорный орган, выполненный в виде вогнутой тарели. Тарель, выполненная по радиусу, позволяет регулировать воздущный поток поворотом вокруг оси 2.

Запорный элемент, поворачиваясь вокруг

своей оси, частично перекрывает сечение. В таком положении из-за выполнения криволинейной поверхности запорного элемента по радиусу его кромка оттесняет поток, скользящий вдоль поверхности тарелки. При этом

10 на вогнутой поверхности образуется застойная зона, а на кромке тарелки появляются интенсивные вихри, следствием которых является возрастание уровня щума.

Целью изобретения является снижение уровня щума клапана.

5 Указанная цель достигается за счет того, что тарель образована поверхностью двухполостного гиперболоида вращения, у которого отнощение действительной и мнимой полуосей к условному диаметру входного

20 патрубка составляет соответственно 0,07- 0,09 и О, 24-0,26.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид предлагаемого клапана; на фиг. 2 - кривая, образующая профиль тарели. 275 В корпусе 1 на оси 2 установлен запорный орган 3, имеющий кромку 4. Регулирование потока воздуха в клапане осуществляется поворотом запорного органа 3 вокруг оси. При установке запорного органа 3 в крайнее положение (фиг. 1) клапан находится в положении «Открыто. При этом воздушный поток, проходящий в корпусе 1, встречает на своем пути запорный орган 3, скользит вдоль его гиперболоидной поверхности и меняет свое направление движения. Гиперболоидная форма запорного органа 3- способствует плавному повороту потока в корпусе 1. При этом в широком диапазоне положений запорного органа 3 его кромка 4 расположена в потоке таким образом, что создает условия для минимального образования вихрей, а следовательно, и аэродинамического шума . При повороте запорного органа 3 вокруг оси 2, находящейся вне потока, происходит регулирование воздушного потока в широком диапазоне, т. е. до полного закрытия клапана. Когда запорный орган 3 находится в горизонтальном положении, клапан закрыт. Выполнение тарели запорного органа с поверхностью, образованной поверхностью двухполостного гиперболоида, позволяет сохранить плавность поворота воздушного потока в клапане, обеспечить минимальное образование вихрей и соответственно снизить аэродинамический шум, вызванный местным «внедрением кромки тарели в воздушный поток, при различных режимах работы клапана (т. е. при различных положениях запорного элемента). Принятое отношение действительной полуоси к условному диаметру входного пат рубка, равное 0,07-0,09, и отношение «мнимой полуоси к этому диаметру, равное 0,24-0,25 , являются оптимальными. При увеличении отношений выше 0,09 и 0,26 соответственно увеличивается кривизна тарели, при этом возрастает -сопротивление воздушному потоку, вызванное резким изменением скорости потока при его повороте по малому радиусу. При отношениях менее 0,07 и 0,24 уменьшается кривизна тарели, и ее форма приближается к плоской, при этом нарушается плавность поворота потока, вызванная его касательным ударом о тареЛку и уменьшением живого сечения клапана. Это связано с возрастанием скорости потока и, как следствие, с ростом аэродинамического сопротивления. Такое сопротивление, вызванное ударом, смешением потока, образованием вихрей, влечет за собой увеличение аэродинамического шума. Форма тарели, имеющая минимальное аэродинамическое сопротивление, является оптимальной и по шуму. Формула изобретения Клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и установленный в корпусе на поворотной оси запорный орган, выполненный в виде вогнутой тарели, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня шума, тарель образована поверхностью двухполостного гиперболоида вращения, у которого отношение действительной и мнимой полуосей к условному диаметру входного патрубка составляет соответственно 0,07-0,09 и 0,24-0,26. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 320662, кл. F 16 К 3/06, 1968. 2.Патент ФРГ № 1604300, кл. F 24 F, опублик. 1970.

Дейст и/77ел1 на/1 по/гуось

Ннима.л полуось

и,г.г