Дроссельная вставка



Дроссельная вставка
Дроссельная вставка
Дроссельная вставка
Дроссельная вставка

 


Владельцы патента RU 2406001:

Открытое акционерное общество "Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля" (RU)

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к дроссельным вставкам, и предназначено для регулирования расхода рабочей среды в трубопроводах, применяемых в ядерных энергетических установках, в паровых котлах тепловых электростанций и т.п. Дроссельная вставка в трубопроводной арматуре содержит решетку с отверстиями, представляющими собой дроссели. В части отверстий решетки беззазорно установлены дополнительные дроссели. Изобретение направлено на повышение коэффициента гидравлического сопротивления отверстий дроссельной вставки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к дроссельным вставкам, предназначенным для регулирования расхода рабочей среды в трубопроводе путем дросселирования потока, создавая при этом перепад давления между входом в дроссельную вставку и выходом из нее.

Дроссельные вставки широко используются в трубопроводной арматуре, когда требуется снизить давление рабочей среды на выходе ее из высоконапорных трубопроводов, например, когда требуется произвести отбор рабочего тела из гидравлических контуров различных объектов, таких как ядерные энергетические установки, паровые котлы тепловых электростанций и т.п.

Дроссельная вставка может использоваться непосредственно в трубопроводе, а также в седлах арматурных устройств, таких как задвижки, шиберы и т.п. Дроссельные вставки устанавливаются преимущественно в тех трубопроводах и контурах, где существует технологическая потребность отбора рабочего тела из зоны высокого давления в зону пониженного давления и преимущественно с небольшим расходом.

Известно устройство управления расходом рабочей среды, содержащее кольцевую вставку в виде седла и регулирующий орган, например плоский пластинчатый шибер, перемещением которого изменяют площадь проходного сечения кольцевой вставки для пропускания через нее рабочей среды (см. Каталог. Арматура энергетическая АО ЧЗЭМ. ЦНИИТЯЖМАШ, М., 1997 г., с.57, рис.74). В приоткрытом состоянии это устройство обеспечивает требуемое дросселирование за счет малой площади проходного сечения. Недостатком этого дроссельного устройства является высокая скорость истечения рабочей среды из приоткрытого отверстия и образование при этом кинжальных струй, и снижение вследствие этого срока службы устройства из-за его эрозионного износа, кавитационного и вибрационного разрушения. Поэтому такие дроссельные устройства пригодны только для создания относительно небольших перепадов давлений до и после дросселя.

Известно также устройство, в котором вместо одного прохода в дроссельной вставке выполнено множество параллельных гладких отверстий (см. тот же Каталог, с.55, рис.69). В этом устройстве увеличена площадь поверхности трения, о которую трется поток жидкости, что приводит к увеличению удельного коэффициента гидравлического сопротивления (КГС). Это позволяет в определенных пределах снижать скорость течения через дроссельную вставку такой конструкции. Рост КГС позволяет несколько увеличить площадь узкого проходного сечения и при одном и том же расходе снизить скорость течения через такую дроссельную вставку.

Известна трубопроводная арматура, когда непосредственно в рабочем органе, например шибере, выполнено множество отверстий (см. тот же Каталог, стр.128, рис.134).

В качестве прототипа для заявляемого изобретения выбрано трубопроводное устройство для регулирования потока среды, в котором дроссельная вставка в трубопроводе выполнена в виде решетки с гладкими отверстиями.

В известных случаях для обеспечения требуемых параметров регулирования потока меняют размер гладких отверстий, их число и размещение, при этом коэффициент гидравлического сопротивления увеличивается постепенно, что недостаточно для дросселирования энергонапряженных потоков, таких как потоки в гидравлических контурах ядерных энергетических установок.

Задачей настоящего изобретения является увеличение коэффициента гидравлического сопротивления (КГС) известных дроссельных вставок в виде решеток с гладкими отверстиями путем их модернизации.

Технический результат настоящего изобретения заключается в снижении скоростей протекания потока через известную дроссельную вставку, снижении его давления и устранении при этом процессов эрозии, кавитации, вибрации и шума, а также расширении диапазона регулирования потока как в создаваемых новых, так и в эксплуатируемых дроссельных вставках.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной дроссельной вставке трубопроводной арматуры, содержащей решетку с отверстиями, представляющими собой дроссели, в части отверстий решетки беззазорно установлены дополнительные дроссели.

Кроме того, в отверстиях решетки нарезана резьба, а дополнительные дроссели выполнены в виде резьбовых пробок, внутри которых выполнены пересекающиеся встречные каналы, образующие на торцах и теле пробок разделительные и поворотные гребни.

Кроме того, отношение суммарной площади отверстий в решетке к площади проходного сечения трубопровода и отношение суммарной площади каналов в пробке к площади отверстия в решетке не превышает 0,5.

В решетках известных дроссельных вставок гладкие дроссельные отверстия обладают относительно невысоким коэффициентом гидравлического сопротивления, поэтому для его существенного повышения предложено в эти отверстия вставлять дополнительные дроссели в виде пробок с фигурными встречными каналами, которые выполнены так, что потоки среды в них закручены в разные стороны и внутри пробки они встречаются в одном месте, резко меняя при этом направления своих потоков, что в итоге достаточно значительно повышает суммарный коэффициент гидравлического сопротивления дросселя. Разделение входящего в пробку потока на два потока, закрученных в разные стороны, достигается за счет выполнения на переднем торце разделительного гребня, делящего входящий в пробку поток на две равные части, а в месте встречи потоков выполнен поворотный гребень, который резко поворачивает эти потоки в разные стороны.

При изготовлении новых дросселей, содержащих решетку с гладкими отверстиями, эти отверстия необходимо выполнять так, чтобы отношение их суммарной площади к площади проходного сечения трубопровода и отношение суммарной площади каналов в дополнительном дросселе в виде пробки к площади отверстия в решетке не превышало 0,5. Такое выполнение соотношений проходных площадей отверстий в решетке дроссельной вставки и проходных отверстий в дополнительных дросселях в виде резьбовых пробок позволяет снизить скорость и давление выходящего потока, но позволяет сохранить, если требуется, относительно высокий расход рабочего тела.

Подбор и выбор оптимального режима дросселирования для конкретного трубопровода и заданного при этом режима производится за счет различной ориентации дроссельных пробок относительно собственной оси и оси проходного сечения трубопровода, а также за счет программного чередования открытых гладких отверстий и отверстий, закрытых пробками с фигурными каналами, при этом пробка может быть зафиксирована относительно своей оси, например, за счет установки ее в отверстие на резьбе.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано поперечное сечение дроссельной вставки в сборе с шиберным затвором; на фиг.2 показана часть сечения дроссельной вставки по АА (вид с торца) в увеличенном масштабе; на фиг.3 показан дополнительный дроссель в виде резьбовой пробки с одним шагом винтовых линий встречных каналов; на фиг.4 показан вид с торца на дополнительный дроссель.

Дроссельная вставка содержит решетку 1 с резьбовыми отверстиями 2, в которые ввернуты дополнительные дроссели 3 в виде резьбовых пробок со встречнопересекающимися винтовыми каналами 4 и 5. Каналы 4 и 5 в начале и конце пробки разделены гребнями 6 и 7. На цилиндрической поверхности дополнительного дросселя выполнена резьба 8. На переднем и заднем торцах дополнительного дросселя выполнены торцевые плоскости 10, занимающие половину площади торца, что вызвано необходимостью размещения на торце шлица 11 для отвертки, необходимой для ввертывания дополнительного дросселя и для его ориентации относительно друг друга. Левый и правый встречные винтовые каналы на входе и выходе дополнительного дросселя разграничены в середине гребнями 6 и 7, а по торцам кромками 9.

В районе гребней потоки среды на входе в дополнительный дроссель расходятся, а на выходе из него сталкиваются, образуя камеру смешения, после чего опять расходятся, теряя в результате всего этого скорость почти в два раза, что исключает возможность образования кинжальных струй на выходе из дополнительного дросселя. Для обеспечения равномерности потока, выходящего из дроссельной решетки, дополнительные дроссели ориентируют относительно друг друга и внутренней поверхности трубопровода. На фиг.2 дополнительные дроссели условно показаны повернутыми в одну сторону.

Установка дополнительных дроссельных вставок в дроссельные устройства в виде решеток с отверстиями позволяет более чем в два раза увеличить диапазон регулирования потока через эти дроссельные устройства, а также расширить область их использования. В итоге достигается эффективное использование дроссельных устройств по снижению скоростей и динамических напоров, по устранению вредных кавитационных явлений, диапазону регулирования, по повышению компактности и технологичности их изготовления.

1. Дроссельная вставка в трубопроводной арматуре, содержащая решетку с отверстиями, представляющими собой дроссели, отличающаяся тем, что в части отверстий решетки беззазорно установлены дополнительные дроссели.

2. Дроссельная вставка по п.1, отличающаяся тем, что в отверстиях решетки нарезана резьба, а дополнительные дроссели выполнены в виде резьбовых пробок, внутри которых выполнены пересекающиеся встречные каналы, образующие на торцах и в теле пробок разделительные и поворотные гребни.

3. Дроссельная вставка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что отношение суммарной площади отверстий в решетке к площади проходного сечения трубопровода и отношение суммарной площади каналов в пробке к площади отверстия в решетке не превышает 0,5.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции энергетической трубопроводной арматуры, используемой в качестве запорного предохранительного органа в трубопроводах с жидкими средами, и предназначена для повышения безопасности эксплуатации действующих атомных электростанций с жидким теплоносителем.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, преимущественно к дроссельным устройствам для срабатывания перепада давления, и предназначено для использования на ТЭС, ГРЭС, ТЭЦ, АЭС, а также в энергетическом, химическом, нефтяном, газовом машиностроении.

Изобретение относится к области арматуростроения, а именно к регулирующим трубопроводным затворам, и предназначено для использования в энергетическом и нефтеперерабатывающем машиностроении.

Задвижка // 2253064
Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для защиты внутренних помещений реакторных оболочек АЭС, а также сооружений гражданской обороны от действия ударных волн.

Задвижка // 2253063
Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для защиты внутренних помещений реакторных оболочек АЭС, а также сооружений гражданской обороны от действия ударных волн и дефлаграционных взрывов.

Изобретение относится к конструкции энергетической трубопроводной арматуры и предназначено для использования в качестве запорного предохранительного органа в трубопроводах с жидкими средами для повышения безопасности эксплуатации действующих атомных электростанций с жидким теплоносителем.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для регулирования расхода жидкости, а именно в системе поддержания пластового давления в скважине при регулировании расхода закачиваемой воды для эффектов воздействия на систему разработки нефтесодержащих слоев.

Дроссель // 2066805
Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение в системах регулирования газовоздушного и гидропотоков в трубопроводах. .

Дроссель // 2059142
Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может найти применение в системах для дросселирования газа. .

Изобретение относится к энергетической арматуре, в частности к регулирующим клапанам редукционно-охладительных устройств (РОУ), и предназначено для использования в системах дросселирования пара для технологических целей

Изобретение относится к машиностроению, в частности к клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре и предназначенным для регулирования и перекрытия рабочих сред, преимущественно жидкостных потоков, с большим давлением и с высокой температурой

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других областях промышленности

Изобретение относится к области машиностроения, к устройствам регулирования расхода рабочей среды в трубопроводе путем дросселирования потока среды, проходящего через дросселирующий элемент, создающий перепад давления между входом в устройство и выходом из него и пропускающее требуемый расход среды. Дроссельно-регулирующее устройство содержит корпус, в котором расположено седло с пересекающимися между собой под углом от 70 до 110 градусов каналами для протока среды и регулирующий орган, установленный с возможностью изменения площади проходного сечения каналов седла. Изобретение направлено на повышение коэффициента гидравлического сопротивления без снижения пропускной способности дроссельно-регулирующего устройства, снижение скорости протекания потока рабочей среды через каналы седла, что позволяет устранить процессы эрозии, кавитации, вибрации и перевести работу дроссельно-регулирующего устройства в область длительной устойчивой работы, а также расширить диапазон регулирования расхода рабочей среды. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Клапан регулирующий осесимметричный сильфонный с верхним разъемом для работы с агрессивными и радиоактивными средами при высоких параметрах. Клапан содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, закрепленный посредством пилона на крышке верхнего разъема внутренний обтекатель, в полости которого размещен зубчато-реечный механизм, связанный с механизмом осевого перемещения разгруженного затвора, контактирующего с седлом, установленным в выходном патрубке, с седлом, снабженным рассекателем потока и выполненным с направляющим кольцевым выступом в зоне контакта с затвором. Затвор, перемещающийся над сепаратором седла и уплотненный в обтекателе посредством поршневых колец, обеспечивает непрерывный линейный или равнопроцентный прирост площади проходного сечения за счет отверстий, выполненных в сепараторе с переменным шагом. Седло жестко закреплено в выходном патрубке клапана или ввернуто посредством самоуплотняющейся конической резьбы и снабжено установленным внутри рассекателя потока и раструбом для ввода выровненного потока за пределы сварного шва приварки клапана к трубопроводу. Шток клапана содержит бурт, конструктивно выполненный заодно с телом штока, к которому одним концом приварен сильфонный узел, второй конец которого приварен к втулке, которая через напряженный многослойный торообразный уплотнительный элемент закреплена в крышке верхнего клапана регулирующего осесимметричного сильфонного с верхним разъемом, образуя герметичный замкнутый контур. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия и регулирования потока проходящей среды. Регулирующий клапан содержит корпус с подводящим и отводящим патрубками и установленным внутри него запорным узлом, состоящим из двух коаксиальных полых цилиндров, в стенках которых выполнены преимущественно радиальные отверстия, а на внутренней и наружной поверхностях - опорная уплотнительная поверхность седла. За счет изменения проходного сечения отверстий происходит изменение проходного сечения всего запорного регулирующего органа. Регулирование расхода осуществляется за счет перемещения цилиндров друг относительно друга при помощи зубчатой реечной передачи, зубья которой установлены под углом к продольной оси клапана. Положение неподвижной части относительно подвижной части определяется по положению указателя положения. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей регулирующего клапана. 2 ил.

Изобретение относится к клапанному узлу (1), в особенности к редукционному клапанному узлу, содержащему первые рассеивающие средства (13) для рассеивания энергии, вторые рассеивающие средства (15) для рассеивания энергии и закрывающие средства (17) для открытия и закрытия клапана, причем геометрия отверстий (29) первых рассеивающих средств для рассеивания энергии и геометрия отверстий (37) вторых рассеивающих средств для рассеивания энергии выполнена такой, что независимо от открытого состояния клапанного узла перепад давления на первых и вторых рассеивающих средствах для рассеивания энергии оказывается лучше сбалансирован для обеспечения уменьшения эффекта кавитации на корпусе клапанного узла. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх