CS221516B2 - Regulator of the flowing of gaseous medium in the pipeline - Google Patents

Description

Vynález se týká regulátoru proudění plynného prostředí v potrubí, ve kterém je volný průtokový průřez přeměnitelný klapkou, která je otáčivá do uzavírací polohy prouděním . plynného prostředí proti pružné síle, zejména klapkou, jejíž hřídel je uložen - v blízkosti průřezové 'střední. osy a která je ohnuta v blízkosti hřídele, přičemž . její jedno rameno· probíhá v otevřené poloze v podstatě rovnoběžně s osou potrubí směrem dozadu a v uzavřené poloze šikmo· směrem dozadu, a druhé rameno vybíhá šikmo· směrem dopředu a ' v uzavřené poloze v podstatě kolmo na osu potrubí.

Potrubní systémy pro vedení plynných prostředí vykazují vždy v některých frekvenčních rozsazích rezonanci, kupříkladu buzením kmitů v důsledku periodického otěru proudění na určitém místě. Budicí a rezonanční podmínky leží zpravidla v určitých rozmezích tlaku a - průtoku.

'Rezonanční kmity mají nepříznivý důsledek v tom, že ovlivňují funkci regulátorů proudění. Vyvolávají třepotavý pohyb klapek, které 'se nastavují na rovnováhu mezi jejich pružnou silou na jedné straně a sílou proudu plynného prostředí na straně druhé, a měly by v tomto regulačním postavení setrvávat.

To má .zvláštní význam u regulátoru podle německého patentu č. 2 333 694, který se vyznačuje mimořádně . jemnou citlivostí.

Již u prvních německých přídavných patentových spisů (patentové přihlášky P 24 48 271.1 a P 2618 037.0) byla navržena opatření pro zabránění nebo alespoň tlumení třepotavých pohybů. Tato opatření se osvědčila. U průměrů potrubí' do 1θ0 mm tato opatření beze všeho . postačují. U větších klapek je však určitá tendence k tomu, že klapky „plevou“, a to v - každém případě u průměrů potrubí 140 až 160 · mm, která potřebují další tlumicí prostředky.

Jsou známy pneumatické tlumiče, . kterých je zde možno použít. Tyto tlumiče, sestávající z pneumatického válce 'se - - škrceným přívodem a odvodem vzduchu, .jsou ' 'však nákladné -a poměrně choulostivé.

Vynález si klade za ' úkol vytvořit jednoduché, robustní -a -funkceschopné ' tlumení.

Podstatou vynálezu je regulátor výše popsaného druhu, jehož klapka - je spojena .s pevným bodem pomocí -. tyče, . která je k - ní . připojena, a kluzným vedením,' obklopujícím tyč -a připojeným -k pevnému bodu, anebo obráceně, přičemž obklopování tyče kluzným vedením je v axiálním směru voleno tak krátké, aby -relativní pohyb mezi tyčí a kluzným vedením v důsledku' tření vedl ke zpříčení a -sevření - kluzného vedení na tyči.

Sevřením vzniká také - při -malých -součinitelích tření třecí síla ' v takové míře, která postačí -k tomu, aby přidržovala klapku proti -silám vyvíjejícím -třepotavý pohyb, nebo alespoň povolovala těmto -silám jen tak pomalu, -že- Se kmitavé síly již nemohou podstatně projevit. Regulační funkce klapky přesto není přitom narušena. Změny 'tlaku před regulátorem a -reakce postavení klapky na tyto změny probíhají podstatně pomaleji než třepotavé pohyby. Obklopení tyče může povolit dříve, než dojde k eskalaci třecí síly zpříčením -a sevřením, v -důsledku -níž -se zvýší tření -a tím dále zpříčení- a sevření atd. Také jiné uvolňovací vlivy mají čas se uplatnit, jako vibrace. V každém případě se -nové tlumení ukazuje v praktickém použití jako -mimořádně účinné a nijak rušivé.

Aby se - vyloučila eventuální úplná zablokování, je při výhodném provedení vynálezu úhel zpříčení kluzného vedení vzhledem k -tyči omezen zarážkami, kterými -je ' kluzné vedení v axiálním odstupu od jeho svěrných ploch opatřeno.

Další výhodné provedení vynálezu spočívá - v tom, že -kluzné vedení je tvořeno- průchodem a zarážky koncem -axiálně -se napojujícího dalšího průchodu v -prvku připojeném k pevnému bodu -nebo klapce. S výhodou -se na obou -stranách uvedeného - průchodu napojuje -rozšířený průchod uvedeného druhu.

Často -nejsou však tato -opatření potřebná, a -to především tehdy, když kluzné vedení tyče má relativně k velikosti jejího průměru a k vůli mezi tyčí a kluzným vedením dostatečnou - -délku, aby úhel zpříčení byl ' již tím omezen.

Materiálem kluzného vedení může být plastická hmota, -s výhodou teflon nebo- nylon.

S výhodou je tyč připojena -k - uvedenému ramenu -klapky, - které -vybíhá v otevřené ' poloze šikmo -směrem dopředu; a kluzné vedení - je - připojeno ke -kotouči, umístěnému - ve směru- proudění za .-uvedeným hřídelem axiálně -v potrubí, jehož zadní konec - představuje - - polohou - a ' obrysem s ohledem na proudění -v podstatě konformní zobrazení zadního ramene klapky, které v její -střední otevřené poloze vybíhá směrem dozadu.

Vynález je blíže vysvětlen v - následujícím popise na příkladě -provedení -s -odvoláním na připojený výkres, ve kterém obr. 1 znázorňuje podélný axiální řez -regulátorem proudění podle vynálezu, s pohledem na tlumicí ústrojí, částečně v ' řezu, obr. 2 znázorňuje řez rovinou II—II z obr. 1 a obr. 3 znázorňuje výřez z obr. 1 při jiném vzájemném postavení částí zařízení podle vynálezu.

V -trubicovité skříni 1 regulátoru, vestavěné kupříkladu do vzduchového potrubí, je s malým odstupem -od středové osy příčného průřezu uložen hřídel 2, na němž je v podélném -směru osazena klapka 3, ohnutá okolo- hřídele 2 v úhlu přibližně 30°. Klapka 3 je na hřídeli 2 upevněna pomocí svěrných těles 4, která zde nemusí být blíže popisována. Svěrná 'tělesa ' 4 jsou před úhlo221516 vou hranou klapky 3 řešena jako· válcovitá .protizávaží, ^kter^á umísťují téžištní osu ^k'lapky 3 do hřídele 2.

Hřídel 2 je uložen v neznázorněných ložiscích na skříni 1 regulátoru, kupříkladu po^dle německého patentového spisu DE—OS 26 18 037. Do hřídele 2 a klapky 3 zabírá rovněž neznázorněná pružina, kupříkladu podle německého patentového spisu DE— —OS 24 48 271, která má sklon táhnout klapku 3 z uzavřené polohy, znázorněné na obr. 1, do otevřené polohy, ve které zadní · rameno · klapky, orientované na obr. 1 šikmo, vybíhá axiálně směrem dozadu, a přední rameno vybíhá šikmo směrem dopředu.

V axiálním směru trubicovité skříně 1 regulátoru je za hřídelem 2 umístěn kotouč 5, težírí v rovrně hndele 2. Tento ^kotouč 5 se dělí na obdélníkový přední úsek, přiléhající na stěnu skříně, a na zadní úsek, který se na něj napojuje a má pHbhžně půlkruhovitý tvar. ^Tento zadrn o^br^ys kotouče 5 představuje s ohledem na proudění konformní zobrazení zadního ramene klapky 3 v jejím středním postavení. Prostor mezi kotoučem 5^, ramenem klapky ³ a stánou potrubí je tím z hlediska možnosti proudění uzavřen a zůstáv^{á p}roto mimo vhv turbutántních proudů které ^by mohty vyvíjet na klapku rušivé síly.

Klapka 3 reguluje při různých přístupových tlacích stejné průtokové množství, a to tím, že pod vlivem prostředí, které na ni přitéká, více či méně uzavírá průřez potrubí. Do této míry je regulátor znám z výše uvedené patentové literatury.

Na předním rameni klapky 3 je pomocí závitovaného· čepu 6 a matice 7 upevněn kloub 8, na jehož pohyblivé · části je svým koncem 10 našroubována tyč 9. Tyč 10 prochází průchodem 11 v podélném bloku 12 z ^plastíck^é hmoty, který má čtvercový průřez, a který je pomocí čepu 13 kloubově u6 pevněn na třmenu ^{14 t}varu písmene U ^pevně pnpojeném ke ^kotou^{či 5}.

Průchod 11 sestává ze středního · úseku 13, obklo^jfcíto s těsnou vůlí tyč 9 (táto vůle je. znázorněna záměrně jako přehnaně zvětšená), na nějž se oboustranně · napojuje rozšířený · úsek 16. Oba rozšířené úseky 16 mají · vnější · koncovou hranu 17 a vnitřní ^koncovou hranu ^18, pSÍSemíí vnitřní ^koncové hrany 18 rošířených úseků jsou současně · koncovými hranami studního ^úse^ku ¹⁵.

Pohybuje-li se klapka 3, posouvá se tyč 9 průchodem 11. V důsledku jejího tření na stfedmm úseku ^{15 p}r^ůcbodu ^11, ve ^kterém je vedena, pohybuje tyč 9 současně blokem 12, kterým tak otáčí. Přitom se blok 12 zpříčí na tyči 9, · neboť koncové hrany 18 středního úseku ¹⁵ se pnttáčíi к tyč^{i 9}. Je-li ^pohyb tyče 9 pomalý, jako· při měněních regulačního postavení klapky 3, nedosahuje přitlačení koncových hran 18 příliš velké hodnoty a tyč 9 klouže při podpírání v důsledku vibrací · apod. podél hran.

.Je-li však pohyb tyče rychlý, jako při třepotavých pohybech klapky 3, je blok 12 tažen do· silnějšího zpříčení, čímž se · zvýší přítlačné · síly _ na koncových hranách 18, což m^á za n^ás^lede^k ještá sHněj^ zp^říče.m^, atá^ až tyč 9 dolehne k vnějším koncovým hran^ám ¹⁷. Uspotádáním ^poloh^y táchto vnějších koncových hran 17 mohou být vznikající třecí síly omezovány na požadovanou hodnotu. Také volba materiálu bloku 12 z plastice hmoty může být prová^děna s ohledem na požadovaný součinitel tření.

Výborných výsledků se u popsaného regulátoru dosáhne také při jednodušší úpravě bloku 12, kdy průchod 11 má průběžně státy ^pe^ůmёe^, te^dy bez rozšwern, a ob^klopuje tyč ⁹ o ^průměru tádově ^2,5 mm s vůlí ^0,05 až 0,1 mm po axiální délce rovné přibližně · trojnásobku průměru · tyče.

Claims (7)

1. Reeuulátoг proudění plynného prostředí v potrubí, ve kterém je volný průtokový prrnez přeměnitelný ^klap^kou^, která je otáčivá do uzavírací polohy prouděním plynného prostředí proti pružné síle, zejména klapkou, jejíž hřídel je uložen v blízkosti průřezové střední osy, a která je ohnuta v blízkosti hřídele, přičemž její jedno · rameno probíhá v otevřené poloze v podstatá rovnoběžně s oisou potrubí •směrem dozadu a v uzavřené poloze šikmo směrem dozadu, a druhé rameno v otevřené poloze vybíhá šikmo sm^ěrem dopředu a v uzavfe^ · poloze v podstatě kolmo na osu potrubí, vyznačený tím, že .klapka (3) je spojena s pevným bodem (13, 14) pomocí tyče (9), která je k ní p^řipojena^, a kluzným vedernm (l^2, 15^ obklopujícím tyč (⁹L pnpojeným к pevn^ému bodu (13, 14), anebo obráceně, přičemž obMopem tyče (⁹) kluzným vedernm (12, 15) je v axiálním směru vytvořeno pro zprí čení a sevření kluzného •vedení (12, 15) na ^tyčⁱ (⁹) tfením p^ři jejich relahvrnm po^;h^ybu.

2. Regulátor podle bodu 1, vyznačený tím, že úhel zpříčení kluzného vedení (12, 15) vzhledem k tyči (9) je omezen zarážkami (17), kterými je opatřeno kluzné vedení ^{(12, 15}) v axtálním o^dstu^pu · od je^ho úvěrných ploch (15).

3. Regutátor podle bodu 1, · vyznačený tím, že kluzné vedení (12, 15) je tvořeno průcho^dem (¹⁵) a za-rá^žky (¹⁷) koncem axiálně se na^jujmího roz^šířen^ého průchod (16) v prvku (12) připojeném k pevnému bodu (13, 14) nebo klapce (3).

4. podle bodu 3, vyznačený tím, že na obou stranách uvedeného· průchodu (¹⁵) se napojuje rozšmený průchod (¹⁶) uvedeného druhu.

5. Regutátor podle bodů 1 až 4, vyznače ný tím, že materiál kluzného vedení (12, 15) je plastická hmota, s výhodou teflon nebo nylon.

6. Regulátor podle bodů 1 až 5, vyznačený tím, že tyč (9) je připojena к uvedenému ramenu klapky (3), která vybíhá v otevřené poloze šikmo směrem dopředu.

7. Regulátor podle bodů 1 až 4, vyzna čený tím, že kluzné vedení (12, 15) je připojeno ke kotouči (5), umístěnému ve směru proudění za uvedeným hřídelem (2) axiálně v potrubí, jehož zadní konec představuje polohou a obrysem s ohledem na proudění konformní zobrazení zadního ramene klapky (3), které v její střední otevřené poloze vybíhá směrem dozadu.