Результат интеллектуальной деятельности: Регулирующий клапан осевого типа

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 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 являются увеличенные размеры внутренней полости из-за размещения преобразователя вращательного движения в поступательное (кривошипно-шатунного типа), сложность конструкции, а также возникновение кавитации по причине высокого перепада давлений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/10/l-l.pdf], содержащий корпус, входной и выходной каналы с фланцами, поршень со штоком и реечным приводом, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра.

Недостатками данного клапана являются сложность конструкции, возникновение кавитации и турбулентности.

Задачей данного изобретения является создание регулирующего клапана осевого типа простой конструкции, позволяющего снизить интенсивность кавитации и турбулентности.

Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем клапане осевого типа содержащем 1 корпус, входной и выходной каналы с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра, входной патрубок соединяется с кольцевой камерой, а делитель потока представляет собой соосно размещенные друг в друге перфорированные вставки, представляющие собой стаканы с жестко прикрепленными к их торцевым поверхностям кольцевыми пластинами, причем внешний стакан и соединенная с ним кольцевая пластина установлены с возможностью поворота относительно продольной оси корпуса, при этом отверстия в кольцевых пластинах выполнены круговыми рядами, расстояния между которыми увеличиваются от периферии пластины к центру, оси отверстий наклонены к продольной оси клапана под острым углом, а отверстия в боковых поверхностях стаканов размещены по спирали с переменным шагом, причем оси отверстий имеют переменный угол наклона α к оси стаканов, увеличивающийся от выходного патрубка к кольцевым пластинам, а в кольцевой камере в зоне установки кольцевых пластин размещен обтекатель, а во внутреннем объеме внутреннего стакана установлено направляющее приспособление. На кольцевой пластине, прикрепленной ко внутреннему стакану, выполнены ребра жесткости, контактирующие со внутренней поверхностью корпуса, а для поворота внешнего стакана и соединенной с ним кольцевой пластины выполнен рычаг.

На фиг. 1 изображена схема регулирующего клапана осевого типа.

На фиг. 2 показан вид А.

На фиг. 3 показан вид Б.

Регулирующий клапан осевого типа содержит корпус 1, входной 2 и выходной патрубки 3 с фланцами крепления. Входной патрубок 2 соединяется с кольцевой камерой 4. Делитель потока представляет собой соосно установленные перфорированные вставки, выполненные в виде стаканов 5 и 6 с отверстиями 7 и жестко прикрепленными к торцевым поверхностям стаканов кольцевыми пластинами 8 и 9 с отверстиями 10. На кольцевой пластине 8, прикрепленной к внутреннему стакану, выполнены ребра жесткости 11. В кольцевой камере в зоне установки кольцевых пластин размещен обтекатель 13, направляющий поток и сглаживающий внутреннюю полость. Для поворота кольцевой пластины 9 и стакана 5 выполнен рычаг 14. Во внутреннем объеме стакана 6 размещено направляющее приспособление 15.

Регулирующий клапан осевого типа работает следующим образом.

При открытом клапане (полностью открытых отверстиях в кольцевых пластинах и стаканах) жидкость поступает через входной патрубок в кольцевую камеру и проходит через отверстия в кольцевых пластинах. При этом происходит понижение давления.

Для повышения эффективности снижения давления жидкости отверстия в кольцевых пластинах размещены круговыми рядами, причем расстояния между рядами увеличиваются от края к центру. Такое расположение отверстий позволяет также обеспечить равномерное распределение жидкости в потоке и исключить образование турбулентных зон и снизить кавитацию.

Далее поток жидкости проходит через отверстия в стаканах, где происходит вторичное дросселирование потока и последующее понижение давления. Такое ступенчатое понижение давления позволит существенно снизить кавитационные эффекты.

Пройдя через отверстия в стаканах жидкость направляется к выходному патрубку, а затем в трубопровод.

Процесс регулирования расхода в данном клапане осуществляется путем поворота стаканов и прикрепленных к ним кольцевых пластин. При этом происходит изменение проходного сечения отверстий в стаканах и кольцевых пластинах (перекрытие отверстий). Полное закрытие клапана производится поворотом стаканов и кольцевых пластин при этом имеет место полное перекрытие всех отверстий.

С целью расширения диапазонов и точности регулировки при повороте стаканов отверстия в боковых поверхностях стаканов размещены по спирали с переменным шагом, причем оси отверстий имеют переменный угол наклона к оси стаканов, увеличивающийся от выходного патрубка к кольцевым пластинам.

Для повышения жесткости внутренних элементов клапана на кольцевой пластине, прикрепленной ко внутреннему стакану, выполнены ребра жесткости, контактирующие со внутренней поверхностью корпуса.

С целью снижения турбулентности во внутренних полостях клапана в кольцевой камере в зоне установки кольцевых пластин, размещен обтекатель, а во внутреннем объеме внутреннего стакана установлено направляющее приспособление.