Регулятор давления жидкости

 

(19) ИЗ (1Ц 2003168 ( (5Ц 5 О 05 D 16 06

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, : .а !

K ПАТЕНТУ

{21) 4853802/24 (22) 22.05.90 (46) 15.11.93 Бюл. ¹ 41 — 42 (71) Московский инженерно — строительный институт им В.B.Êóéáûøåâà (72) Жестков АА; Садова Н.И.; Егоров В.M. Белолипецкий В.B. (73) >!(естков Анатолий Александрович (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность регулятора давления путем снижения гидравлических потерь напора в положении полного открытия регулятора. В корпусе 1, в проходном ка— нале 2, на основном приводном валу 3 смонтирован регулирующий орган 4 шарового типа. В проходном отверстии 5 органа 4 на дополнительном приводном валу 6 установлена кольцевая обечайка 7 с возможностью поворота относительно корпуса 1 и регулирующего органа 4. В теле органа 4 имеются сквозные отверстия 8, а кольцевая обечайка 7 выполнена в виде пакета жестко соединенных с зазорами кольцевых элементов. В зазорах расположены дуговые вкладыши, определяющие ширину зазоров. Взаимное манипулирование регулирующим органом и кольцевой обечайкой позволяет добиться точного регулирования давления или расхода в трубопроводе, снижения опасности возникновения кавитации, обеспечения пропуска расчетного расхода жидкости в положении полного перекрытия проходного канала регулятора или полнопроходности в положении полного открытия регулятора. 1 з.п. ф-лы,2 ил.

2003168

Иэобрегение относится к гидрознергегике, в гастности к проектированию и эксплузтац.ли элементов гидромеханического оборудования турбинных и насосных уста, "}BOy м1ЗВ".сгнз I;oHcTpукция шарового зэтво

:}-} }, рзt t,.), испопьзуемого в качестве регуля; и,.:. впctH Iл или расхода в напорных

;:; н> - ;=.:x Iмалых и больших диаметров, ;:},} м}. Регулирую.ци . орган представляе} собой шаров; ю пробку, В которой имеется .;; Ф ГЭ НОГ OTB8рpСТИЕ, КЭК ПравИЛО, раВНОЕ ОТ.,1;.:. н Го- и;:, эход«ого от верстия трубопровода. POIулироаание осуществляется путем

-.::-:рэгооажиаания проходного отверстия заз счет повооота шароього затвора

,, (< 1 У, 1 К

Недостз} ком изВес i Hoé конструкции ..Огo p8!ó.:.ят.ора яаляе}ся недостзточ;:О ot}Koå регулирование рабочих параметр(В потока жидкости, Известна наиболее близкая к предлагаО}лой конс" рукция шаровоГО регулятора, с. „-.:бжрк;нного подвижными дроссе}}ьнымl1

:n8I I8Hтзми, Регулирую;ций Орган В вида шар-.aoi и,;>Обки на приводном валу снабжен

"л скими }}Одвиж}}ь}ми элем8нтами, установ ! =н ыми В oTBBРстии шаРОВОй ITPOI>K A. ПPvl

;-::::.-. л,:егу. ирующий орган снабжен механиз:.:,; л иерем .ценив подвижных элементов, что

Г:Озl!oпг<ет повысить стеl! ень точности регули ри:ан. я ра0cl Гих параметроа потока жидкос}и и трубопроводе.

Недостатком прототипа являются высокие гидравлические потери напора для положения полного открьпия регулирующего органа, Таким образом, функциональные возможности аналогов ограничены: а первом случае — невозможностью тонкого регулирования рабочих параметров потока, Во втором случае — отсутствием полнопроходности отверстия регулирующего органа, что влечет за собой значительные потери напора при работе регуля гора в положении полного открытия, Цель изобретения — повышение эффективности регулятора пу}ем сни>кения гидравлических потерь напора в положении его полнОГО Открытия.

Поставленная цег}ь достигается тем, что в известном регуляторе давления жидкости, содержащем корпус с проходным каналом, а ко ором на основном приводном аалу с возможностью поворота расположен регулирующий орган шарового типа, внутри отаерстия которого установлен подвижный дроссель, Выполненный а виде кольцевой обечайки, образованной пакетом жестко соединенных с зазорами между собой кольцеB fI 8; 8 I T O B I l У C T B H 0 B n 8 H H O!>!

35 воэможностью вращения относительно корпуса и регулирующего органа нз дополнительном приводном валу, при этом ширина зазоров не больше толщины кольцевых элементов и ограничена вложенными в зазоры дуговыми вкладышами, причем основной и дополнительный приводные валы установлены коаксиально относительно друг друга,. а проходной канал регулятора выполнен полнопроходным, а также тем, что на боковых поверхностя, регулиру}ощего органа выполнены сквозные отверстия, На фиг. 1 показана схема регулятора давления; на фиг, 2 — фрагмент выполнения дросселя в виде кольцевой обечайки из пакета кольцевых элементов с зазорами, образоьанными дуговыми вкладышами.

Ре.улятор давления состоит:,;з корпуса

1, внутри проходного канала 2 которого нэ поворотном основном и риводном валу 3 установлен регулиру ощий орган 4 шаровоготипа. В отперстии 5 регулирующего орга,-:а

4 на дополнительном приводном валу 6 установлен дроссель в виде кольцевой обечайки 7. Боковь!е сферические поверхности регулиру}ощего op!8:!a 4 снабжены отверстиями 8. Кольцевая Обечзйкд 7 Выполнена в виде пакета из кольцевых элементов 9, жестко соединенных глежду собой, но с зазорами 10, образованными дуговыми вкладышами 11. Вкладыши имеют толщину, равную толщине (или несколько меньше толщинь}) кольцевых элементов 9. Основной и дополнительный приводные валы 3 и 6 установлены коаксиально относительно друг друга. (ольцеаая обечайка 7 имеет возможность арагцения относительно корпуса

1 и регулирующего органа 4. Аналогичным образом Внутри отверстия кольцевой обечайки 7 может быть установлена еще одна (или несколько) кольцевая обечайка меньшего диаметра.

Работает регулятор давления следующим образом.

В положении полного открытия регулятора он не оказывает практически никакого гидравлического сопротивления потоку жидкости в трубопроводе, что очень важно, когда необходимости в регулировании давления а трубопроводе нет.

В положении полного закрытия регулятора ширина боковой сферической поверхности регулирующего органа 4 должна быть равна или несколько больше ширины (диаметра) проходного отверстия регулятора. В этом случае регулятор мо>кет работать и как запорный орган. В тех случаях, когда регулирующий орган выполнен, например, как показано íà фиг, 1, то он выполняет роль

2003168 только регулятора давления или расхода жидкости в трубопроводе. B этих случаях подрегулирование, достигаемое введением в поток кольцевой обечайки 7, позволяет добиться более точного и плавного pery- 5 лирования давления или расхода. Наличие отверстий 8 в боковых поверхностях регулирующего органа 4 и зазоров 10 в обечайке 7 увеличивает гидравлическое сопротивление движению жидкости через регулятор 10 (направление струек жидкости. втекающих в отверстия 8 и зазоры 10, деформируется, струйки сталкиваются между собой, происходит дробление их., завихрение и т,п.). Зто способствует рассеянию энергии потока, 15 сии>кению опасности возникновения кавитации и кавитационной эрозии.

В положении регулирования регулирующий орган 4 и кольцевая обечайка 7 могут находиться в самых разнообразных позици- 20 ях. Например, обечайка 7 может полностью или частично располагаться в "тени" регулирующего органа 4, а при необходимости с помощью приводного вала 6 может быть выоедена в позицию самостоятельного воз- 25 действия на поток (сравните фиг.1 и фиг.2), Таким образом, при геометрическом проектировании регулирующего органа 4 и дросселя-кольцевой обечайки 7, предусмотрев в корпусе место для выведения из пото- 30

Формула изобретения

3"

СТИ, содержащий корпус с проходным каналом, в котором на основном приводном валу с возможностью поворота расположен регулирующий орган шарового типа, внутри отверстия которого установлен по- 40 движный дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулятора путем снижения гидравлических потерь напора в регуляторе в положении его полного открытия, дроссель 45 выполнен в виде кольцевой обечайки, образованной пакетом жестко соединенных с зазорами между собой кольцевых элеменка регулирующего органа 4, а в последнем место для размещения в нем обечайки 7 (см.пунктир на фиг.1), можно обеспечить полнопроходность регулятора, т.е. минимум возможных потерь напора при его полном открытии, Полнопроходность дает возможность очистки трубопровода путем протаскивания через него различных механических э или роботиз рованных снарядов. Взаимное манипулирование регулирующим органом и кольцевой обечайкой позволяет осуществить регулирование давления и расхода жидкости в тоубопроводе в довольно широком диапазоне и с высокой точностью, При этом в положении полного закрытия проходного отверс: я регулятора можно обеспечить пропуск расчетного расхода жидкости, необходимого для технологических нужд (например, для пожаротушения).

Отверстия в теле регулирующего органа и зазорь. в кольцевой обечайке увеличивают дросселирующий эффект регулятора и снижают опасность возникновения и развития кавитационных процессов в потоке жидкости. (56) Жунев П.А., Котелевский Ю,M. и Фиров Н.И, Краны для трубопроводов. M,: Màшиностроение, 1967, с. 170.

Патент США N 4364415, кл. F 16 К 5/06, 1982 (прототип). тов и установленной с возможностью вращения относительно корпуса и регулирующего органа на дополнительном приводном валу, при этом ширина зазоров не больше толщины кольцевых элементов и ограничена вложенными в "àçîðû дуговыми вкладышами, причем основной и дополнительный приводные валы установлены коаксиально относительно друг друга, а проходной канал регулятора выполнен полнопроходным.

2.Регулятор давления по п.1, отличающийся тем, что на боковых поверхностях регулирующего органа выполнены сквозные отверстия.

2003168

Составитель О. Гудкова

Редактор Т, Никольская .:Техред M.Моргентал Корректор M. Демчик .с

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3234

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