L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Регулирующий клапан
| Название | Регулирующий клапан |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Лебедев Антон Евгеньевич, Капранова Анна Борисовна, Мельцер Александр Михайлович, Воронин Дмитрий Викторович, Неклюдов Сергей Владимирович, Серов Егор Михайлович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2681871 |
| Дата регистрации | 13.03.2019 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" |
| Область применения (класс МПК) | F16K 1/12 (2006.01) F16K 1/34 (2006.01) F16K 47/04 (2006.01) |
Описание изобретения
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. Регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, плунжер с приводом поступательного движения в виде реечного механизма. Делитель потока представляет собой цилиндрическую пружину сжатия, одним концом упирающуюся в кольцевую впадину, расположенную в зоне выходного патрубка, а другим - в кольцевую впадину в плунжере. В поперечном сечении проволока пружины имеет прямоугольное сечение, имеющее с противоположных больших боковых сторон выступ и впадину треугольной формы. Предлагаемый регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию и позволяет эффективно снижать кавитацию. 3 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 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 и возникновение кавитации.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является регулирующий клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/10/l-l.pdfj, содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, плунжер с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма.
К недостаткам данного клапана следует отнести сложность конструкции и возникновение кавитации, приводящую к разрушению деталей клапана и трубопровода.
Задачей данного изобретения является создание регулирующего клапана относительно простой конструкции, препятствующего возникновению кавитации.
Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем клапане содержащем внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, плунжер с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, делитель потока представляет собой цилиндрическую пружину сжатия, одним концом упирающуюся в кольцевую впадину, расположенную в зоне выходного патрубка, а другим в кольцевую впадину в плунжере, причем в поперечном сечении проволока пружины имеет прямоугольное сечение, имеющее с противоположных больших боковых сторон выступ и впадину треугольной формы.
На фиг. 1 изображена схема регулирующего клапана (Пружина показана схематически).
На фиг. 2 показан разрез А-А.
На фиг 3 изображено поперечное сечение проволоки пружины.
Регулирующий клапан содержит внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 патрубки с фланцами 5 и 6 соответственно, плунжер 7 с приводом поступательного движения в виде реечного механизма 8. Делитель потока представляет собой цилиндрическую пружину сжатия 9, одним концом упирающуюся в кольцевую впадину 10, расположенную в зоне выходного патрубка 4, а другим в кольцевую впадину 11 в плунжере 7. В поперечном сечении проволока пружины 9 имеет прямоугольное сечение, имеющее с противоположных больших боковых сторон выступ 12 и впадину 13 треугольной формы.
Регулирующий клапан работает следующим образом.
При полностью или частично открытом клапане (пружина не сжата) жидкость поступает во внутренний объем внешнего корпуса 1 через входной 3 патрубок, обтекает внутренний корпус 2 и проходит между витками пружины 9. Далее жидкость направляется к выходному патрубку 4 и поступает в трубопровод.
При закрытом клапане пружина 9 находится в сжатом положении, зазоры между ее витками отсутствуют.
Деформация пружины осуществляется путем прямолинейного перемещения плунжера 7, приводимого в движение от реечного механизма 8.
Благодаря тому, что в поперечном сечении проволока пружины 9 имеет прямоугольное сечение, имеющее с противоположных больших боковых сторон выступ 12 и впадину 13 треугольной формы при ее сжатии в процессе закрытия клапана исключается протекание жидкости между витками. Это обеспечивается тем, что в процессе деформации впадины 13 и выступы 12 соседних витков входят друг в друга и надежно перекрывают поток. Кроме того, наличие выступов и впадин способствует изменению формы зазоров между витками пружины в процессе ее деформации и позволяет эффективно управлять процессом регулирования на начальных фазах открытия клапана, где имеет место наиболее сильный перепад давлений и возникновение кавитации. Треугольная форма выступов и впадин препятствует турбулизации потока в зазорах между витками пружины, изменяет его направление и наиболее эффективно устраняет возникновение кавитации.
Предлагаемая конструкция регулирующего клапана обладает сравнительной простотой, а также препятствует возникновению кавитации.
Формула изобретения
Регулирующий клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, плунжер с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, отличающийся тем, что делитель потока представляет собой цилиндрическую пружину сжатия, одним концом упирающуюся в кольцевую впадину, расположенную в зоне выходного патрубка, а другим - в кольцевую впадину в плунжере, причем в поперечном сечении проволока пружины имеет прямоугольное сечение, имеющее с противоположных больших боковых сторон выступ и впадину треугольной формы.
Медаль Альфреда Нобеля