Результат интеллектуальной деятельности: РЕГУЛИРУЮЩИЙ ДВУХПЛУНЖЕРНЫЙ ПРОХОДНОЙ КЛАПАН

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.

Известен прямоточный регулирующий клапан DN 100-1800 PN 10-160 [http://gpvalve.ru/files/images/doc/pdf/31.pdf страница 15] содержащий корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде набора соосно установленных перфорированных полых цилиндров, поршень с приводом и преобразователем вращательного движения в поступательное, представляющим собой кривошипно-шатунный механизм.

Недостатками данного клапана является малый диапазон регулирования расхода.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный клапан [Патент РФ №2645103], содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, отверстия, в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой обечайку, при этом внутренняя поверхность обечайки взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра, который выполнен закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса. Внешняя поверхность обечайки выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, при этом цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса, а на криволинейной части выполнены продольные ручьи криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к краю обечайки, причем количество ручьев равно числу отверстий в рядах перфорированного полого цилиндра.

Недостатками данного клапана является малый диапазон регулирования расхода.

Задачей данного изобретения является создание регулирующего двухплунжерного проходного клапана, имеющего большой диапазон регулирования расхода.

Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем двухплунжерном проходном клапане, содержащем внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, отверстия, в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой обечайку, внутренняя поверхность которой взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра, выполненого закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса, внешняя поверхность обечайки выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, причем цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса, внутри перфорированного полого цилиндра соосно размещен внутренний плунжер, представляющий собой закрытый диском со стороны внутреннего корпуса цилиндр с отверстиями на боковой поверхности, стенки цилиндра с внутренней стороны имеют криволинейную форму, а к диску в центральной его части прикреплен цилиндрический ограничитель с пружиной, второй конец которой соединен с внешним плунжером в центральной его части, а в выходном патрубке размещен кольцевой упор.

На фиг. 1 изображена схема регулирующего двухплунжерного проходного клапана.

Регулирующий двухплунжерный проходной клапан содержит внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 патрубки с фланцами 5 и 6, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра 7, отверстия 8 в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма 9. Запирающее устройство представляет собой обечайку 10, при этом внутренняя поверхность обечайки 10 взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра 7, который выполнен закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса 2. Внешняя поверхность обечайки 10 выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, причем цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса 2.

Внутри перфорированного полого цилиндра 7 соосно размещен внутренний плунжер, представляющий собой закрытый диском 12 со стороны внутреннего корпуса 2 цилиндр 11 стенки которого с внутренней стороны имеют криволинейную форму. К диску 12, в центральной его части, прикреплен цилиндрический ограничитель 13 с пружиной 14, второй конец которой соединен с обечайкой (внешним плунжером) в центральной ее части. В выходном патрубке 3 размещен кольцевой упор 15. На стенках цилиндра 11 выполнены отверстия 16.

Регулирующий двухплунжерный проходной клапан работает следующим образом.

В полностью открытом положении (все отверстия 8 в перфорированном полом цилиндре 7 открыты, обечайка 10 и цилиндр 11 находятся в крайнем левом положении, максимально убраны во внутренний корпус 2, пружина 14 не сжата) жидкость из трубопровода поступает во внутренний объем клапана через входной патрубок 3, обтекает внутренний корпус 2, проходит через отверстия 8 и направляется через выходной патрубок 4 в трубопровод.

В полностью закрытом положении (все отверстия 8 в перфорированном полом цилиндре 7 закрыты, обечайка 10 и цилиндр 11 находятся в крайнем правом положении, цилиндр 11 контактирует с кольцевым упором 15, пружина 14 сжата) жидкость заперта во внутреннем объеме клапана.

Процесс открытия клапана происходит следующим образом.

В начале движения происходит перемещение влево обечайки 10 (от реечного механизма 9), при этом цилиндр 11 остается прижатым пружиной 14 к кольцевому упору 15. Жидкость проходит сквозь отверстия 16. Отверстия 16 имеют меньший размер чем отверстия 8. За счет того, что стенки цилиндра 11 с внутренней стороны имеют криволинейную форму удается повысить гидравлическое сопротивление и обеспечить различный расход через отверстия 16, то есть расширить диапазон регулирования.

Благодаря тому, что на начальной фазе открытия происходит открытие только отверстий 16, а отверстия 8 остаются закрытыми удается обеспечить малые значения расхода через клапан и предотвратить кавитацию за счет деления потока на струи.

При дальнейшем перемещении влево обечайки 10 пружина 14 полностью разжимается и увлекает за собой цилиндр 11, открывая таким образом отверстия 8 и плавно повышая расход через клапан. В промежуточных положениях жидкость проходит через открытые отверстия 8 и 16.

Благодаря тому, что внутри перфорированного полого цилиндра7 соосно размещен внутренний плунжер представляющий собой закрытый диском 12 со стороны внутреннего корпуса цилиндр 11 с отверстиями 16 на боковой поверхности, а стенки цилиндра 11 с внутренней стороны имеют криволинейную форму, удается расширить диапазон регулирования за счет поочередного открытия сначала отверстий 16, затем отверстий 8, а при полностью открытом клапане только отверстий 8, что обеспечивает максимальное проходное сечение. Наличие диска 12 предотвращает попадание жидкости во внутренний корпус 2.

Наличие цилиндрического ограничителя 15, прикрепленного к диску 12 в центральной его части ограничивает ход пружины, необходимый для работы клапана.

За счет того, что пружина соединяет цилиндр 11 и обечайку 10 удается организовать их требуемое перемещение от одного реечного механизма 9.

Предлагаемый регулирующий двухплунжерный проходной клапан обеспечивает надежную работу, предотвращает кавитационные эффекты и надежно герметизируется в закрытом положении.