Вихревой клапан

 

О Il И С А Н И Е,941705

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.11.80 (21) 3003116/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.«з

F 15 С 1/04

Гееуддрстеелнма йкввитет

СССР (53) УДК 621-525 (088.8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень №25

Дата опубликования описания 17.07.82 ле делам лзебретений и еткрмткй

;т

П. Н. Андренко, В. П. Запорожец и С. В. Кный.

i (72) Авторы изобретения

"—Харьковский ордена, Ленина политехнический институт им. В. И.,Ленина (71) Заявитель (54) ВИХРЕВОЙ КЛАПАН

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено при построении систем управления в сталелитейной, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны вихревые клапаны, содержащие цилиндрическую вихревую камеру с тангенциальным каналом управления, выходным отверстием, выполненным в центре одного из торцов вихревой камеры и канала питания, направленного по радиусу вихревой камеры и канала питания (1).

Недостатком известных вихревых клапанов является малый коэффициент запирания, недостаточная стабильность работы при больших вибрационных нагрузках.

Наиболее близким является вихревой 15 клапан, содержащий вихревую камеру с радиальным каналом питания, тангенциальным каналом управления и центральным выходным отверстием (2) .

Однако и этот клапан не обеспечивает высокого коэффициента за пирания и стабильной работы при высоких вибрационных нагрузках.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Указанная цель достигается тем, что вихревой клапан, содержащий вихревую камеру с радиальным каналом питания, тангенциальным каналом управления и центральным выходным отверстием, дополнительно содержит разделитель, установленный в вихревой камере и выполненный в виде охватывающей выходное отверстие дуги, повернутой образующей ее хордой в сторону канала управления, и направляющая лопатка, выходная кромка которой расположена на продолжении оси канала питания, а ее входная кромка расположена в точке, отстоящей от канала питания на ширину канала управления и расположенной на линии продолжения стенки канала питания, примыкающей к каналу управления..

Такое конструктивное выполнение позволяет стабилизировать течение питающего потока при отсутствии потока управления, а также организовать усиление воздействия потока управления на поток питания, благодаря чему повышается коэффициент запирания и стабилизируется работа вихревого клапана при больших вибрационных нагрузках.

941705

ВНИИПИ Заказ 4799/24 ТиРаж 735 Поднисиое

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже показан предлагаемый вихревой клапан, разрез.

Предлагаемый клапан состоит из корпуса 1 с цилиндрической вихревой камерой

2, в котором имеются радиальный канал 3 питания и тангенциальный канал 4 управления. Ось выходного отверстия 5, выполненного в передней крышке 6, совпадает с продольной осью цилиндрической камеры 2.

Передняя крышка 6 и задняя 7 соединены с корпусом.

Вихревая камера 2 содержит разделитель 8, выполненный в виде охватывающей выходное отверстие дуги 5, расположенной по отношению к нему эксцентрично, и повернутой образующей ее хордой в сторону каналов питания 3 и управления 4, а также направляющую лопатку, установленную так, что входная кромка лопатки 9 расположена в точке пересечения продолжений нижней стенки канала управления и примыкающей к каналу управления стенкй канала питания, а выходная кромка — на продолжении оси канала питания 3.

Предлагаемый клапан работает следую щим образом.

Питающий поток, при отсутствии потока управления, из канала 3 поступает в вихревую камеру 2 и движется в направлении, перпендикулярном продольной оси камеры.

При этом питающий поток, обтекая направляющую лопатку 9, в силу эффекта Коанда„ прилипает к ней и движется к выходному отверстию 5 через зазор, образованный лопаткой 9 и концом разделителя 8. Падение давления питающего потока на его пути от канала 3 до выхода из камеры незначительно. В этом случае выходной расход определяется площадью выходного отверстия 5 и величиной давления питания. Давление в вихревой камере 2 с точностью до величины потерь постоянно и равно давлению питания.

При наличии потока управления, который подается через канал 4, тангенциально к внешней стенке вихревой камеры 2, происходит взаимодействие потоков питания

5 и управления, поддув управляющим потоком питающего и отрыв потока питания от направляющей лопатки 9. В камере 2 образустся вихревое движение.

Направляющая лопатка 9 совместно с разделителем 8 усиливает вихревое движе10 ние, закрывает зазор, образованный между ними, и увеличивает градиент давления.

Вследствие этого при неизменном давлении в выходном отверстии 5 выходной поток и поток питания резко уменьшаются.

Экономический эффект от внедрения одного клапана составит около 5 рублей.

Формула изобретения

Вихревой клапан, содержащий вихревую камеру с радиальным каналом питания, 2о тангенциальным каналом управления и центральным выходным отверстием, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в вихревой камере установлены разделитель, выполненный в виде охватывающей выходное отверстие дуги, повернутой образующей ее хордой в сторону канала управления, и направляющая лопатка, выходная кромка которой расположена на продолжении оси канала питания, а ее входная кромка расположена в точке, зо отстоящей от канала питания на ширину канала управления и расположенной на линии продолжения стенки канала питания, примыкающей к каналу управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 548750, кл. F 15 С 1/08, 04.12.74.

2. Патент США, кл. 137 — 81.5 (F 15 С 1/16)

3538934, опублик. 10.11.70 (прототип).