RU2068139C1

RU2068139C1 - Control valve

Info

Publication number: RU2068139C1
Application number: RU94020219/06A
Authority: RU
Inventors: нкин А.Е. Зар; А.Е. Зарянкин; В.Е. Каращук; Б.П. Симонов
Original assignee: Акционерное общество "ЭНТЭК"
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: valve. SUBSTANCE: control valve has housing, diffuser seat, and stop member made up as a profiled cap. The cap is secured to the rod by way of a nut and received in a protecting sleeve. Two grooves 1.5-2 mm in width and 3-4 mm in depth are provided on the cap below the seating diameter. The diameters of the grooves are defined by relationships presented in the invention description. In addition, there is a cone bore in the cap from the side of the end face. The cone angle of the bore is 60°. EFFECT: enhanced refutability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области турбостроения и посвящено повышению надежности регулирующих клапанов паровых турбин с одновременным снижением сопротивления в системе паровпуска турбины. The invention relates to the field of turbine construction and is dedicated to improving the reliability of control valves of steam turbines with a simultaneous decrease in resistance in a steam inlet system of a turbine.

Известны неразгруженные регулирующие клапаны [1] где для достижения указанных выше целей используется профилированная специальным образом чаша, поверхность которой выполнена с несколькими рядами перфорации, замкнутыми на отдельные камеры, расположенные внутри тела клапана и закрытые проставкой. Unloading control valves are known [1] where, in order to achieve the above objectives, a specially shaped bowl is used, the surface of which is made with several rows of perforations closed to separate chambers located inside the valve body and closed by a spacer.

Кроме того, чаша перемещается внутри внешнего защитного стакана, воспринимающего возможные изгибные усилия и крутящий момент. In addition, the bowl moves inside the outer protective glass, perceiving possible bending forces and torque.

С помощью перфорации выравнивается окружная неравномерность потока, обусловленная как односторонним подводом пара, так и возможным срывом потока с обтекаемых поверхностей, а на режимах со сверхзвуковыми скоростями перфорация частично рассеивает возникающую волновую структуру. К недостаткам прототипа можно отнести следующее:
1. Выполнение перфорированной поверхности сопряжено с определенными технологическими трудностями, заметно увеличивает трудоемкость, а организация замкнутых камер требует изготовления дополнительной детали, что усложняет конструкцию.With the help of perforation, the circumferential flow non-uniformity is smoothed out, caused by both one-way steam supply and possible flow disruption from streamlined surfaces, and in modes with supersonic speeds, the perforation partially dissipates the emerging wave structure. The disadvantages of the prototype include the following:
1. The perforated surface is associated with certain technological difficulties, significantly increases the complexity, and the organization of closed chambers requires the manufacture of additional parts, which complicates the design.

2. Торцевой срез чаши находится в области струйной части потока и здесь возможен прямой контакт нестационарной вихревой структуры с торцевой поверхностью чаши. Подобный контакт способствует появлению нестационарных сил, передающихся на шток клапана. 2. The end section of the bowl is located in the region of the jet part of the flow and direct contact of the non-stationary vortex structure with the end surface of the bowl is possible here. Such contact contributes to the appearance of unsteady forces transmitted to the valve stem.

3. Перфорированная поверхность на полном подъеме клапана увеличивает пристенное сопротивление, а демпферные камеры при определенных условиях могут быть источником добавочных звуковых колебаний (резонаторы Гельмгольца). 3. The perforated surface at full valve lift increases the wall resistance, and damping chambers under certain conditions can be a source of additional sound vibrations (Helmholtz resonators).

Задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. The objective of the invention is to remedy the above disadvantages.

Технический результат достигается тем, что в неразгруженном регулирующем клапане, содержащем корпус, диффузорное седло, запорный орган, выполненный в виде профилированной чаши, закрепленной на штоке гайкой и помещенный в защитный стакан согласно изобретению на чаше ниже посадочного диаметра выполнены две поперечные проточки шириной 1,5-2 мм и глубиной 3-4 мм, расположенные на диаметре Д₁, равном 0,8 Д_п и диаметре Д₂, равном 0,5 Д_п, где Д_п посадочный диаметр клапана. Кроме того, на торце чаши выполнена конусная расточка с углом конуса 60^o.The technical result is achieved in that in an unloaded control valve comprising a housing, a diffuser seat, a shut-off element made in the form of a profiled bowl, fixed on the rod with a nut and placed in a protective cup according to the invention, two transverse grooves of 1.5 width are made on the bowl below the bore diameter -2 mm and a depth of 3-4 mm, located on a diameter of D ₁ equal to 0.8 D _p and a diameter of D ₂ equal to 0.5 D _p , where D _p landing diameter of the valve. In addition, at the end of the bowl made conical bore with a cone angle of 60 ^o .

Конструкция клапана показана на фиг. 1. The design of the valve is shown in FIG. 1.

Клапан содержит корпус 1 со штоком 2. Внутри корпуса размещен защитный стакан 3. На штоке 2 посредством гайки 4 закреплен запорный орган, выполненный в виде профилированной чаши 5. В корпусе 1 установлено диффузорное седло 6. На боковой поверхности профилированной чаши 5 выполнены две узкие канавки 7, а в торцевой части выполнена конусная расточка 8 с углом конуса 60^o. На цилиндрической поверхности чаши установлены две шпонки, находящиеся в шпоночные пазы защитного стакана 3.The valve comprises a housing 1 with a stem 2. A protective cup 3 is placed inside the housing 3. A locking body made in the form of a profiled bowl 5 is mounted on the stem 2 by means of a nut 4. A diffuser seat 6 is installed in the housing 1. Two narrow grooves are made on the side surface of the profiled bowl 5 7, and in the end part there is a conical bore 8 with a cone angle of 60 ^o . Two keys are installed on the cylindrical surface of the bowl, located in the keyways of the protective glass 3.

Гайка 4 изготовлена таким образом, чтобы зазор между ее внутренней расточкой и штоком 2 был больше радиального зазора между внутренней поверхностью стакана 3 и цилиндрической поверхностью чаши 5. The nut 4 is made so that the gap between its inner bore and the rod 2 is greater than the radial gap between the inner surface of the cup 3 and the cylindrical surface of the bowl 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подъеме штока 2 он через гайку 4 передает осевое движение чаше 5, которая по мере подъема входит внутрь защитного стакана 3. Так как радиальный зазор между штоком 2 и гайкой 4 больше радиального зазора между защитным стаканом 3 и чашей 5, то все изгибные напряжения воспринимаются защитным стаканом 3. The proposed device operates as follows. When lifting the rod 2, it transmits through the nut 4 the axial movement to the bowl 5, which, as it rises, enters the protective bowl 3. Since the radial clearance between the rod 2 and nut 4 is greater than the radial clearance between the protective glass 3 and bowl 5, all bending stresses are perceived protective glass 3.

Этот стакан через шпонки чаши воспринимает и крутящий момент. В результате шток 2 воспринимает только осевые усилия. This glass also receives torque through the keys of the bowl. As a result, the rod 2 receives only axial forces.

В открытом состоянии профилированная поверхность чаши 5 совместно с входным участком диффузорного седла образует осесимметричный канал. Для поддержания осесимметричного течения в осесимметричном клапанном канале на поверхности чаши 5 расположены две узкие канавки 7. In the open state, the profiled surface of the bowl 5 together with the inlet portion of the diffuser seat forms an axisymmetric channel. To maintain the axisymmetric flow in the axisymmetric valve channel, two narrow grooves 7 are located on the surface of the bowl 5.

На торцевом срезе проточен конус 8 с углом при вершине, равным 60^o.At the end section, a cone 8 is punched with an angle at the apex of 60 ^o .

При выборе геометрических размеров канавок следует иметь в виду, что их поперечный размер должен быть равным а 1,5-2 мм, так как при больших величинах возникают значительные локальные возмущения, отрицательно сказывающиеся на характере течения в клапанном канале. When choosing the geometrical dimensions of the grooves, it should be borne in mind that their transverse size should be equal to 1.5–2 mm, since large values cause significant local disturbances that adversely affect the nature of the flow in the valve channel.

Глубина канавок выбирается из условия выравнивания окружной неравномерности и составляет в=(3-4) мм. The depth of the grooves is selected from the condition for alignment of the circular unevenness and is in = (3-4) mm.

Поперечные канавки, выполняя ту же роль, что и перфорация, значительно проще в изготовлении, практически не сказываются на сопротивлении и не требуют введения в конструкцию дополнительных деталей. The transverse grooves, performing the same role as the perforation, are much easier to manufacture, practically do not affect the resistance and do not require the introduction of additional parts into the design.

Конусная проточка на торцевой поверхности чаши исключает прямой контакт оторвавшегося потока с поверхностью чаши и играет роль демпфера, снижая уровень динамических нагрузок, действующих на подвижные чаши клапана. The conical groove on the end surface of the bowl eliminates direct contact of the torn off flow with the surface of the bowl and plays the role of a damper, reducing the level of dynamic loads acting on the moving valve cups.

Введенные изменения не влияют на высокие расходные характеристики прототипа, но значительно упрощают конструкцию и несколько снижают уровень динамических нагрузок на шток клапана (фиг. 2). The introduced changes do not affect the high flow characteristics of the prototype, but significantly simplify the design and slightly reduce the level of dynamic loads on the valve stem (Fig. 2).

Claims

1. Регулирующий клапан, содержащий корпус, диффузорное седло, запорный орган, выполненный в виде профилированной чаши, закрепленной на штоке гайкой и помещенной в защитный стакан, отличающийся тем, что на чаше ниже посадочного диаметра выполнены две поперечные проточки шириной 1,5 2 мм и глубиной 3 4 мм, расположенные на диаметре D₁, равном 0,8 D_п, и диаметре D₂, равном 0,5D_п, где D_п посадочный диаметр клапана.1. A control valve comprising a housing, a diffuser seat, a shut-off element made in the form of a profiled bowl fixed with a nut on the rod and placed in a protective cup, characterized in that two transverse grooves 1.5 to 2 mm wide are made on the cup below the bore diameter and a depth of 3 to 4 mm, located on a diameter of D ₁ equal to 0.8 D _p and a diameter of D ₂ equal to 0.5 D _p , where D _p landing diameter of the valve.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на торце чаши выполнена конусная расточка с углом конуса 60^o.2. The valve according to claim 1, characterized in that at the end of the bowl is made a conical bore with a cone angle of 60 ^o .