×
16.05.2023
223.018.6323

Результат интеллектуальной деятельности: Прямоточный регулирующий клапан

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов. Прямоточный регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку, запирающий орган установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами. Расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые. На внутренней поверхности запирающего органа, между рядами отверстий, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри цилиндрического сечения. Длина и диаметр штырей в рядах увеличивается от внутреннего корпуса к выходному фланцу, а количество штырей в рядах уменьшается от выходного фланца к внутреннему корпусу. Предлагаемая конструкция прямоточного регулирующего клапана позволяет эффективно бороться с кавитацией при эффективном регулировании расходов жидких сред. 1 ил.

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 стр. 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 возникновение кавитации по причине высокого перепада давлений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный регулирующий клапан [Патент РФ №2657371, МПК F16K 1/12, F16K 3/24, F16K 47/14, опубл. БИ №17 от 13.06.2018], содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку. Запирающий орган установлен возможностью поворота вокруг своей оси, причем концевой участок штока установлен в полости внутреннего корпуса при помощи подшипника, а в зоне выходного фланца запирающий орган опирается на цилиндрический выступ, выполненный в расширительной втулке, кроме того, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые.

Недостатками данного клапана является сложность конструкции и возникновение кавитации.

Задачей данного изобретения является создание прямоточного регулирующего клапана менее сложной конструкции, обладающего высокой надежностью и позволяющего снизить кавитацию.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается прямоточный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку, запирающий орган установлен возможностью поворота вокруг своей оси, причем концевой участок штока установлен в полости внутреннего корпуса при помощи подшипника, а в зоне выходного фланца запирающий орган опирается на цилиндрический выступ, выполненный в расширительной втулке, кроме того, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые.

Отличительными признаками предлагаемого прямоточного регулирующего клапана является то, что на внутренней поверхности запирающего органа, между рядами отверстий, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри цилиндрического сечения, причем длина и диаметр штырей в рядах увеличивается от внутреннего корпуса к выходному фланцу, а количество штырей в рядах уменьшается от выходного фланца к внутреннему корпусу.

На фиг.1 изображена схема прямоточного регулирующего клапана.

Прямоточный регулирующий клапан содержит внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр 5, соосно которому установлен запирающий орган 6. На поверхности перфорированного цилиндра 5 выполнены отверстия 7, а на поверхности запирающего органа 6 - отверстия 8. Запирающий орган 6 соединен с реечным приводом 9 при помощи штока 10. В выходном фланце 4 установлена расширительная втулка 11. С целью обеспечения запирающему органу возможности поворота вокруг своей оси, концевой участок штока 10 установлен в полости внутреннего корпуса 2 при помощи подшипника 12, а в зоне выходного фланца за счет цилиндрического выступа, выполненного в расширительной втулке 11. Для осуществления поворота запирающего органа на поверхности штока 10 и реечного привода 9 выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы 13 и 14.

С целью предотвращения кавитации на внутренней поверхности запирающего органа 6, между рядами отверстий 8, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри 15 цилиндрического сечения, причем длина и диаметр штырей 15 в рядах увеличивается от внутреннего корпуса 2 к выходному фланцу 4, а количество штырей 15 в рядах уменьшается от выходного фланца 4 к внутреннему корпусу 2.

Прямоточный регулирующий клапан работает следующим образом.

Жидкость поступает через входной фланец 3 в полость между внутренней поверхностью внешнего корпуса 1 и наружной поверхностью внутреннего корпуса 2, обтекает внутренний корпус и направляется через отверстия 7 и 8 в перфорированном цилиндре 5 и запирающем органе 6 к выходному фланцу 4.

При истечении жидкости через отверстия 7 и 8 происходит ее взаимодействие с расположенными на внутренней поверхности запирающего органа 6, между рядами отверстий 8, кольцевыми рядами радиально расположенными штырями 15 цилиндрического сечения. При этом взаимодействии, сопровождающимся обтеканием, дополнительным дроблением на струи, сменой направлений движения происходит интенсивное рассеивание энергии потока, снижение перепада (градиента) давлений, предотвращающего возникновение кавитации.

Благодаря тому, что длина и диаметр штырей 15 в рядах увеличивается от внутреннего корпуса 2 к выходному фланцу 4, а количество штырей 15 в рядах уменьшается от выходного фланца 4 к внутреннему корпусу 2 удается организовать наиболее сложное изменение характера течения и структуры потока (многократные обтекания штырей разного диаметра и длины на разных участках) приводящее за счет турбулизации потоков и повышения гидросопротивления к снижению кавитации.

При полностью открытом клапане запирающий орган 6 повернут относительно перфорированного цилиндра таким образом, что оси отверстий 7 и 8 совпадают, то есть имеет место полное открытие (совпадение) отверстий. Для уменьшения расхода запирающий орган поворачивается относительно своей оси, при этом происходит смещение осей отверстий 8 и проходное сечение, через которое проходит жидкость, уменьшается. При полностью закрытом клапане отверстия полностью закрыты.

Для осуществления поворота запирающего органа 6 относительно своей оси на поверхности штока 10 и реечного привода 9 выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы 13 и 14. Это обеспечивает поворот запирающего органа 6 при вертикальном перемещении реечного привода 9. При этом концевой участок штока 10 установлен в полости внутреннего корпуса 2 при помощи подшипника 12, а в зоне выходного фланца крепится за счет цилиндрического выступа (упирается в его поверхность), выполненного в расширительной втулке 11.

Благодаря тому, что запирающий орган установлен возможностью поворота вокруг своей оси, в предлагаемом клапане удается исключить поступательное движение запирающего органа, что позволяет снизить нагрузки в приводе и снизить кавитационные эффекты за счет уменьшения турбулизации потока.

Одинаковая форма отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе и размещение кольцевыми рядами, позволяет обеспечить одинаковое перекрытие всех отверстий одновременно. Это позволит обеспечить постоянный характер течения жидкости через все отверстия одновременно (перекрываются все отверстия сразу на одну и ту же величину), что невозможно достичь при поступательном перемещении запирающего органа, когда в процессе регулирования часть отверстий полностью перекрывается, а часть остается полностью открытыми при этом усиливаются кавитационные эффекты.

С целью полного совпадения осей отверстий и их одинакового перекрытия расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе выполнены одинаковыми.

Предлагаемая конструкция прямоточного регулирующего клапана является относительно простой и позволяет эффективно бороться с кавитацией при эффективном регулировании расходов жидких сред.

Прямоточный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, представляющий собой перфорированный цилиндр, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку, запирающий орган установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, причем концевой участок штока установлен в полости внутреннего корпуса при помощи подшипника, а в зоне выходного фланца запирающий орган опирается на цилиндрический выступ, выполненный в расширительной втулке, кроме того, на поверхности штока и реечном приводе выполнены находящиеся в зацеплении зубчатые венцы, а отверстия в перфорированном цилиндре и запирающем органе имеют одинаковую форму, размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий и угловой шаг между центрами отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые, отличающийся тем, что на внутренней поверхности запирающего органа, между рядами отверстий, кольцевыми рядами размещены радиально расположенные штыри цилиндрического сечения, причем длина и диаметр штырей в рядах увеличивается от внутреннего корпуса к выходному фланцу, а количество штырей в рядах уменьшается от выходного фланца к внутреннему корпусу.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-62 of 62 items.
17.06.2023
№223.018.7fcf

Установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку

Изобретение относится к установкам для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку. Установка для определения прочности литейного кокса состоит из стальной рамы, собранной из уголков, соединенных неразъемно посредством сварки. В нижней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002768531
Дата охранного документа: 24.03.2022
17.06.2023
№223.018.7fea

Агрегат для смешения сыпучих материалов

Агрегат для смешения сыпучих материалов содержит ленточный транспортер с приводом, последовательно размещенные над лентой дозаторы и примыкающий к нему валик с эластичными элементами, снабженный приводом вращательного движения, эластичные элементы установлены под наклоном к поверхности валика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002764813
Дата охранного документа: 21.01.2022
Showing 61-70 of 160 items.
25.08.2017
№217.015.ca70

Агрегат для смешения и измельчения твердых дисперсных материалов

Изобретение относится к агрегатам для смешения и измельчения твердых дисперсных материалов. Агрегат содержит устройства загрузки и выгрузки, мелющие тела, установленный на опорах приводной барабан. Внутренний объем приводного барабана посредством заслонок разделен на секции. Заслонки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619997
Дата охранного документа: 22.05.2017
25.08.2017
№217.015.cc9c

Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях. Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов включает подсчет числа проб, минимально допустимого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620387
Дата охранного документа: 25.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce22

Регулирующий клапан

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. Регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620617
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce4a

Теплообменный аппарат

Предлагаемое изобретение относится к теплообменным устройствам, применяемым в химической и других отраслях промышленности, и предназначено для охлаждения жидких сред. В теплообменном аппарате, содержащем корпус, впускные и выпускные патрубки охлаждающей и охлаждаемой среды, размещенный внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620618
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce69

Устройство контроля расхода масла

Изобретение относится к контролю расхода масла в автомобильных двигателях. Устройство контроля расхода масла содержит измерительный стержень, рукоятку, на которой выполнено крепление к картеру двигателя в виде резьбового соединения, при этом измерительный стержень представляет собой полый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620615
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cea7

Регулирующий клапан осевого типа

Изобретение относится к арматуростроению. Регулирующий клапан осевого типа содержит корпус, входной и выходной каналы с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра. Входной патрубок соединяется с кольцевой камерой. Делитель потока представляет собой соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620616
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.d094

Смеситель сыпучих материалов гравитационного типа

Изобретение относится к химической промышленности, производству строительных материалов и может быть использовано в других отраслях промышленности. Смеситель сыпучих материалов гравитационного типа содержит неподвижный вертикальный прямоугольный корпус, в верхней части которого установлены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621225
Дата охранного документа: 01.06.2017
25.08.2017
№217.015.d278

Универсальный демпфирующий резец с управляемой жесткостью

Резец содержит режущую пластину и узел ее крепления, державку с выборкой в ней и вставку из материала с высоким демпфированием, металлическую оправку и контейнер, причем режущая пластина узлом ее крепления жестко фиксирована на верхней поверхности оправки, выполненной в виде прямоугольного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621939
Дата охранного документа: 08.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7e3

Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов

Изобретение относится к устройствам для смешения и измельчения и может быть использовано в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622667
Дата охранного документа: 19.06.2017
26.08.2017
№217.015.d88d

Агрегат для смешения сыпучих материалов

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Агрегат для смешения сыпучих материалов содержит ленточный транспортер с приводом, последовательно размещенные над лентой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622653
Дата охранного документа: 19.06.2017
+ добавить свой РИД