Регулирующий клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K39/02 

(54) КЛАПАН РЕГУЛИРУЮЩИЙ

1

Изобретение относится к арматуре, в частности к клапанам регулирующим уравновешенного типа, входящим в состав устройств регулирования с автоматическими (электрическими, гидравлическими или пневматическими) приводами и регуляторов прямого Действия.

Известен клапан регулирующий, содержащий два плунжера, соосно расположенных на штоке привода, и двухседе пьный ,д корпус tl.

При работе двухседельного регулиру- юшего клапана частично снижается его статическая неуравновешенность.j

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является клапан регулирующий, содержащий корпус с седлом, шток привода и сочлененный с ним плун-. жер, крышку и эластичную мембрану в 20 форме кольца, расположенную во входной полости клапана и ппотно прижатую по внешнему периметру крышкой к корпусу, а по внутреннему периметру - к плунжеру.

При работе клапана давление срёды воздействует на нижнюю поверхность плунжера и на мембрану, уравновешивая усилие, возникающее при одностороннем давлении среды на ппунжер и действующее вдоль штока привода .

Недостаток известной конструкции клапана состоит в том, что при равенстве нижней поверхности плунжера и эффективной площади мембраны клапан полностью статически уравновешен только в крайнем нижнем положении плунжера, но при работе все же возникает статическая неуравновешенность, направленная вдоль оси штока привода и переменная по величине, что приводит к снижению чувствительноето регулятора и ухудшению, тем самым, точности регулирования параметров в технологических процессах.

Целью изобретения является повышение точности регулирования путем увеличения статической уравновешенности регулирующего клапана. 395 Псютавпенная цепь достигается тем, что в кгшпане плунжер снабжен цилиндрической направляющей втупкой, а крышкаосевым выступом, сопряженным с направляющей втупкой с возможностью ее возвратно-поступательного движения вдоль выступа, внутренняя поверхность крышки выполнена расширяющейся в направлении противоположном направлению расширения профиля плунжера, эластичная мембрана выполнена в виде мембраны глубокой вытяжки прилегающей к цилиндрической наружной поверхности направляющей втулки и расш.ирающейся поверхности внутренней стенки крышки, а камера между мембраной и крышкой гидравлически связана с выходной полостью клап.ана. На чертеже изображена конструктивная схема клапана регулирующего. Клапан регулирующий состоит из корпуса 1 с входной 2 и выходной 3 полостями клапана, плунжера 4, штока 5 привода, сочлененного с плунжером 4., эластичной мембраны 6 глубокой вытяжки, цилиндрической направляющей втулки 7, . крышки 8 и канала 9, гидравлически соединяющего камеру 10, образованную мемб раной 6 и крышкой 8, с выходной полостью 3 клапана, на крышке 8 имеется осевой выступ 11. Клапан регулирующий работает следующим образом. При движении штока 5 привода и сочлененного с ним плунжера 4 (например в сторону открытия) одновременно поднимается зажатая между плунжером 4 и цилиндрической направляющей втулкой 7 часть эластичной мембраны 6, Направляющая втулка 7 скользит вдоль осевого выступа 11. Мембрана 6, прилегавшая к стенкам камеры 10 - цилиндрической поверхности направляющей втулки 7 и расширяющейся внутренней поверхности крышки 8, начинает перемещаться вверх вместе с плунжером 4, и ее провисающая часть начинает подниматься к вершине ка меры Ю. Э)фективная площадь мембраны 6 уменьшается в зависимости от изменения сечения камеры 10. Так как изменение сечения камеры 10, а следовательно, и эффективной площади мембраны б, соответствует изменению эффективной площади плунжера 4 и приводит к равенству эффективных площадей мембраны и плун жера при каждом их положении, то уси- ЛИЯ, действующие на плунжер и мембрану и зависяншо от перепада давления во вход ной 2 и выходной 3 полостях корпуса 1 0 клапа«а и, соответственно, от перепада давлений во входной полости 2 корпуса 1 клапана и камера Ю, по величине и направлены в противоположные стороны. Таким образом, обеспечивается практически полная статическая уравновешенность регулирующего клапана при его работе. Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том что оно позволяет улучшить характеристики регулирующих устройств, в том числе регуляторов прямого Действия, повысить их чувствительность и, тем самым, улучшить качество регулирования параметров в пе {эеходных и установившихся режимах технологических процессов. Формула изобретения Клапан регулирующий, содержащий корпус, в котором размещен шток привода и сочлененный с ним плунжер, крышку и эластичную мембрану, расположенную во входной полости клапана и плотно прижатую по внешнему периметру крышкой к корпусу, а по внутреннему периметру к плунжеру, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования путем увеличения статической уравновешенности клапана, плунжер снабжен цилиндрической направляющей вт:улкой, а крьпика - осевым выступом, сопряженным с направляющей втулкой с возможностью ее возвратно-поступательного движения вдоль выступа, внутренняя поверхность крышки выполнена расширяющейся в направлении, противоположном: направлению расширения профиля плунжера, эластичная мембрана выполнена в виде мембраны глубокой вытяжки, прилегающей к цилиндрической наружной поверхности направляющей втулки и расширяюидайся поверхности внутренней стенки крышки, а камера между мембраной и крышкой гидравлически связана с выходной полостью клапана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 204076, кл. F 16 К 39/О2, 1964. 2. Заринский О. Н. Регуляторы давления. М., -ЦНИИТМаш, 1958, с. 30-31 (прототип).