Регулирующий клапан
Патент 922390
Авторы
Регулирующий клапан
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 30.09.80 (21) 2988619/25-08 (51) М. К .
F 16 К 1/34/1
F 01 D 17/10 с присоединением заявки №вЂ”
Гееударстеелнмй кемлтет (23) Приоритет—
СССР
Опубликовано 23.04.82. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 28.04.82 (53) УДК 621.646 (088.8 ) Ао делам нэобретеннй н еткрмтий
ЗЮЯ ф:1 .
А. E. Зарянкин, В. Г. Грибин,. В. В. Этт, Л.. Киседев,- -..
В . Г. Колыванов и;Л. П. Пономар ва .
1
1
Московский ордена Ленина энергетический . институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН
Изобретение относится к энергомашиностроению в частности к конструкциям регулирующих клапанов турбомашины, и может быть использовано в любой области техники при регулировании расхода рабочего тела.
Известен регулирующий клапан, содержащий запорный элемент в виде чаши, взаимодействующий с седлом (1).
Недостатком известного устройства является наличие окружной неравномерности давления по поверхности чаши, что вызывает вибрацию клапана.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулирующий клапан, содержащий отводящий диффузорный канал и запорный элемент в виде полой чаши, на поверхности которой ниже посадочного диаметра выполнены ряды отверстий, центры которых лежат в плоскостях перпендикулярных оси клапана (2).
Недостатком данной конструкции является выполнение отверстий на поверхности чаши, сообщенных с общим объемом полой чаши, что вызывает повышение аэродинамического сопротивления или отрыв основного потока от чаши клапана, что резко снижает эффективное проходное сечение клапана.
Цель изобретения — улучшение вибрационных и расходных характеристик клапана.
Указанная цель достигается тем, что в регулирующем клапане, содержащем отводящий диффузорный канал и запорный элемент в виде полой чаши, на поверхности которой ниже посадочного диаметра выполнены ряды отверстий, центры которых лежат в плоскостях, перпендикулярных оси клапана, в полости чаши установлена перегородка с кольцевыми вырезами, разделяющая ее на изолированные замкнутые кольцевые камеры, каждая из которых сообщена с одним рядом отверстий, причем в перегородке выполнено осевое отверстие, сообщающее кольцевую камеру, расположенную непосредственно за посадочным диаметром с входным сечением отводящего диффузорного канала.
На чертеже изображен регулирующий клапан, общий вид в разрезе.
Регулирующий клапан включает отводящий диффузионный канал 1, запорный элемент в виде полой чаши 2, на поверхности которой ниже посадочного диаметра 3 выполнены ряды отверстий 4, центры которых лежат в плоскостях, перпендикулярных оси
922390 4
Это обеспечивает повышение экономич-, ности, улучшение расходной характеристики регулирующего клапана, так как часть рабоя чего тела, прошедшая через чашу клапана, вдувается по направлению основного потока;
5 уменьшается затеняемая чашей часть входного сечения отводящего диффузорного канач- ла; снижается неравномерность профиля ско0 рости во входном сечении диффузорного канала, что повышает эффективность восстановления давления в диффузоре.
Число камер, выполняемых по типу камеры 9, т. е. связанной с нижней частью чаши клапана, определяется профилированием входного сечения отводящего диффузорного канала и обводов чаши клапана, а также основным рабочим режимом клапана. Если
2 предусматривается преимущественно работа клапана на режимах полного открытия, то число камер может быть также увеличено до двух, трех камер.
Формула изобретения
3 клапана. В полости чаши 2 установлена пе регородка 5 с кольцевыми вырезами 6, раз деляющая полость чаши 2 на изолирован ные замкнутые кольцевые камеры 7, кажда из которых сообщена с одним рядом отвер стий 4. В перегородке 5 выполнено осевое от верстие 8, сообщающее кольцевую камеру 9 расположенную непосредственно за посадо ным диаметром 3, с входным сечением I отводящего диффузорного канала 1.
Работа регулирующего клапана осущест вляется следующим образом.
При открытии клапана между чашей 2 и диффузорным каналом 1 образуется про ходное сечение, через которое проходит рабо чая среда. Так как в радиальных конструк циях не удается добиться полной окружнои симметрии параметров потока, на чашу клапана действует окружная неравномер ность давления, которая является причиной появления нестационарной, неуравновешен ной силы, приложенной .к чаше 2 и приводящей к вибрации клапана. Для снижения возникающей неравномерности распределения параметров выполнены камеры 7 и 9, каждая из которых связана в окружном направлении с поверхностью чаши рядом отверстий 4, центры которых лежат в одной плоскости 25 перпендикулярной оси клапана. Камеры 7 и 9 имеют замкнутую кольцевую форму, что выравнивает окружную неравномерность давления по поверхности чаши. Непроницаемые стенки между камерами 7 не допускают перетечки рабочей среды внутри чаши 2 из каме- Зо ры в камеру и затем через отверстия 4 в основной поток. Это устраняет возможность появления отрыва на поверхности чаши 2 из -за того, что часть рабочей среды вдувается перпендикулярно направлению основного потока под действием продольного градиента давления. По мере подъема чаши
2 клапана камера 9, расположенная сразу за посадочным диаметром 3, оказыва тся .в зоне повышенного давления по сравнению с нижней частью поверхности чаши 2 клапа- 40 на. Под действием возникающего продольного перепада давления происходит перетечка рабочего тела через отверстия 4, камеру 9, далее через отверстие 8, направленное к входному сечению 10 отводящего диффузорного канала 1. . 45
Регулирующий клапан, содержащий отводящий диффузорный канал и запорный элемент в виде полой чаши, на поверхности которой ниже посадочного диаметра выполнены ряды отверстий, центры которых лежат в плоскостях, перпендикулярных оси клапана, отличаюи4ийся тем, что, с целью улучшения вибрационных и расходных характеристик клапана, в полости чаши установлена перегородка с кольцевыми вырезами, разделяющая ее на изолированные замкнутые кольцевые камеры, каждая из которых сообщена с одним рядом отверстий, причем в перегородке выполнено осевое отверстие, сообщающее кольцевую камеру, расположенную непосредственно за посадочным диаметром, с входным сечением отводящего диффузорного канала.
Источники информации; принятые во внимание при экспертизе
I. Авторское свидетельство СССР № 336460, кл. F 16 К 1/06, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР № 399671, кл. F 16 К 1/34, 1971 (прототип).
922390
Составитель М. Кольцова
Редактор С. Патрушева. Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак
Заказ 2543/46 Тираж 981 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, оч крытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4