Дроссельная заслонка Советский патент 1982 года по МПК F16K3/22 

(5) ДРОССЕЛЬНАЯ ЗАСЛОНКА

I

Изобретение относится к армату ростроению и может быть использовано для регулирования и отсечки рабочей среды в перепускных каналах.

Известна заслонка, в корпусе которой на поворотном валу,связанном с приводом, установлен запорный орган, чечевицеобразного профиля 1.

Недостатком известной дроссельной заслонки является большой крутящий момент на валу в режиме регулирования, вызванный образованием запорным органом с корпусом со стороны ййтекания потока конфузорного канала с минимальным сечением в зоне выходной кромки. Течение в этом канале сопровождается увеличением скорости потока и уменьшением статического дайления, которое действует на поверхность запорного органа со стороны натекания потока от входной до выходной кромки. Результирующий крутящий момент от действия сил давлейия на поверхность запорного органа

СО стороны натекания потока действует в направлении закрытия заслонки.

Результирующий крутящий момент от действия сил давления на поверхность запорного органа со стороны, противоположной натеканию потока, практически равен нулю, так как поток при обтекании запорного органа отрывается от образующих поверхностей входной и выходной кромок и образует за

10 ним вихревую зону с практически постоянным давлением на поверхность запорного органа.

Цель изобретения - снижение аэродинамического крутящего момента на

15 валу.

Для достижения этой цели в известной дроссельной заслонке, в корпусе которой на поворЬтном валу, связанном с приводом, установлен запорный

So орган, последний .со стороны натекани) потока выполнен асимметричным выпукло плоским с уступом в зоне выходной кромки, причем в уступе выполнены сквозные отверстия, а размеры з порного органа связаны следующими соотношениями: г 0,125-0,175 Ь, R,, 0,9-1,0 В, п 0,25 В - гВ ц- 0,25 Ь RI h 0,7-1.0 г, 0 0,2-0,5 г, ( 5 + 60°, d % 0,4 г, t -х, 2,5 d, где В - длина запорного органа; b - наибольшая толщина запорного органа; г - радиус кромок; R - радиус выпуклой части поверхности запорного орган со стороны натекания пото ка; RQI - радиус поверхности запорного органа со стороны, противоположной натеканию потока; h - высота уступа; 0 - координата вершины уступа Ч - угол наклона образующей уступа; d - диаметр отверстий в уступ t - шаг отверстий. На фиг. 1 представлена дроссель ная заслонка в положении регулирования; на фиг. 2 - узел I на фиг.1 Тонкой штриховой линией показаны п ложения открыто и закрыто. Дроссельная заслонка содержит корпус 1 , запорный орган 2, закреп ленный на валу 3, вращающемся в по шипниках (не показаны), установлен ных в корпусе 1 заслонки. Дроссельная заслонка работает следующим образом. Запорный орган 2 в режиме регулирования образует с корпусом 1 со стороны натекания потока рабочего тела, конфузорный канал с резким ув личением конфузорности в зоне выход ной кромки за счет выполнения поверхности запорного органа 2 со сто роны натекания потока ассимметрично выпукло-плоской с образованием уст па высотой h, являющейся функцией радиуса выходной кромки. В результате статическое давление, действую щее на поверхность запорного органа 1 от вала 3 до выходной кромки со стороны натекания,увеличивается. А так как давление, действующее на по 74 верхность предлагаемого запорного органа 2 от входной кромки до вала, практически равно давлению на таком же участке запорного органа чечевицеобразного профиля, то результирующий крутящий момент, действующий на закрытие, уменьшается. Для обеспечения минимального сопротивления в положении открыто выпуклая часть профиля со стороны натекания потока образована радиусом R, равным, 0,9 + liO В, а уступ дренирован отверстиями диаметром d 0,4 г с шагом t 2,5 d. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что использование в дроссельной заслонке предлагаемого запорного органа позволяет уменьшить аэродинамический «рутящий момент на валу дроссельной заслонки, использовать заслонки при более высоких перепадах давления, уменьшить мощность и габаритные размеры привода заслонки, повысить надежность. Формула изобретения Дроссельная заслонка, в корпусе которой на поворотйом валу, связанном с приводом, установлен запорный орган, отличающаяся тем, что,с целью снижения аэродинамического крутящего момента на валу, запорный орган со стороны натекания потока выполнен асимметричным,выукло-плоским с уступом в зоне вы- . ходной кромки, причем в уступе выполнены сквозные отверстия, а размеры запорного органа связаны следующими соотношениями: г 0,125-0,175 Ь, R-1 0,9-1,0 В, п ОС- D i -. Т Л - гВ + 0,25 Ь 1 . b - 2г h 0,7-1,0 г, 0 0,2-0,5 г, ft5-60, Ь b,i Г, t U 2,5 d, где В - длина запорного органа; b - наибольшая толщина запорного органа; г - радиус кромок; R/I - радиус выпуклой части поверхности запорного органа со стороны натекания потока; радиус поверхности запорного органа со стороны, противоположной натеканию потока; высота уступа; координата вершины уступа; угол наклона образующей уступа; 9168A7 d t S принятые 1. Чер заслонки диаметр отверстий в уступе; шаг отверстий. Источники информации, во внимание при экспертизе теж серийной ХТГЗ им. С.Н. Кирова,1978.