Клапан

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистическик

Республик

«»741240 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 423105 (51)М. Кл.

G 05 D 7/03

F 16 К 1/06 (22) Заявлено 25.1076 (21) 2414341/25-08 с присоединением заявки ¹ 26076 35/2 5-08 (23) Приоритет

Государственнцй комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 150680 (5З) 4К 621. 646 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.А.Хоменок и В.В.Мутуль (71) Заявитель (54) КЛАПАН

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода газообразной и жидкой среды и может быть использовано в энергетическом машиностроении, в частности в паротурбо строении °

По основному авт . св. Р 42 3105 известен клапан, содержащий паровую коробку, рабочий орган со штоком и возвратной пружиной, диффузорное седло .(в виде трубки Вентури) с управляющим.элементом, выполненным в виде нескольких равномерно распо-. ложенных по окружности в зоне кри,тического сечения проходного канала и наклонных .к его продольной оси активных сопел, связанных с внешним источником управляющей среды .

Такое выполнение клапана позволя20 ет осуществить автоматическое регулирование расхода рабочей среды. по сравнению с известными ранее конструкциями, 25

Недостатком этой конструкции является неуправляемость пограничным слоем в р асшир яющей ся ч асти диффузорного седла. Кроме того, для управления основным потоком требуются значительйые расходы соедн высокого давления.

Целью изобретения является повышение экономичности гаэодинамического регулирования расходом среды.

Указанная цель достигается тем, что в проходном канале выполнена кольцевая проточка, образующая в зоне критического сечения канала кольцевое пассивное сопло, сообщенное с проходным каналом и образующее с активными сопламл систему перепускных каналов, причем между осью сопел и осью клапана в направлении рабочего органа образован тупой угол.

Кроме того, пассивное сопло сообщено с проходным каналом отверстиями, выполненными в стенке проходного канала.

На фиг. 1 изображен, разрез клапана; на фиг. 2 — клапан, в котором пассивное сопло сообщено с проходным каналом отверстиями (вариант выполнения).

Клапан состоит иэ паровой коробки 1, рабочего органа 2 со штоком 3 и возвратной пружиной 4, проходиого канала 5, выполненного в форме трубки Вентури,криволинейная поверхность

741240 которого образует седло 6. В проходном канале выполнена кольцевая проточка 7, образуюшая в зоне критического сечения 8 кольцевое пассивное сопло 9, сообшенное с проходным каналом. На фиг. 2 показан вариант конструктивного выполнен и я „при котором пассивное сопло 9 сообшает ся с проходным каналом 5 отверстиями

10, выполненными в стенке проходного канала, площадь которых выбирается с учетом роста пограничного слоя.

Активные сопла 11 соединены магистралью 12 через дополнительный управляющий орган 13 с источником среды более высокого давления.

Пассивное сопло 9 и активные сопла 11 и кольцевая проточка 7 образуют систему перепускных каналов.

Ось сопел составляет с осью клапана в направлении рабочего органа тупой угол (130 †1 ), который обеспечивает оптимальный режим устройства, так как такая ориентация вдуваемых струй способствует максимальному проникновению регулируюших струй в регулируемый поток.

Клапан обеспечивает регулирование расхода среды от закрытого положения до полного открытия следуюшим образом.

В начальный момент рабочий орган

2 прижат к седлу б, а управляюший орган 13 начинает открываться,обеспечивая тем самым пропуск среды в критическое сечение 8 проходного канала 5 через активные сопла 11.

При этом через пассивное сопло 9 в критическое сечение 8 поступает часть среды, отсасываемой (например, через отверстия 10) с внутренней поверхности расширяющейся части проходного канала 5.

По достижении максимально возможного расхода через магистраль

12 начинается пОдъем рабочего органа

2 клапана„ и среда поступает в кольцевой зазор между рабочим органом

2 и седлом б. При этом происходит взаимодействие основного потока среды, т.е. потока через зазор между рабочим органом 2 и седлом б клапана, со струями, поступаюшими из критического сечения 8 через пассивкое 9 и активные 11 сопла.

Вдуваемая через кольцевую проточку 7 или отверстия 10 в критическое сечение 8 проходного канала 5 струя загромождает проходное сечение седла, уменьшая таким образом расход основного потока . При этом пульсации давления в основном потоке демпфируются за счет вдувания рабочей среды от внешнего источника, а также за счет отсоса пограничного слоя по всей длине внутренней поверхности диффузора. В результате повышается вибрационная надежность клапана ° .

После того, как рабочий орган 2 полностью открывается, для дальнейшего увеличения расхода среды необходимо управляющий орган 13 закрывать, тем самым уменьшая загромождение проходного сечения седла б.

Максимальный расход среды через клапан обеспечивается при полностью

t$ поднятом рабочем органе 2 и полностью закрытом управлявшем органе 13, причем основная часть расхода регулируется при полностью поднятом запорном органе 2.

2О Клапан может быть выполнен любых . размеров без сушественного увеличения поднаемных усилий, так как наличие расхода среды через магистраль

12 обеспечивает достаточную разгрузку рабочего органа 2. Увеличение размеров клапана позволяет уменьшить потери давления на клапане и, соответственно„ повысить экономичность.

Таким образом, клапан обеспечивает

ЗО возможность регулирования значительной части расхода среды без перемешения основной чашки, Такое регулирование, осушествляемое изменением размеров зоны рециркуляции, ограниченной жидкой стенкой, создает условия для безотрывного течения среды в зоне регулирования, обеспечивая стабильное течение потока через клапан . формула изобретения

1. Клапан по авт .св, 9 42 3105, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения экономичности регулирования, в проходном канале выполнена кольцевая проточка, образуюшая в зоне критического сечения канала коль-» цевое пассивное сопло, сообщенное с проходным каналом и образуюшее с активными соплами систему перепускных каналов, причем между осью сопел и осью клапана в направлении, рабочего органа образован тупой угол.

2. Клапан по п.1, о т л и ч а ю—

55 шийся тем, что пассивное сопло сообщено с проходным каналом отверстиями, выполненными в стенке проходного канала.