Результат интеллектуальной деятельности: ДРОССЕЛЬ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ МНОГОПРОХОДНЫЙ

Изобретение относится к трубопроводной запорно-регулирующей арматуре высокого давления и предназначено для перекрытия и регулирования расхода или давления потоков жидких и газообразных, в том числе абразивосодержащих, агрессивных и взрывоопасных рабочих сред.

Известен дроссель регулируемый прямоточный многопроходный, содержащий корпус, входную и выходную торцовые крышки, соответственно соединенные с напорной и выходной магистралями, поворотное колесо с приводом, запорно-регулирующие диски с взаимопритертыми торцами и проходными отверстиями, один из которых неподвижно установлен относительно выходной крышки и корпуса, а другой - подвижно с возможностью поворота вместе с поворотным колесом, напорная магистраль соединена с разгрузочной полостью, выполненной между торцом выходной крышки и торцом поворотного колеса, выходная магистраль соединена с полостью, выполненной между внутренним торцом поворотного колеса и торцом неподвижного диска, внутренняя расточка поворотного колеса, в которой расположены диски, со стороны напорной магистрали выполнена с кольцевым уступом, который взаимодействует с упорным фланцем поворотного диска, а между торцом входной крышки и торцом подвижного диска установлен нажимной элемент в виде подпружиненного прижимного кольца [См. заявку RU 2004134310 A, F16K 3/М, F16K 39/04 (2006.01) «ДРОССЕЛЬ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ МНОГОПРОХОДНЫЙ»].

Недостатком такой конструкций является то, что канал, соединяющий напорную магистраль с разгрузочной полостью, представляет собой обводной трубопровод, который создает опасность перекрытия канала ледяной пробкой при наличии влажной рабочей среды в условиях минусовых температур окружающей среды. Кроме того, обводной трубопровод подвержен опасности механического повреждения при транспортировке, монтаже и эксплуатации дросселя.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности дросселя.

Поставленная цель достигается тем, что в дросселе регулируемом прямоточном многопроходном канал, соединяющий напорную магистраль с разгрузочной полостью, выполнен внутри корпуса дросселя, при этом канал может быть образован отверстием, выполненным в корпусе и герметично соединенным с помощью втулок, торцовых уплотнений и технологических заглушек с отверстиями, выполненными во входной и выходной крышках, или может быть образован отверстием, выполненным в поворотном колесе и соединенным с напорной магистралью через совмещенную с отверстием выборку на упорном фланце поворотного диска, через установленные радиальные зазоры между поворотным диском, прижимным кольцом и поворотным колесом и торцовый зазор между прижимным кольцом и входной крышкой.

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить опасность перекрытия канала при минусовых температурах окружающей среды, так как крышки и корпус дросселя обогреваются технологическим теплом рабочей среды напорной магистрали; устранить возможность механического повреждения канала при транспортировке, монтаже и эксплуатации дросселя. При этом дроссель с каналом, выполненным в корпусе и торцовых крышках, применим преимущественно для загрязненных рабочих сред, а дроссель с каналом, выполненным через торцовый и радиальные зазоры, выборку на упорном фланце поворотного диска, совмещенную с отверстием в поворотном колесе, применим преимущественно для чистых рабочих сред.

На фиг.1 изображен дроссель регулируемый прямоточный многопроходный в осевом сечении с каналом, выполненным в корпусе и крышках дросселя; на фиг.2 - дроссель в осевом сечении с каналом, выполненным в поворотном колесе.

Дроссель регулируемый прямоточный многопроходный состоит из корпуса 1, входной и выходной торцовых крышек 2 и 3, соответственно соединенных с напорной и выходной магистралями, червяка 4, поворотного червячного колеса 5, жестко соединенного с поворотным диском 6, диска 7, неподвижно установленного относительно выходной торцовой крышки 3 и корпуса 1, подпружиненного прижимного кольца 8. Канал 9 соединяет напорную магистраль с разгрузочной полостью 10, а канал 11 соединяет выходную магистраль с полостью 12. Поворотное колесо 5 выполнено с кольцевым уступом 13, который взаимодействует с упорным фланцем подвижного диска 6. На фиг.1 канал 9 образован отверстием 14, выполненным в корпусе 1 и герметично соединенным с помощью втулок 15, торцовых уплотнений 16 и технологических заглушек 17 с отверстиями 18 и 19, выполненными во входной и выходной крышках 2 и 3. На фиг.2 канал 9 образован отверстием 20, выполненным в поворотном колесе 5 и соединенным с напорной магистралью через совмещенную с отверстием 20 выборку 21 на упорном фланце поворотного диска 6, через установленные радиальные зазоры 22 между поворотным диском 6, прижимным кольцом 8 и поворотным колесом 5 и торцовый зазор 23 между прижимным кольцом 8 и входной крышкой 2.

Дроссель работает следующим образом.

Исходное положение: на фиг.1 дроссель открыт - отверстия в дисках 6 и 7 совмещены, а диски поджаты друг к другу подпружиненным прижимным кольцом 8 и потоком проходящей через дроссель рабочей среды. По каналу 9, образованному из последовательно соединенных отверстий 18, 14 и 19, герметичность которого обеспечивается с помощью втулок 15, торцовых уплотнений 16 и технологических заглушек 17, давление в напорной магистрали передается в разгрузочную полость 10, а давление в выходной магистрали по каналу 11 передается в полость 12. При этом давления в напорной и выходной магистралях примерно равны, а усилие, воздействующее на червячное колесо со стороны полости 10, уравновешивается усилием, воздействующим на червячное колесо со стороны полости 12, и усилием, воздействующим на торец червячного колеса со стороны напорной магистрали. Подпружиненное прижимное кольцо 8 обеспечивает сжатие рабочего стыка дисков 6 и 7 при минимальном давлении в напорной магистрали и минимальном расходе среды через дроссель. Таким образом, исключается возможность раскрытия дисков 6 и 7 и смещения червячного колеса от воздействия давления рабочей среды относительно его статического положения, независимо от величины этого давления. На фиг.2 - давление в напорной магистрали передается в полость 10 по каналу 9, образованному последовательно из торцового зазора 23 между прижимным кольцом 8 и входной крышкой 2, установленных радиальных зазоров 22 между поворотным диском 6, прижимным кольцом 8 и поворотным колесом 5, выборки 21 на упорном фланце поворотного диска 6, совмещенной с выполненным в поворотном колесе 5 отверстием 20.

При регулировании или закрытии дросселя прямоточного многопроходного червячное колесо 5 с поворотным диском 6 поворачивается с помощью червяка 4 на соответствующий угол, при этом отверстия в дисках 6 и 7 взаимно перекрываются, обеспечивая в крайнем положении полное перекрытие потока рабочей среды. По мере перекрытия проходного сечения дисков 6 и 7 увеличивается перепад давления между напорной и выходной магистралями, уменьшается давление в полости 12 при сохранении или увеличении давления в напорной магистрали и в полости 10. Повышение усилия сжатия дисков 6 и 7 за счет увеличения перепада давления частично компенсируется увеличением осевого усилия на поворотном червячном колесе из-за разности давлений в полостях 10 и 12, которое посредством кольцевого уступа 13 на червячном колесе 5 передается на фланец подвижного диска 6. Усилие сжатия дисков 6 и 7 достигает оптимального расчетного значения при полном закрытии дисков, обеспечивая герметичность дисков при минимально возможном крутящем моменте на приводе поворотного механизма.