Регулювальний клапан

1. Регулювальний клапан, що включає виконавчий механізм з чутливим елементом та запірно-регулювальний орган у корпусі зі співвісними вхідним і вихідним патрубками, сполучений із чутливим елементом виконавчого механізму і розміщений по осі патрубків, та сідло з ущільнювальним кільцем, виконане у вигляді лобової поверхні центрального обтічника, розміщеного аксіально затвору, який відрізняється тим, що лобова повер C2 2 85415 1 3 85415 поверхню ущільнення, що призводить до передчасної втрати необхідної герметичності. До подібного гідро-ерозійного зносу схильні також ущільнення регулювальних клапанів при їх роботі в системах редукування пари, де у процесі його дроселювання випадає волога. Відомо прямоточний регулювальний клапан фірми Mokveld Valves, Голандія, в якому зниження шуму та вібрацій забезпечено установкою Trimциліндричної втулки з поверхнею, яку перфоровано отворами і яка перекриває циліндричний переріз, що регулюється, між затвором та ущільненням запірно-регулювального органа. Зниження шуму та вібрації при цьому здійснюється за рахунок рівномірної турбулізації потоку шля хом його розчленування на безліч струменів при проходженні крізь дросельні отвори втулки [Control Vaives - регулювальні клапани фірми Mokveld Valves, Голандія, www.mokveld.com]. Недоліками зазначеного регулювального клапана є те, що в ньому зменшується ефективний прохідний переріз, який регулюється, і збільшується гідравлічний тиск при проходженні потоку крізь дросельні отвори втулки, що призводить до зменшення пропускної здатності регулювального клапана. Найближчим до винаходу, який заявляється, є прямоточний регулювальний клапан, що включає виконавчий механізм з чутливим силовим ланцюгом та запірно-регулювальний орган у корпусі зі співвісними вхідним і вихідним патрубками, сполучений із силовим ланцюгом виконавчого механізму і розміщений по осі патрубків, та сідло з ущільнювальним кільцем, виконане у вигляді лобової поверхні центрального обтічника, розміщеного струминних канавок швидкість більшу, ніж ядро потоку, тому що у канавках струмені проходять по лініях більшої кривизни і відповідно по більшому шляху. Маючи більшу енергію струмені при зустрічі з ядром потоку за регулювальним дросельним перерізом турбулізують його, що знижує шум та вібрацію без використання розсікання потоку на струмені через велику кількість отворів, а отже, без зниження пропускної здатності запірно-регулювального органу. Виконання дна струминних канавок у поздовжньому їх перерізі по плавній кривій з кривизною, більшою за кривизну лобової поверхні центрального обтічника, підвищує швидкість та енергію струменів, а отже збільшує турбулізацію потоку, а також забезпечує відвід стр уменів від робочої поверхні ущільнювального кільця. Розміщення струминних канавок по колу багаторядним способом збільшує їх кількість, а отже сприяє більш рівномірній турбулізації потоку. Виконання лобова поверхні центрального обтічника у вигляді окремої деталі, що вгвинчена у тіло центрального обтічника, підвищує ремонтопридатність. Виконання лобової поверхні з переходом циліндричної поверхні уступу у конічну поверхню, що контактує з ущільнювальним кільцем, забезпечує необхідне обтиснення ущільнювального кільця при збиранні обтічника. 4 Виконання радіусу циліндричного уступу лобової поверхні меншим за внутрішній радіус циліндричного затвора на величину радіального зазору виключає можливість заклинювання затвора та забезпечує захист ущільнювального кільця від потоку. Винахід пояснюється кресленнями. На Фіг.1 зображено поздовжній розріз прямоточного регулювального клапана з мембранним виконавчим механізмом; на Фіг.2 - лобова поверхня центрального обтічника; на Фіг.3 - вигляд А Фіг.2. Регулювальний клапан містить мембранний виконавчий механізм 1 з чутливим силовим ланцюгом у вигляді мембрани 2 та прямоточний запірно-регулювальний орган 3 у корпусі із співвісними вхідним 4 та вихідним 5 патрубками. Запірнорегулювальний орган 3 містить рухомий полий циліндричний затвор 6, сполучений з мембраною 2 і розміщений по осі патрубків 4, 5, та сідло 7 з ущільнювальним кільцем 8, які установлені на центральному обтічнику 9, розміщеному аксіально до полого циліндричного затвору 6, у тіло якого вгвинчено на різьбі деталь 10 з обтічною лобовою поверхнею 11 вгнуто-конусоподібної форми з твірною по кривій другого порядку, що різко переходить у циліндричну поверхню уступу 12 перед ущільнювальним кільцем 8 із забезпеченням гарантованого зазору до внутрішньої поверхні затвора 6. На лобовій поверхні 11 вздовж твірних виконано струминні канавки 13 і 14 (на Фіг.3 показано два ряди канавок) з поздовжньою кривизною дна канавок, що більша за кривизну вихідної лобової поверхні 11, та з виходом на уступ 12, що забезпечує збереження частини його циліндричної поверхні перед ущільнювальним кільцем 8. Регулювальний клапан як регулятор тиску після себе прямої дії функціонує наступним чином. Газ з вихлопного трубопроводу подають через штуцер регулювання тиску до виконавчого механізму 1 на мембрану 2 у порожнину з боку вхідного патрубка 4. З боку вихідного патрубка 5 через штуцер тиску завдання на мембрану 2 подають газ під тиском, який необхідно підтримувати у ви хідному трубопроводі за регулювальним клапаном. При рівності тиску, що регулюють, та тиску завдання, тобто розузгодження дорівнює нулю, перепад тиску на мембрану 2 також дорівнює нулю, коли мембрана 2 нерухома и нерухомий затвор 6, що сполучений з нею. В цьому випадку через незмінний дросельний циліндричний переріз між затвором 6 та ущільнювальним кільцем 8 йде постійна витрата газу. У випадку зменшення споживання газу різницю витрат, що з'являється, (витрата через регулювальний клапан більша витрати споживання) почне зростати тиск у вихідному тр убопроводі (за регулювальним клапаном) і, як наслідок, з'явиться позитивне розузгодження між тиском, що керується, та установкою, тобто виникне позитивний перепад тиску на мембрану 2, що створює силу на закриття, мембрана 2 та затвор 6, сполучений з нею, переміщуються у бік вихідного патрубка 5, прикриваючи прохідний дросельний переріз. Відповідно витрата газу через 5 85415 клапан зменшується, поки не стане рівною витраті споживання, тиск у вихідному тр убопроводі зменшиться, поки не стане рівним тиску установки (розузгодження дорівнює нулю, перепад тиску на мембрані 2 дорівнює нулю), в результаті затвор 6 зупинеться у новому положенні. В іншому випадку, коли споживання газу збільшується, процес регулювання аналогічний, але спрямований в інший бік, тобто на відкриття затвора 6 (від'ємні розузгодження та перепад тиску на мембрані 2) та збільшення витрати газу через регулювальний клапан. За рахунок утворення швидкісних струменів при Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 обтіканні лобової поверхні 11 зі струминними канавками 13, 14 ядро потоку за дросельним перерізом рівномірно турбулюється цими струменями, що приводить до зменшення шуму та вібрації і, як наслідок, до підвищення надійності регулювального клапана у цілому. Циліндричний уступ 12 на лобовій поверхні 11 виключає пряме натіканні потоку газу на робочу поверхню кільцевого ущільнення 8, що попереджує передчасний його знос, в результаті збільшується надійність та ресурс кільцевого ущільнення 8. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601