FI129890B - Nestevirtauksen kuristusventtiili - Google Patents

Abstract

Nestevirtauksen kuristusventtiili, joka pitää korkeapainepumpun järjestelmään pumppaaman nestevirtauksen paineen vakiona ja joka soveltuu erityisesti käänteisosmoosilaitteen järjestelmäpainetta ylläpitäväksi rejektiventtiiliksi painetasolle <20bar. Virtauksen painetta säätää jousitoiminen kartio (3), josta osa on aina kuristusventtiilin ulosvirtauskanavassa (2). Kartion (3) leveämpään päätyyn on tuettu liikerajoitin (7;8) siten, että kartio (3) ollessaan alimmassa asemassaan sallii volyymiltaan etukäteen määrätyn suuruisen ohivirtauksen järjestelmän tavoitepaineeseen asti. Kun virtauksen volyymi tästä kasvaa ja kartio (3) sen seurauksena nousee, niin virtauksen paineen rajoitinosaan (7) kohdistama voima osaltaan estää venttiiliä sulkeutumasta.

Description

NESTEVIRTAUKSEN KURISTUSVENTTIILI Nestevirtauksen kuristusventtiili, joka pitää korkeapainepumpun järjestelmään pumppaaman nestevirtauksen paineen vakiona ja joka soveltuu erityisesti käänteis- osmoosilaitteen järjestelmäpainetta ylläpitäväksi rejektiventtiiliksi painetasolle <20bar. On tunnettua, että käänteisosmoosimoduulista rejektinä poistuvan virtauksen kuris- tuksella voidaan säätää moduulissa vallitsevaa painetta silloin kun samanaikaisesti — korkeapainepumpulla syötetään moduuliin vettä. Moduulilla tarkoitetaan tavan- omaista, standardoitua putkimaista paineastiaa sekä sen sisällä sijaitsevaa käänteis- osmoosimembraania. Suolaisen veden virtauksen kulkiessa moduulin läpi mem- braani erottaa siitä makeaa vettä. Jäljelle jäävää konsentraattia, josta makea vesi on erotettu, sanotaan rejektiksi.

Käänteisosmoosijärjestelmässä membraanien lukumäärä ja tyyppi määrittää syöttö- virtauksen volyymin raja-arvot. Mitä suurempi on veteen liuenneiden kiintoaineiden, lähinnä suolojen pitoisuus (TDS — = total dissolved solids), niin sitä suurempi on veden osmoottinen paine. Jotta membraani erottaa suolaisesta vedestä makeaa vettä, on moduulissa vallitsevan paineen oltava vähintään yhtä suuri kuin moduulin läpi virtaavan konsentraatin os- moottinen paine. Membraanin erottaman makean veden volyymia sanotaan tuo- toksi. Tuoton ja rejektin volyymien summa on sama kuin syöttövirtauksen volyymi. - 25 O Jos rejektipuolella käytetään vakiokuristusta, kuten virtauksen kuristavaa reikää, niin = ongelmaksi muodostuu se, että paine järjestelmässä muuttuu, kun veden suolaisuus x muuttuu. Myös käsiteltävän veden lämpötila vaikuttaa merkittävästi membraanien I tuottoon, jolloin vastaavasti rejektin volyymi muuttuu. Ongelmaksi vakiokuristuk- > 30 — sessa muodostuu myös se, että membraanien tuotto heikkenee niiden ikääntyessä, & jolloin rejektin volyymi suhteessa syöttövirtauksen volyymiin suurenee. Vakiokuritus = sopii ainoastaan tilanteeseen, jossa syöttövirtauksen volyymi on vakio ja jossa mem- N braanien tuotto pysyy vakiona.

Pienissä käänteisosmoosilaitteissa, jotka on tarkoitettu vähäsuolaiselle murtovedelle (engl. brackish water) ja joiden tuotto on muutama kymmen litraa tunnissa, käyte- tään rejektivirtausta kuristavana venttiilinä yleensä manuaalisesti säädettävää neula- venttiiliä, joka säädetään halutulle kuristustasolle, kun järjestelmän painepumppu on — käynnistetty. Käytännön ongelma näissä laitteissa on, että membraanin tuotto alkaa tasaantua vasta kun systeemiä on jonkin aikaa käytetty.

Erityisesti jos käänteisosmoosijärjestelmää halutaan käyttää aurinkopaneeleista saa- tavalla energialla, ilman välissä olevia akkuja, niin rejektiventtiilin manuaalinen sää- tötarve olisi jatkuvaa. Tämä johtuu siitä, että aurinkopaneeleista saatava teho muut- tuu auringon säteilyn intensiteetin kW/m? (engl. irradiance) vaihdellessa. Tällöin myös järjestelmän invertteriohjatun korkeapainepumpun kierrosluku vaihtelee ja sen seurauksena järjestelmän syöttövolyymi ja rejektivolyymi vaihtelevat.

—Keksinnön mukaisen kuristusventtiilin tehtävänä on pitää kaanteisosmoosijarjestel- män paine vakiona syöttövirtauksen vaihtelusta riippumatta ja olla toiminnallisesti luotettava esiasetetulla järjestelmäpaineella.

Keksinnön mukainen venttiili on jousitoiminen. Siinä on ulosvirtauskanavan virtaus- — aukkoa säätävä kartio, jonka kapeampi pääty on tulovirtauksen puolella. Seuraa- vassa sanotaan kartion nousevan, kun se liikkuu ulosvirtauskanavassa virtauksen suuntaan, jolloin myös ulosvirtauskanavan ulosvirtausaukon rengasmainen poikki- pinta-ala suurenee.

_ 25 — Rakenteellisesti kaikki tunnetut jousitoimiset venttiilit, kuten takaiskuventtiili, pai- O neenalennusventtiili, varoventtiili ja ohivirtausventtiili muistuttavat toisiaan, mutta = niiden toimintaperiaate ja käyttötarkoitus on erilainen.

3 I Keksinnön mukainen kuristusventtiili muistuttaa rakenteeltaan läheisesti takaisku- > 30 — venttiiliä (engl. check valve), mutta ei kuitenkaan ole toiminnaltaan eikä käyttötar- & koitukseltaan takaiskuventtiili, ei paineenalennusventtiili (engl. pressure relief valve), = ei kylmäkoneen kuristusventtiili, eikä myöskään mikään muu edellä mainituista vent- N tiileistä. Se on venttiili, jonka virtauspoikkipinta säätyy tasaisesti virtauksen volyymin vaihtelun mukaisesti ja venttiili pitää järjestelmäpaineen vakiona.

Tätä eivät muut edellä mainitut venttiilit tee.

Julkaisussa JP 3079258 U on kuvattu takaiskuventtiili, joka rakenteeltaan läheisesti — muistuttaa keksinnön mukaista kuristusventtiiliä.

Siinä jousi puristaa venttiilin sulke- vaa kartiota kartiomaisen istukan (engl. valve seat) seinämää vasten.

Kartio on sy- vällä istukassa ja kartion ympärille on asennettu tiivisterengas.

Venttiilin käyttötar- koitus on se, että suljettuna ollessaan se ei päästä yhtään virtausta tulovirtaukselle vastakkaisesta suunnasta.

Koska kartio on pääosin istukassa, niin tulovirtauksen — venttiiliä avaamaan pyrkivä paine kohdistuu lähinnä sen varren päätyyn ja hyvin vä- hän itse kartioon.

Kun tulovirtauksen paineen kartioon ja sen varteen kohdistama voima kasvaa suuremmaksi kuin jousen kartioon kohdistama vastakkainen voima, niin kartio nousee hypähdyksenomaisesti avaten kanavan.

Tällöin virtauksen paine kartion ja sen kartiomaisen istukan välissä putoaa välittömästi lähes nollaan.

Tämä — johtuu siitä, että virtauksen nopeus kasvaa toisiaan lähellä olevien seinämien välissä suureksi.

Julkaisun tyyppisessä venttiilissä tulovirtauksen paine kohdistuu hyvin vä- hän itse kartioon, joten venttiilin avauduttua jousivoima vetää kartion takaisin istuk- kaan.

Jotta näin ei tapahtuisi on tulovirtauksen volyymin oltava riittävän suuri ja jou- sivoiman pieni, muuten kartio alkaa hakata istukkaan.

Mitä suurempi kartioon koh- — distuva jousivoima on, sitä pahempi tämä hakkaamisilmiö on.

Jousen onkin tarkoitus olla mahdollisimman löysä ja ainoastaan palauttaa kartio istukkaan virtauksen loput- tua.

Käytännössä tällainen takaiskuventtiili on aina maksimaalisesti avoin tai sitten kokonaan suljettu.

Kyseisen takaiskuventtiilin rakenne ei sovellu tulovirtauksen pai- neen vakiona pitämiseen virtauksen volyymin vaihdellessa. - 25 O Julkaisussa WO2014168768 on kuvattu venttiili, joka rakenteeltaan muistuttaa kek- = sinnön mukaista venttiiliä.

Se on tarkoitettu meren syvyydessä korkeapaineisessa x ympäristössä tapahtuvaan järjestelmän sisäisen kaasunpaineen äkilliseen pudottami- I seen (pressure relief) paineen järjestelmässä jostain syystä noustessa.

Sitä ei ole > 30 — tarkoitettu nestevirtaukselle eikä tulovirtauksen paineen ylläpitoon.

Nestevirtauk- & sessa sitä koskisivat samat ongelmat kuin edellä mainitussa julkaisussa kuvattua ta- 3 kaiskuventtiiliä.

Julkaisussa US 2017/0030616 Al on kuvattu venttiili, joka toimii kylmäkoneen kuris- tusventtiilinä ja jonka kautta virratessaan kompressorin paineistama kylmäneste höyrystyy.

Venttiilikartio nojaa ulosvirtauskanavan reunamaa vasten.

Venttiilikartion juuttuminen ulosvirtauskanavaan on pyritty estämään tekemällä ulosvirtauskanavan — reunaan pieni ura, jota kautta kylmäneste pääsee jatkuvasti virtaamaan.

Esitetyn ratkaisun ongelma on se, että kun kartio kompressorin pumppaaman nestevolyymin kasvaessa alkaa nousta, niin nestevirtauksen paineen kartioon kohdistama voima pienenee, samalla kun jousen kartioon kohdistama ja venttiilin sulkemaan pyrkivä voima kasvaa.

Koska mitään muita voimia ei ole, niin venttiili sulkeutuu äkillisesti, — taas välittömästi auetakseen ja kartio alkaa hakata (engl. hunting phenomenon) ulosvirtauskanavan reunamaa vasten.

Tätä ilmiötä on julkaisun venttiilissä pyritty vähentämään siten, että kartion nousu maksimaalisella virtausvolyymillä on järjes- tetty pienemmäksi lisäämällä kartion sulkeman virtauskanavan viereen vakioreikäi- nen lisäkanava.

Julkaisussa todetaan, että esitetty ratkaisu ei maksimi virtausvolyy- — milla poista hakkaamisongelmaa.

Ilmeistä kuitenkin on, että ongelma esiintyy kai- killa virtausvolyymeilla, joilla kartio alkaa nousta.

Keksinnön mukainen kuristusventtiili ratkaisee edellä mainitun (hunting phenome- non) ongelman oheisessa patenttivaatimuksessa 1 esitettyjen tunnusmerkkien pe- — rusteella.

Keksinnönmukaisen kuristusventtiilin jousitoiminen kartio nousee ja las- kee virtausvolyymin muutoksen mukaisesti pitäen esiasetetun järjestelmäpaineen vakiona.

Keksinnön mukaisessa kuristusventtiilissä on rungon sisään keskeisesti järjestetty _ 25 — ulosvirtauskanava, jonka virtausta vastaan kohtisuora poikkipinta-ala on kuristus- O venttiilin putkimaisen rungon virtauspoikkipinta-alaa pienempi.

Ulosvirtauskanavan = virtausaukkoa säätävän kartion halkaisijaltaan kapeampi pääty on tulovirtauksen x puolella.

Kartion halkaisijaltaan suurempaan päätyyn on tuettu liikerajoitin, joka I koostuu kartion läpäisevään varteen irrotettavasti tuetusta, vartta vasten kohtisuo- > 30 rasta rajoitinosasta, johon on tuettu rajoitinjalat, jotka ulottuvat rajoitinosasta ulos- & virtauskanavan ulosvirtauspaatya ympäröivään tasomaiseen pintaan.

N Rajoitinjalat rajoittavat kartion liikettä siten, että se ei jousen siihen kohdistaman voiman vaikutuksesta koskaan pääse painautumaan ulosvirtauskanavan päädyn kehää vasten, minkä seurauksena kartio sallii aina sitä tasaisesti ympäröivän ohivir- tauksen, joka pääsee virtaamaan rajoitinjalkojen välistä ja edelleen rajoitinosan ja rungon välisestä kanavasta. Kyseisen ohivirtauksen volyymia voidaan säätää rajoi- tinjalkojen pituutta säätämällä. Fig.2.

5 Kartion varteen on tulovirtauksen puolelle tuettu rungon sisäpintaa läheisesti si- vuava tukilevy, johon runkoon toisesta päästään tuetun jännitteellisen puristus- jousen vastakkainen pääty on tuettu.

— Virtaus aiheuttaa liikerajoittimen yli paine-eron, joka aiheuttaa sen rajoitinosaan vir- tauksen suuntaisen voiman, joka kasvaa virtausvolyymin kasvaessa ja jonka suu- ruutta voidaan säätää rajoitinosan ja rungon välisen kanavan, virtauksen suuntaista poikkipintaa-alaa säätämällä. Virtaus aiheuttaa rajoitinosaan myös dynaamisen pai- neen, joka kohdistaa siihen virtauksen suuntaisen lisävoiman.

Tukilevyyn on järjestetty virtauksen sallivat kanavat. Kanavien virtausta vastaan kohtisuora poikkipinta-ala on järjestetty siten, että virtaus aiheuttaa tukilevyn yli ha- lutun suuruisen paine-eron, joka puolestaan aiheuttaa tukilevyyn virtauksen suuntai- sen voiman, joka kasvaa virtausvolyymin kasvaessa ja osaltaan kompensoi venttiilin — sulkemaan pyrkivää jousivoiman kasvua.

Edellä mainitut liikerajoittimeen ja tukilevyyn kohdistuvat virtauksen suuntaiset voi- mat kompensoivat sen voiman kasvun, joka johtuu kartion noususta ja virtauksen paineen kartioon kohdistaman voiman vähenemisestä. Näiden kompensoivien voi- _ 25 — mien ansiosta kartion nousukorkeus säätyy automaattisesti pitäen järjestelmäpai- O neen vakiona ja hakkaamisilmiötä ei esiinny. 3 Keksinnön mukainen kuristusventtiili toimiessaan käänteisosmoosijärjestelmän re- I jektiventtiilinä mahdollistaa sen, että käänteisosmoosiyksikön korkeapainepumpun > 30 sahkdmoottoria voidaan käyttää suoraan aurinkopaneeleista invertterin kautta saa- & tavalla sähköllä, jolloin moottorin kierrosluku ja vastaavasti syöttövirtauksen volyymi = vaihtelee aurinkopaneeleista saadun tehon mukaisesti. Moottorin kierrosluvun vaih- N telun seurauksena käänteisosmoosijärjestelmän aikayksikössä tuottaman makean veden ja vastaavasti rejektin volyymi vaihtelee.

Seuraavassa kuvataan keksinnön mukaisen kuristusventtiilin rakennetta ja toimintaa yksityiskohtaisemmin viittaamalla kuvioihin 1—3.

Kuvio 1 kuvaa tunnettua tekniikan tasoa olevaa takaiskuventtiiliä, jossa venttii- likartio tukeutuu kartiomaiseen istukkaan. Kuvio 2 kuvaa erästä keksinnön mukaisen kuristusventtiilin rakennetta pitkittäi- senä poikkileikkauksena, kartion 3 ollessa alimmassa asemassaan. Kuvio 3 kuvaa keksinnön mukaisen venttiilin toimintaa. Kuviossa 2: - Kuristusventtiilissa on putkimainen runko 1 jonka toisesta päädystä virtaus tulee sisään ja runkoon 1 on järjestetty poikkileikkaukseltaan pyöreä ulosvir- tauskanava 2. - — Ulosvirtauskanavaan 2 on järjestetty kartio 3, jonka kapeampi pääty on vir- tauksen tulopuolella ja joka on aksiaalisesti tuettu kartion 3 läpäisevään var- teen 4 - — Varteen 4 virtauksen tulopuolelle on tuettu varren 4 mukana liikkumaan pää- sevä tukilevy 5, joka läheisesti sivuaa rungon 1 sisäpintaa. - — Ulosvirtauskanavan 2 ja tukilevyn 5 välissä on vartta 4 ympäröivä jännitteelli- nen puristusjousi 6, joka on ja toisesta päädystään tuettu tukilevyyn 5 ja toi- - 25 sesta päädystään runkoon 1. O - Tukilevyyn 5 on järjestetty virtauksen salliva, yksi tai useampi kanava 10. = - Kartion 3 halkaisijaltaan suurempaan päätyyn on tuettu liikerajoitin, joka x koostuu kartion 3 läpäisevään varteen 4 irrotettavasti tuetusta rajoitinosasta I 7, johon on tuettu rajoitinjalat 8 jotka ulottuvat rajoitinosasta 7 ulosvirtaus- > 30 kanavan 2 ulosvirtauspäätyä ympäröivään tasomaiseen pintaan 9. & - Rajoitinosan 7 ja rungon 1 väliin muodostuu virtauksen salliva kanava 11. = - Rajoitinjalat 8 rajoittavat kartion 3 liikettä siten, että se ei jousen 6 siihen N kohdistaman voiman vaikutuksesta pääse painautumaan ulosvirtauskanavan 2 päädyn kehää vasten. Rajoitinjalkojen 8 ansiosta kartio 3 sallii aina sitä tasaisesti ympäröivän ohivirtauksen kartion 3 ollessa alimmassa asemassaan ja virtaus pääsee kulkemaan rajoitinjalkojen 8 välistä ja edelleen kanavan 11 kautta. Ohivirtauksen volyymia voidaan säätää rajoitinjalkojen 8 pituutta säätämällä.

Kuviossa 3: - — Kuristusventtiilin aikaansaama paine on pl.

- Paine ulosvirtauskanavan 2 ulosvirtaspäädyn ja rajoitinosan 7 välissä on p2. Paine-ero ulosvirtauskanavan 2 yli on (pl - p2).

- Paine-ero rajoitinosan 7 yli on (p2 — p0) ja sitä sekä sen rajoitinosaan 7 ai- heuttaman voiman suuruutta voidaan säätää rajoitinosan 7 virtauksen vas- taisen poikkipinta-alan suuruutta säätämällä.

- — Virtauksen tukilevyyn 5 kohdistaman voiman suuruutta voidaan säätää kana- van 10 virtausta vastaan kohtisuoraa poikkipinta-alaa säätämällä.

Virtauksen paine muuttuu ulosvirtauskanavassa 2 pääosin nopeudeksi (Bernoullin periaate). Virtauksen nopeus ulosvirtauskanavan 2 päädyn kohdalla saadaan yhtä- löstä v = Co(2gH)”?. Painekorkeus H vastaa paine-eroa virtausta kuristavan kanavan yli.

Ulosvirtauskanavan 2 lapivirtauksen volyymi saadaan likimäärin kaavasta O = CoA (2g'H)Y?, missä O [m3/s]; Co kanavan muodosta riippuva vakio; A [m?] on ka- navan poikkipinta; g on 9.81 m/s? ja H [m] on painekorkeus eli paine-ero (p1 - p2) ulosvirtauskanavan 2 yli. - 25 O Samalla kaavalla saadaan myös virtauksen paine-ero rajoitinosan 7 ja tukilevyn 5 yli. 3 Seuraavassa on esitetty eräs keksinnön mukaisen venttiilin suoritusesimerkki. j Ongelma, joka on suoritusesimerkissä ratkaistu: & Tapauksessa, jossa kartio 3 sulkee täysin ulosvirtauskanavan 2, kohdistaa 5 korkeapainepumpun aikaansaama paine kartioon 3 voiman, joka pyrkii avaa- N maan venttiilin. Jotta kartio 3 alkaa nousta vasta kun järjestelmän tavoite- paine on saavutettu, niin esijännitetyn jousen 6 täytyy aiheuttaa samansuuruinen vastavoima. Kun venttiili avautuu, niin kartion 3 poikkipinta- ala mihin virtauksen paine kohdistuu, pienenee, samalla kun jousen 6 ai- heuttama, venttiilin sulkemaan pyrkivä voima kasvaa. Jos muita kartioon 3 vaikuttavia voimia ei ole, sulkeutuu venttiili äkillisesti, taas välittömästi avau- tuakseen (hunting phenomenon). Ratkaisu: Keksinnön mukaisen kuristusventtiilin rajoitinosaan 7 sekä tarvittaessa myös tukilevyyn 5 kohdistuvat virtauksen suuntaiset voimat kompensoivat venttiilin sulkemaan pyrkivän voiman suhteellisen kasvun. Tässä suoritusesimerkissä korkeapainepumpun pumppaama volyymi vaihte- lee välillä 5 - 8 m3/h. Järjestelmän tavoitepaine on 10.5 - 11bar. Kuristusventtiilistä virtaus jatkaa ympäristön paineeseen Obargy. Kuristusventtiilin dimensiot: - Rungon 1 sisähalkaisija on 30mm - — Ulosvirtauskanavan 2 halkaisija 16mm, poikkipinta-ala 2cm? - —Kartion 3 kartiokulma 34 astetta - — Puristusjousen 6 vapaa pituus 185mm, langan paksuus 3.76mm, jousivakio

3.55 N/mm - Rajoitinosan 7 virtausta vastaan kohtisuora poikkipinta-ala on 3.7cm? - Rajoitinosan 7 ja rungon 1 välisen kanavan 11 poikkipinta-ala on 1.5cm? 5 Liikerajoittimen rajoitinjalkojen pituus 8 on määrätty siten, että kun kartio 3 N on alimmassa asemassaan ja pl - p2 = 10bar, pääsee kartion 3 ohi virtaa- - maan 5 m3/h, Fig.2. Kartion 3 poikkipinta-ala ulosvirtauskanavan 2 ulosvir- S tauspäädyn kohdalla on silloin 1.7cm? ja vastaavasti kartion 3 ohi tapahtuvan E 30 virtauksen sallivan rengasmaisen virtausaukon poikkipinnan suuruus on © 0.3cm?. Virtaus kohdistaa kartioon 3 virtauksen suuntaisen 170N voiman. i Paine-ero rajoitinosan 7 yli (p2 - p0 = 0.4bar) kohdistaa 15N voiman rajoitin- 3 osaan 7. Jotta kartio 3 pysyy paikallaan täytyy jousen 6 aiheuttaman voiman olla edellä mainittujen voimien summa, eli 185N, mikä tarkoittaa, että jousi 6 on esijännitetty mittaan 133mm. Kartion 3 varren 4 tulovirtauksen puoleiseen päätyyn vaikuttaa sama paine kuin kartioon 3, joten laskelmissa on käytetty kartion 3 poikkileikkausta ulosvirtauskanavan 2 ulosvirtauspää- dyn kohdalla.

- — Volyymilla 5.5 m3/h, eli juuri kun venttiili on avautunut, kartion 3 poikki- pinta-ala 2 ulosvirtauspäädyn kohdalla on 1.67cm? jolloin siihen kohdistuu virtauksen paineen aiheuttama 167N voima. Paine-ero rajoitinosan 7 yli on

0.5bar, joten rajoitinosaan 7 kohdistuu 19N voima. Jousi 3 on puristunut

0.25mm lisää, joten sen aiheuttama voima on kasvanut 1N eli arvoon 186N.

Koska 167N + 19N = 186N, niin venttiili pysyy avoinna, etenkin koska rajoi- tinosaan 7 kohdistuu lisäksi virtauksen dynaaminen paine. - Maksimivolyymilla 8m3/h ja 10bar paine-erolla ulosvirtauskanavan 2 yli on kartio 3 noussut 1.5mm ja sitä ympäröivän rengasmaisen virtausaukon poik- kipinta-ala kasvanut arvoon 0.5cm?. Kartion 3 poikkipinta-ala ulosvirtauska- navan 2 ulosvirtauspäädyn kohdalla on vastaavasti pienentynyt arvoon

1.50cm?, jolloin kartioon 3 kohdistuva virtauksen paineen aiheuttama voima on 150N. Jousen 3 aiheuttama voima on kasvanut 5N, eli arvoon 189N. 8 m3/h virtaus aiheuttaa liikerajoittimen rajoitinosan 7 yli 1.1bar paine-eron. Tällöin virtauksen rajoitinosaan 7 kohdistama voima on 41N. Koska 150N + 41N > 189N, niin venttiili ei sulkeudu, etenkin koska rajoitinosaan 7 kohdis- tuu myös virtauksen dynaaminen paine, joka aiheuttaa siihen virtauksen suuntaisen lisävoiman. Koska 8 m3/h virtausvolyymilla paine-ero rajoitinosan yli on 1.1bar niin pai- N neen ulosvirtauskanavan 2 tulovirtauspuolella täytyy olla 11.1bar, jotta = paine-ero ulosvirtauskanavan 2 yli on 10bar. 7 O Tukilevyn 5 kanavan 10 suuruudella voidaan vaikuttaa paine-eroon tukilevyn E 30 5 yli. Koska tukilevy 5 on tuettu kartion 3 varteen 4, niin tukilevyyn 5 kohdis- x tuvan virtauksen suuntaisen voiman suuruudella voidaan tarvittaessa kom- 3 pensoida jousen 6 kartioon 3 kohdistamaa voimaa.

N

Edellä mainittujen voimien vaikutuksesta kartio 3 hakeutuu eri virtausvolyymeilla au- tomaattisesti tasapainotilaan ja keksinnön mukainen kuristusventtiili pitää järjestel- mäpaineen tavoitellulla tasolla ja olennaisen vakiona.

N O

N <

O

I jami a 00 0 <

LO N O N

Claims (3)

Patenttivaatimukset

1. Nestevirtauksen kuristusventtiili, joka pitää korkeapainepumpun järjestelmään pumppaaman nestevirtauksen paineen vakiona ja joka soveltuu erityisesti käänteis- osmoosilaitteen järjestelmäpainetta ylläpitäväksi rejektiventtiiliksi painetasolle < 20bar, johon venttiiliin kuuluu putkimainen runko (1) jonka toisesta päädystä virtaus tulee sisään ja runkoon (1) on keskeisesti järjestetty poikkileikkaukseltaan pyöreä ulosvirtauskanava (2), johon on järjestetty kartio (3), jonka kapeampi pääty on vir- tauksen tulopuolella ja joka on aksiaalisesti tuettu varteen (4), johon virtauksen tu- —lopuolelle on tuettu varren (4) mukana liikkuva tukilevy (5) jonka ulkoreuna lähei- sesti sivuaa rungon (1) sisäpintaa ja jossa on kanavat (10) virtausta varten, ja ulos- virtauskanavan (2) ja tukilevyn (5) välissä on vartta (4) ympäröivä jännitteellinen puristusjousi (6) joka on toisesta päädystään tuettu tukilevyyn (5) ja toisesta pää- dystään runkoon (1), tunnettu siitä, että kartion (3) halkaisijaltaan suurempaan — päätyyn on tuettu liikerajoitin (7, 8), joka koostuu rajoitinosasta (7) ja rajoitinosaan (7) tuetuista rajoitinjaloista (8), jotka ulottuvat rajoitinosasta (7) ulosvirtauskanavan (2) ulosvirtauspaatya ympäröivään tasomaiseen pintaan (9), ja rajoitinjalat (8) on sovitettu rajoittamaan kartion (3) liikettä siten, että kartio ei jousen (6) aiheuttaman voiman vaikutuksesta koskaan pääse painautumaan ulosvirtauskanavan (2) ulosvir- — tauspäädyn kehää vasten, minkä seurauksena kartio (3) sallii aina sitä tasaisesti ym- päröivän ohivirtauksen, joka pääsee virtaamaan rajoitinjalkojen (8) välistä ja edel- leen rajoitinosan (7) ja rungon (1) välisen, virtauksen sallivan kanavan (11) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että tukilevyn (5) si- _ 25 — jainti varressa (4) on säädettävissä varren aksiaalisuunnassa.

S a

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että varsi (4) lä- 3 päisee kartion (3) ja rajoitinosa (7) on tuettu irrotettavasti varteen (4). : a 00 3

S