L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ПРЯМОТОЧНЫЙ РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН
| Название | ПРЯМОТОЧНЫЙ РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Лебедев Антон Евгеньевич, Капранова Анна Борисовна, Мельцер Александр Михайлович, Солопов Сергей Александрович, Воронин Дмитрий Викторович, Неклюдов Сергей Владимирович, Серов Егор Михайлович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 175446 |
| Дата регистрации | 23.12.2015 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") |
| Область применения (класс МПК) | F16K 1/12 (2006.01) F16K 47/14 (2006.01) F16K 3/24 (2006.01) |
Описание изобретения
Предлагаемое относится к арматуростроению, в частности, к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначена для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.
Прямоточный регулирующий клапан содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой цилиндроконическую обечайку, коническая часть которой установлена со стороны выходного патрубка, 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, причем на внутренней поверхности обечайки, в зоне ее цилиндрической части размещены радиальные перегородки, соединенные с реечным механизмом.
Предлагаемый прямоточный регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяет существенно разгрузить запирающее устройство, снизить нагрузки на привод и уменьшить турбулентность.
Предлагаемая полезная модель относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначена 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 являются увеличенные размеры и сложность внутренней полости из-за размещения преобразователя вращательного движения в поступательное кривошипно-шатунного типа, а также сложность конструкции, высокая нагруженность и сопротивление движению запирающего устройства, а также повышенные нагрузки в приводе.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный регулирующий клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/10/1-1.pdf], содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство, представляющее собой поршень с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма.
К недостаткам данного клапана следует отнести сложность конструкции, высокая нагруженность привода запирающего устройства, повышенное сопротивление его движению и возникновение турбулентности в зоне контакта жидкости с поршнем.
Задачей данной полезной модели является создание прямоточного регулирующего клапана относительно простой конструкции, привод запирающего устройства которого имеет невысокую нагруженность, запирающее устройство малое гидродинамическое и сопротивление перемещению, а также относительно невысокую турбулизацию потока.
Поставленная задача достигается тем, что в прямоточном регулирующем клапане, содержащем внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой цилиндро-коническую обечайку, коническая часть которой установлена со стороны выходного патрубка, 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, причем на внутренней поверхности обечайки, в зоне ее цилиндрической части размещены радиальные перегородки, соединенные с реечным механизмом.
На фиг. 1 изображена схема прямоточного регулирующего клапана.
На фиг. 2 показан разрез А-А.
На фиг 3 изображен вид Б.
Прямоточный регулирующий клапан содержит внешний корпус 1, входной и выходной патрубки 2 и 3 соответственно, фланцы 4 и 5, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра 6 с отверстиями 7. Запирающее устройство представляет собой цилиндроконическую обечайку 8, коническая часть которой установлена со стороны выходного патрубка 3. Привод поступательного движения обечайки 8 осуществляется от реечного механизма 9. На внутренней поверхности, в зоне цилиндрической части обечайка 8 снабжена радиальными перегородками 11, соединенными с реечным механизмом 9. Обечайка 8 своей цилиндрической частью взаимодействует с внутренней поверхностью внутреннего корпуса 10.
Прямоточный регулирующий клапан работает следующим образом.
В полностью открытом положении (крайнее левое положение обечайки 8, при котором открыты все отверстия 7 в перфорированном полом цилиндре 6) жидкость поступает во внутренний объем внешнего корпуса 1 через входной патрубок 2. Далее поток проходит вдоль клапана, обтекая внутренний корпус 10, и направляется к отверстиям 7 перфорированного полого цилиндра 6. Проходя через них, жидкость попадает в выходной патрубок 3.
Процесс регулирования в данном клапане осуществляется путем перекрытия отверстий 7 перфорированного цилиндра 6 поступательно движущейся обечайкой 8, внутренняя поверхность которой взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра 6 и при перемещении открывает (движение влево) или закрывает (движение вправо) отверстия 7.
Закрытие всех отверстий 7 обечайкой 8 соответствует полностью закрытому клапану (крайнему правому положению обечайки 8).
Промежуточные положения обечайки 8 соответствуют частичному перекрытию отверстий 7 (часть отверстий открыта, часть закрыта обечайкой).
С целью снижения турбулентности и образования застойных зон во внутреннем объеме клапана запирающее устройство выполнено в виде цилиндроконической обечайки, коническая часть которой установлена со стороны выходного патрубка, а перфорированный цилиндр выполнен закрытым с одного торца. Кроме того, такое конструктивное исполнение запирающего устройства позволяет существенно уменьшить гидродинамическое сопротивление его перемещению и понизить нагрузки в приводе.
Благодаря тому, что перфорированный цилиндр выполнен закрытым с одного торца, полость внутреннего корпуса 10 остается герметичной. С целью снижения массы обечайки и облегчения ее перемещения (свободному перетеканию воздуха в полости внутреннего корпуса) в зоне ее цилиндрической части размещены радиальные перегородки, соединенные с реечным механизмом.
Предлагаемый прямоточный регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяет существенно разгрузить запирающее устройство, снизить нагрузки на привод и уменьшить турбулентность.
Формула полезной модели
Прямоточный регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, отличающийся тем, что запирающее устройство представляет собой цилиндроконическую обечайку, коническая часть которой установлена со стороны выходного патрубка, 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, причем на внутренней поверхности обечайки, в зоне ее цилиндрической части размещены радиальные перегородки, соединенные с реечным механизмом.
Медаль Альфреда Нобеля