RU2754648C1 - Осевой регулирующий клапан - Google Patents
Осевой регулирующий клапан Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754648C1 RU2754648C1 RU2020139076A RU2020139076A RU2754648C1 RU 2754648 C1 RU2754648 C1 RU 2754648C1 RU 2020139076 A RU2020139076 A RU 2020139076A RU 2020139076 A RU2020139076 A RU 2020139076A RU 2754648 C1 RU2754648 C1 RU 2754648C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- perforated cylinder
- locking
- expansion sleeve
- locking body
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
- F16K1/123—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened with stationary valve member and moving sleeve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
- F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
- F16K47/14—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths the throttling member being a perforated membrane
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам прямоточного типа. 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. Соосно запирающему органу, в его внутреннем объеме, в зоне расположения отверстий в форме равнобедренных треугольников, расположен цилиндрический элемент, боковая поверхность которого выполнена из сетки. Один край цилиндрического элемента прикреплен к внутренней поверхности запирающего органа, а второй к внутренней поверхности расширительной втулки при помощи подвижного крепления. Изобретение направлено на обеспечение надежной работы осевого регулирующего клапана и предотвращение кавитационного разрушения его элементов. 4 ил.
Description
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 - С. 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.
Недостатком данного клапана является возникновение кавитации, приводящее к разрушению его элементов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является осевой регулирующий клапан [Патент РФ №2727278, МПК F16K 1/12, F16K 3/24, F16К 47/14, опубл. 21.07.2020, БИ №21], 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 размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые. Отверстия в перфорированном цилиндре представляют собой прямоугольные окна, меньшие стороны которых имеют одинаковый размер и параллельны продольной оси перфорированного цилиндра, а длина больших сторон уменьшается в рядах от выходного патрубка к внутреннему корпусу, причем меньшие стороны с одного конца расположены вдоль одной линии, а отверстия в запирающем органе имеют форму равнобедренных треугольников, основания которых равны по длине и расположены параллельно меньшим сторонам прямоугольных окон в соответствующих рядах.
Недостатками данного клапана является возникновение кавитации, приводящее к разрушению его элементов.
Задачей данного изобретения является создание осевого регулирующего клапана, обладающего высокой надежностью и предотвращающего возникновение кавитации и кавитационного разрушения его элементов.
Поставленная задача достигается тем, что в осевом регулирующем клапане, содержащем 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 размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые, отверстия в перфорированном цилиндре представляют собой прямоугольные окна, меньшие стороны которых имеют одинаковый размер и параллельны продольной оси перфорированного цилиндра, а длина больших сторон уменьшается в рядах от выходного патрубка к внутреннему корпусу, причем меньшие стороны с одного конца расположены вдоль одной линии, а отверстия в запирающем органе имеют форму равнобедренных треугольников, основания которых равны по длине и расположены параллельно меньшим сторонам прямоугольных окон в соответствующих рядах.
Отличительными признаками предлагаемого осевого клапана является то, что соосно запирающему органу, в его внутреннем объеме, в зоне расположения отверстий в форме равнобедренных треугольников, расположен цилиндрический элемент, боковая поверхность которого выполнена из сетки, причем один край цилиндрического элемента прикреплен к внутренней поверхности запирающего органа, а второй к внутренней поверхности расширительной втулки при помощи подвижного крепления.
На фиг. 1 изображена схема осевого регулирующего клапана.
На фиг. 2 показано положение отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе при полностью открытом клапане.
На фиг. 3 представлено положение отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе при частично открытом клапане.
На фиг. 4 показано положение отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе при полностью закрытом клапане.
На фиг. 2 - фиг. 4 схемы показаны в увеличенном масштабе.
Осевой 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.
Соосно запирающему органу 6, в его внутреннем объеме, в зоне расположения отверстий 8 в форме равнобедренных треугольников, расположен цилиндрический элемент 15. Боковая поверхность цилиндрического элемента 15 выполнена из сетки, причем один его край прикреплен к внутренней поверхности запирающего органа 6, а второй к внутренней поверхности расширительной втулки 11 при помощи подвижного крепления 16.
Осевой 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 и сквозь боковую поверхность цилиндрического элемента 15 к выходному фланцу 4.
При полностью открытом клапане запирающий орган 6 повернут относительно перфорированного цилиндра таким образом, что проходное сечение, образованное отверстиями 8 и 7, имеет максимальную площадь.
При полностью закрытом клапане отверстия 7 полностью закрыты поверхностью запирающего органа 6.
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.
За счет увеличенного угла поворота запирающего органа 6 и специальной формы отверстий 7 в перфорированном цилиндре 5 и отверстий 8 в запирающем органе 6 удается обеспечить высокую точность регулирования расхода и широкий диапазон регулирования. Этому также способствует то, что отверстия 7 в перфорированном цилиндре 5 выполнены в виде прямоугольных окон, меньшие стороны которых имеют одинаковый размер и параллельны продольной оси перфорированного цилиндра 5, а отверстия 8 в запирающем органе 6 имеют форму равнобедренных треугольников, основания которых равны по длине и расположены параллельно меньшим сторонам отверстий 7 (прямоугольных окон) в соответствующих рядах.
За счет того что длина больших сторон отверстий 7 уменьшается в рядах от выходного фланца 4 к внутреннему корпусу 2, а меньшие стороны с одного конца расположены вдоль одной линии, в начале открытия происходит перекрытие только ближних к выходному фланцу 4 отверстий 7 и отверстий 8 в запирающем органе 6, имеющих форму равнобедренных треугольников, то есть жидкость проходит только через проходные сечения при перекрытии ближних к выходному фланцу 4 отверстий 7 и отверстий 8 в запирающем органе 6.
Выполнение отверстий 8 в запирающем органе 6 в виде равнобедренных треугольников, основания которых равны по длине и расположены параллельно меньшим сторонам отверстий 7 в соответствующих рядах, позволяет обеспечить плавное открытие проходного сечения от минимального до максимального значения, что обеспечивает широкий диапазон регулирования.
Длина больших сторон отверстий 7 уменьшается в рядах от выходного фланца 4 к внутреннему корпусу 2, причем меньшие стороны с одного конца расположены вдоль одной линии, поэтому удается обеспечить последовательное открытие проходных сечений от ближнего к выходному фланцу 4 ряда к последующим. Это позволяет обеспечивать большой диапазон регулирования.
С целью снижения интенсивности кавитации соосно запирающему органу 6, в его внутреннем объеме, в зоне расположения отверстий 8 в форме равнобедренных треугольников, расположен цилиндрический элемент 15, боковая поверхность которого выполнена из сетки. При прохождении потоков жидкости через сетку происходит деление потока на струи (один из наиболее эффективных способов борьбы с кавитацией) и разрушение образованных кавитационных пузырей на более мелкие с последующим их схлопыванием в центральной части клапана, то есть на удалении от стенок и поверхностей. Наличие сетки на цилиндрическом элементе 15 предотвращает также вынос кавитационных пузырей из центральной части клапана к поверхностям его деталей. Таким образом, размещение цилиндрического элемента 15, боковая поверхность которого выполнена из сетки, позволяет снизить как интенсивность кавитации, так и уменьшить ее негативное воздействие (разрушение) на внутренние элементы клапана.
Для фиксации цилиндрического элемента 15 в необходимом положении один его край прикреплен к внутренней поверхности запирающего органа 6, а второй к внутренней поверхности расширительной втулки 11 при помощи подвижного крепления 16, которое позволяет ему перемещаться при температурных деформациях.
Предлагаемая конструкция осевого регулирующего клапана позволяет обеспечить надежную его работу и предотвратить кавитационное разрушение его элементов.
Claims (1)
- Осевой 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 размещены кольцевыми рядами, причем расстояния между рядами, расстояние до края выходного фланца от ближайшего к нему ряда отверстий в перфорированном цилиндре и запирающем органе одинаковые, отверстия в перфорированном цилиндре представляют собой прямоугольные окна, меньшие стороны которых имеют одинаковый размер и параллельны продольной оси перфорированного цилиндра, а длина больших сторон уменьшается в рядах от выходного патрубка к внутреннему корпусу, причем меньшие стороны с одного конца расположены вдоль одной линии, а отверстия в запирающем органе имеют форму равнобедренных треугольников, основания которых равны по длине и расположены параллельно меньшим сторонам прямоугольных окон в соответствующих рядах, отличающийся тем, что соосно запирающему органу, в его внутреннем объеме, в зоне расположения отверстий в форме равнобедренных треугольников, расположен цилиндрический элемент, боковая поверхность которого выполнена из сетки, причем один край цилиндрического элемента прикреплен к внутренней поверхности запирающего органа, а второй к внутренней поверхности расширительной втулки при помощи подвижного крепления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139076A RU2754648C1 (ru) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Осевой регулирующий клапан |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139076A RU2754648C1 (ru) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Осевой регулирующий клапан |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2754648C1 true RU2754648C1 (ru) | 2021-09-06 |
Family
ID=77670334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020139076A RU2754648C1 (ru) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Осевой регулирующий клапан |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2754648C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214072U1 (ru) * | 2022-09-13 | 2022-10-11 | Акционерное общество "Концерн "Научно-производственное объединение "Аврора" | Регулирующий клапан |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529962C1 (ru) * | 2013-04-24 | 2014-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Некст Трейд" | Регулирующий клапан |
DE102013108940A1 (de) * | 2013-08-19 | 2015-02-19 | Vag-Armaturen Gmbh | Eigenmedium gesteuertes Ringkolbenventil |
US9151407B2 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-06 | Fisher Controls International Llc | Valve cage having zero dead band between noise abatement and high capacity flow sections |
RU2657371C1 (ru) * | 2017-06-28 | 2018-06-13 | Общество с ограниченной ответственностью "МилИнвест" (ООО "МилИнвест") | Прямоточный регулирующий клапан |
RU2727278C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Осевой регулирующий клапан |
-
2020
- 2020-11-26 RU RU2020139076A patent/RU2754648C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9151407B2 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-06 | Fisher Controls International Llc | Valve cage having zero dead band between noise abatement and high capacity flow sections |
RU2529962C1 (ru) * | 2013-04-24 | 2014-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Некст Трейд" | Регулирующий клапан |
DE102013108940A1 (de) * | 2013-08-19 | 2015-02-19 | Vag-Armaturen Gmbh | Eigenmedium gesteuertes Ringkolbenventil |
RU2657371C1 (ru) * | 2017-06-28 | 2018-06-13 | Общество с ограниченной ответственностью "МилИнвест" (ООО "МилИнвест") | Прямоточный регулирующий клапан |
RU2727278C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Осевой регулирующий клапан |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214072U1 (ru) * | 2022-09-13 | 2022-10-11 | Акционерное общество "Концерн "Научно-производственное объединение "Аврора" | Регулирующий клапан |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2657371C1 (ru) | Прямоточный регулирующий клапан | |
RU2727278C1 (ru) | Осевой регулирующий клапан | |
RU2702022C1 (ru) | Осесимметричный регулирующий клапан | |
RU2754648C1 (ru) | Осевой регулирующий клапан | |
RU2646986C1 (ru) | Прямоточный регулирующий клапан | |
JP2009115311A (ja) | 弁要素内に軸方向の流れを有する流量制御閉鎖弁 | |
RU2645103C1 (ru) | Прямоточный клапан | |
RU2620616C1 (ru) | Регулирующий клапан осевого типа | |
RU2618150C1 (ru) | Регулирующий клапан прямоточного типа | |
RU2620617C1 (ru) | Регулирующий клапан | |
RU2529962C1 (ru) | Регулирующий клапан | |
RU2702027C1 (ru) | Прямоточный регулирующий клапан | |
RU2771894C1 (ru) | Прямоточный регулирующий клапан | |
RU2727203C1 (ru) | Регулирующий клапан осевого типа | |
RU2692582C1 (ru) | Осевой регулирующий клапан | |
RU175446U1 (ru) | Прямоточный регулирующий клапан | |
RU2692607C1 (ru) | Прямоточный регулирующий клапан | |
RU2716641C1 (ru) | Регулирующий проходной клапан микрорасхода | |
RU2647933C1 (ru) | Осевой регулирующий клапан | |
RU2823008C1 (ru) | Регулирующий клапан прямоточного типа | |
RU2768136C1 (ru) | Регулирующий клапан | |
RU2779081C1 (ru) | Регулирующий клапан | |
RU2702017C1 (ru) | Запорно-регулирующий клапан | |
RU2681717C1 (ru) | Осевой регулирующий клапан | |
RU2803152C1 (ru) | Регулирующий клапан |