Регулювальний орган для клапана

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в пищевой промышленности. Известен регулирующий орган для кла-пана в соответствии с патентом США (№ 2014314, МПК F16K 1/36, 1935 г.) , принятый в качестве про-тотипа, вдоль всей длины активной поверхности которого выполнены клинообразные канавки с площадью поперечного сечения, увеличивающей-ся вдоль его продольной оси от штока к торцу. Недостатком указанного устройства явля-ется то, что известный регулирующий орган, выпо-лненный в виде конуса, снабженного клинообраз-ными канавками, не обеспечивает необходимого увеличения площади поверхности и, тем самым, не обеспечивает плавное, быстрое и точное регулирование потока жидкости. В основу изобретения поставлена задача в регулирующем органе для клапана путем выполнения активной части регулирующе го органа в виде цилиндра, снабженного определенным количеством дополнительных клинообразных канавок, местоположение и форма выполнения которых функционально обусловлены обеспечить быстрое, точное и плавное регулирование потока жидкости. Поставленная задача решается тем, что в регулирующем органе для клапана, вдоль всей длины активной поверхности которого выполнены клинообразные основные канавки с площадью поперечного сечения, увеличивающейся вдоль его продольной оси от штока к торцу, активная часть выполнена в виде цилиндра и на части ее длины выполнены дополнительные клинообразные канавки, количество которых равно количеству основных канавок. При этом на активной поверхности может быть выполнено по паре указанных канавок. Дополнительные канавки могут быть выполнены со стороны торца на половине длины активной поверхности с поперечным сечением, увеличивающимся к торцу. Одинаковые канавки могут быть выполнены диаметрально противоположно друг другу. Грань клиновых поверхностей основных канавок может быть выполнена криволинейной. Грань клиновых поверхностей дополнительных канавок выполнена криволинейной. На торце цилиндра может быть выполнена проточка, коммутирующая дополнительные канавки. На торце цилиндра может быть выполнена фаска. Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и достигаемым техническим результатом состоит в том, что выполнение активной части регулирующего органа в виде цилиндра, снабженного равным количеством основных и дополнительных клинообразных канавок с площадью поперечного сечения, увеличивающейся вдоль продольной оси цилиндра от штока к торцу обуславливает реализацию регулирующих органов с обоснованными длинами ходов и с такими характеристиками площади, которые обеспечивают достижение требуемого технического результата. Конкретное выполнение устройства объяс-няется при помощи приведенных ниже фигур. На фиг.1 изображен регулирующий орган для клапана, общий вид; на фиг.2 – регулирующий орган для клапана, на торце которого выполнена проточка, коммутирующая дополнительные канавки, общий вид; на фиг.З – график, показывающий экспонен-циальную характеристику потока; на фиг.4 –регулирующий орган при разных операционных фазах. Активная поверхность регулирующего органа выполнена в виде цилиндра 1 и вдоль всей ее длины образованы клинообразные основные канавки 2, на части активной поверхности выполнены дополнительные клинообразные канавки 3, площадь поперечных сечений которых увеличивается вдоль оси регулирующего органа к торцу 4. Количество основных канавок 2 и дополнительных канавок 3 одинаково. На активной поверхности регулирующего органа может быть выполнено по паре основных 2 и дополнительных 3 канавок. Регулирующий орган может иметь по три основных 2 и три дополнительных 3 канавки. В этом случае на активной поверхности выполняются узкие пропускающие каналы канавок, которые представляют недостаток в отношении определенных пищевых продуктов. Дополнительные клинообразные канавки могут быть соединены между собой проточкой 5, выполненной на торце 4. В этом случае дополнительные клинообразные канавки 3 преобразуются в одну канавку, которая располагается перпендикулярно продольной оси регулирующего органа. Дополнительные канавки 3 могут быть вы-полнены со стороны торца 4 на половине длины активной поверхности регулирующего органа и поперечное сечение их увеличивается к торцу 4. Грани 6 и 7 основных 2 и дополнительных 3 канавок могут быть выполнены криволинейными. На торце 4 цилиндра 1 может быть выполнена фаска 8. Чтобы уравновесить динамические силы от потока жидкости, возможно расположение основ-ных 2 и дополнительных 3 канавок диаметрально противоположно друг другу. На фиг.З показана характеристика повер-хностной площади регулирующего органа. Одна ось графика показывает длину хода в процентах, другая ось указывает площадь поперечного сечения, площадь регулирования в процентах. Для реализации регулирующих органов с обоснованными длинами ходов и с такими крутыми характеристиками площади, какие требуются для достижения экспоненциальной характеристики потока, как показано на фиг.З, должна использоваться конструкция с основными 2 и дополнительными 3 клинообразными канавками, которые дают почти квадрат изменения площади с длиной хода регулирующего орга-на. Кроме того, должны использоваться основные 2 и дополнительные 3 клинообразные канавки, в которых, например, в течение первой половины длины хода регулирующего органа только основные канавки 2 открываются, в течение последующей половины длины хода открываются и основные 2, и дополнительные 3 канавки. Благодаря объединению основных 2 и дополнительных 3 канавок можно достигнуть такого положения, что характеристика площади в течение первой части длины хода будет состоять из квадратного отношения, а в течение второй части длины хода будет составлять комбинацию двух квадратных отношений, которые вместе будут давать экспоненциальную характеристику поверхностной площади. Регулирующий орган создает падение да-вления путем преобразования давления в скорость , которая преобразуется в тепло в результате вихревого образования. Это предполагает, что жидкость течет в сторону того конца, где клино-образные канавки 2, 3 регулирующего органа 1 имеют свои наибольшие площади поперечного сечения (см, фиг.4), и вытекает, где площадь клинообразных канавок 2 и 3 является наименьшей. При противоположном направлении потока клинообразные канавки 2 и 3 действуют как диффузор, и кинетическая энергия жидкости более или менее полностью преобразуется в энергию сжатия (давления). Как показано на фиг. 3 и 4, в течение фазы I только основные 2 канавки являются активными, т.е. при длине хода от 0 до 50%. В течение фазы II активизируются дополни-тельные канавки 3, в результате характеристика поверхностной площади изменяется, так, как это показано на фиг.З. В предпочитаемом варианте реализации только от 0 до 80% длины хода используется для регулирования. Остальные 20%, т.е. фаза III, используются при промывке регулирующего органа. В частности, при использовании регулирующего органа в пищевой промышленности, в которой требования гигиены очень жесткие, регулирующий орган может быть выполнен такой длины, которая меньше, чем его длина хода, так что при промывке можно полностью извлекать регулирующий орган из клапанного гнезда и тем самым избегать плотных зазоров между регулирующим органом и клапанным гнездом, одновременно обеспечивая большую открытую площадь, чтобы достигнуть правильного промывающего потока. В этом случае фаска 8, которая образована на регулирующем органе, производит активный вклад. Регулирующий орган для клапана может быть использован для быстрого и точного регулирования. Фиг. 1 Фиг. 2 Фиг. 3 Фиг. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03