Клапан

 

Использование: в системах и средствах парои газораспределения турбоагрегатов. Сущность изобретения: полость полого рабочего органа сообщена с выходным каналом двумя обособленными перфорированными участками. Первый участок расположен со стороны входа, второй - со стороны выхода потока. Отношение миним. характеристик размеров отверстий участков лежит в пределах 1,05-2,5. Продольные оси отверстий первого участка образуют с продольной осью рабочего органа угол в диапазоне 65-80°. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4782800/29 (22) 16.10.89 (46) 07.11.92, Бюл. ¹ 41 (71) Научно-инженерный кооператив "Ген кон" (72) Б.П.Толкачев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 569779, кл. F 16 К 1/34, 1973, Авторское свидетельство СССР

¹ 1160062, кл. F 01 0 17/14, 1983.

Изобретение относится к системам и средствам паро- и газораспределения турбоагрегатов, а именно к регулирующим и защитным органам.

Известен клапан, содержащий рабочий орган в виде полой чаши с отверстиями в ее стенках, которые сообщают канал в седле клапана с входным потоком рабочего тела.

Известный клапан характеризуется большим усилием рабочей среды, которое приходится преодолевать в момент отрыва рабочего органа от седла. Кроме того, при открытии клапана уменьшается динамическая составляющая усилия перемещения рабочего органа, т.е, повышается вибрационная надежность клапана.

Известен также выбранный в качестве прототипа клапан, содержащий полый рабочий орган, полость которого сообщена с выходным каналом посредством двух обособленных перфорированных участков, первый из которых расположен со стороны входа, а второй — со стороны выхода потока.

SU 1774110 Al (s()s F 16 К 1!34. F 01 0 17/14 (54) КЛАПАН (57) Использование; в системах и средствах паро- и газораспределения турбоагрегатов.

Сущность изобретения: полость полого рабочего органа сообщена с выходным каналом двумя обособленными перфорированными участками, Первый участок расположен со стороны входа, второй — со стороны выхода потока. Отношение миним. характеристик размеров отверстий участков лежит в пределах 1,05-2,5. Продольные оси отверстий первого участка. образуют с продольной осью рабочего органа угол в диапазоне 65-800. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Такое расположение перфорированных участков приводит к повышению стабильности течения рабочего тела через канал клапана вследствие уменьшения степени завихрения потока и уменьшению времени, необходимого для создания противодавления за клапаном при его подьеме.

Однако, как показал опыт эксплуатации, стенки отверстий небольшого размера подвержены грязесолевому заносу. При этом ухудшаются расходные характеристики и возрастают потери давления в среднем на

15; в течение одного года эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения грязесолевых отложений на стенках отверстий, ka чертеже представлены рабочий орган и седло клапана.

Парорегулирующий клапан содержит полый рабочий орган 1 с чашей 2 обтекаемой формы. соединенной с о новэнием 3 посредством резьбы. Шток 4 рабочего органа 1 пропущен через отверстие 5 в основа1774110 иии 3, Головка 6 штока 4 взаимодействует с одной стороны с перегородкой 7 основания

3, а с другой стороны — с плоской стенкой 8 чаши 2.

Под чашей 2 расположено седло 9 конфузорно-диффузорного типа, с которым контактирует чаша 2 посредством кольцевого участка (посадочного места) 10, имеющего диаметр D»«. Ни>ке этого участка находится первый перфорированный участок с отверстиями 11, расположенными в три ряда, Отверстия первого ряда имеют продольные оси, расположен« ь«е под углом

80, отверстия второго ряда — под углом 65, а отверстия третьего ряда — под углом 45 к продольной оси рабочего органа.

На некотором удалении от участка отверстий 11 рас««оложен перфорированный участок с отверстиями 12, насчитывающий девять рядов отверстий 12. При этом ïðîдольные оси отверстий 12 второго (нижнего) перфорированного участка имеют углы наклона, изменяющиеся от 20 до 10 сверху вниз.

Отверстия 11 и 12 обоих перфорированных участков сообща»от полость 13 чаши 2 с ос«»оВН«»М выходным каналом 14 клапана.

Наименьший диаметр отверстий 12 нижнего перфорированного участка равен 0,010,03 диаметра Ол посадочного места 10, а их сул»л»арная площадь равна 0,05-0,10 площади полусферы, построенной на посадочном месте 10. Наименьший диаметр отверстий 11 верхнего перфорированного участка в 1,05-2,5 раза превышает размеры отверстий 12 нижнего перфорированного участка, а их суммарная площадь равна

1,10-1,50 суммарной площади отверстий 12.

В случае выпалне>ния отверстий 11 и 12 обоих перфорированных участков с иной нежели круглая формой (эллиг»сная, щелевидная и др.) в указанном соотношении вместо диаметров берутся характерные размеры отверстий отмеченных перфорированных участков.

Клапан работает следующим образом.

При частичном подъеме полой чаши 2 пар, разделяясь на два потока, омывает чашу 2 снаружи (основной поток пара) и изнутри (неосновной поток пара), проходя через отверстия 11 верхнего перфорированного участка, полость 13 и отверстия 12 нижнего перфорированного участка, устремляясь затем к конфуэорной части седла 9, Неосновной поток пара повышает давление эа клапаном, что приводит к уменьшению динамической составляющей усилия, необходимого для перестановки клапана.

5 Указанные потоки пара, смешиваясь друг с другом, создают оптимальное поле скоростей для беэотрывной высокоэффективной работы пароотводящего диффузорного участка седла 9, вследствие чего потери давле10 ния в проточной части клапана сведены к. минимуму, Та«: KGK траектория движения гряэесолевых частиц в основном потоке пара направлена по касательной линии к наруж15 ной поверхности чаши 2, важным условием является располо>кение продольных осей отверстий 11 под большим углом к продольной оси рабочего органа 1. Зти отверстия интенсивно вентилируются частицами, со20 дер>кащими растворенные соли и шлам, «.оторые перемещаются по указанной касател «»ой линии мимо отверстий 11.

Еще более важным условием является увеличение диаметра указанных отверстий

25 11, наиболее подвер>кен«»ых грязевому и солевому заносу. Увеличение диаметра поиводит к уменьшению скорости течения пара через эти отверстия, а следовательно, меньшему подсосу этим течением частиц пара, 30 утяжеленных растворенными в них солями и шламом, и меньшей адгеэии частиц солей и шлама к стенкам отверстий.

Проведенные эксг»ерименты показали, что интенсивность заноса клапана согласно

35 изобретени«о солями и шламом снижается по меньшей мере в" раза по сравнени«о с известными клапанами, Формула изобретения

1. Клапа»», содержащий полый рабочий

40 орган, полость которого сообщена с выходным каналом посредством двух обособленных перфорированных участков, первый из которых расположен со стороны входа, а второй — со стороны выхода потока, о т л и45 ч à «о шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения грязесолевых отложений на стенках отверстий, отношение минимальных характерных размеров

/ отверстий первого и второго участков лежит в диапазоне 1.05-2,5.

50 2. Клапан поп.1,отличающийся тем, что продольные оси отверстий первого участка образуют с продольной осью рабочего органа угол в диапазоне 65-80 .

1774110. Составитель А.Булынко

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор Т.Палий, Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3916 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям. при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5