NL8301005A

NL8301005A - Device for throttling a medium flow.

Info

Publication number: NL8301005A
Application number: NL8301005A
Authority: NL
Original assignee: Krantz H Gmbh & Co
Priority date: 1982-05-22
Filing date: 1983-03-21
Publication date: 1983-12-16
Also published as: GB8310162D0; CH663645A5; DE3219296A1; GB2120755B; GB2120755A; IT8321195A0; DE3219296C2; IT1163390B

Description

s * VO 4657s * VO 4657

Inrichting voor het smoren van een mediumstroom.Device for throttling a medium flow.

De uitvinding betreft een inrichting voor het smoren van een mediumstroom door middel van een, in een door de mediumstroom doorlopen huis zwenk- of draaibaar gelagerde klep.The invention relates to a device for throttling a medium flow by means of a valve which can be pivoted or rotatably mounted in a housing which runs through the medium flow.

Dergelijke inrichtingen worden in luchttechnische installaties 5 voor regeldoeleinden gebruikt. De daarbij tojegepaste smoorkleppen maken echter geen optimaal regelgedrag mogelijk, omdat hun karakteristiek te zeer van een lineaire karakteristiek afwijkt, welke voor het regelgedrag als ideaal aangezien moet worden. In plaats daarvan, bezitten de bekende eendelige smoorkleppen een weerstandsbijwaarde γ, 10 welke volgens een zeer nadrukkelijke exponentiële functie verloopt.Such devices are used for control purposes in air-conditioning systems. However, the throttle valves that are used for this do not allow optimum control behavior, because their characteristic deviates too much from a linear characteristic, which should be regarded as ideal for the control behavior. Instead, the known one-piece throttle valves have a resistance value γ, 10 which proceeds according to a very emphatic exponential function.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag, een inrichting voor het smoren van een mediumstroom voor te stellen, waarvan de weerstandsbijwaarde γ zich door een zo lineair mogelijke karakteristiek onderscheidt.The invention is based on the problem of proposing a device for throttling a medium flow, whose resistance value γ is distinguished by the most linear characteristic possible.

15 Uitgaande van de hierboven, beschreven inrichting, wordt voor het oplossen van het gestelde probleem voorgesteld, dat vast in het huis ten minste één deelcirkelvormig gebogen schaal aanwezig is, waarvan de kromtestraal volgens een door een kant van de klep beschreven baan verloopt, waarbij de schaal in de richting van zijn breedte een para-20 boolvormige uitstulping heeft, welke de vrije stromingsdoorsnede afhankelijk van een betreffende smoorhoek φ van de klep, verandert.Starting from the device described above, it is proposed to solve the problem that it is fixed in the housing that at least one part-circular curved shell is present, the radius of curvature of which extends along a path described by one side of the valve, the scale has a parabolic bulge in the direction of its width, which changes the free flow cross-section depending on a corresponding throttle angle φ of the valve.

De door de klep bewerkstelligde doorsnedevermindering bij vergroting van de smoorhoek φ wordt door de van de hoek afhankelijke •doorsnedevermindering volgens de uitvinding, op grond van ten minste 25 één gebogen schaal gesuperponeerd. De uit deze superpositie resulterende doorsnedeverandering via de smoorhoek φ verschaft een nagenoeg lineaire weerstandskarakteristiek.The section reduction effected by the valve when the throttle angle φ is increased is superimposed by the angle-dependent section reduction • according to the invention, on the basis of at least one curved shell. The cross-sectional change resulting from this superposition via the throttle angle φ provides an almost linear resistance characteristic.

De weerstandsbijwaarde γ wordt berekend volgens de navolgende wiskundige vergelijking 30 γ k° + k . φ , waarbij: T gelijk is aan de dimensieloze weerstandsbijwaarde k° is gelijk aan een constante is gelijk aan de weerstandsbijwaarde bij geheel geopende klep 1 35 k, is constant [ 1 3 is gelijk aan de helling van de 1 graaen 83 0 1 0 0 5 — r - * -2- .- karakteristiek φ is gelijk aan de klephoek [graden]-The resistance value γ is calculated according to the following mathematical equation 30 γ k ° + k. φ, where: T equals the dimensionless resistance value k ° equals a constant equals the resistance value with valve 1 fully opened 35 k, is constant [1 3 equals the slope of the 1 digits 83 0 1 0 0 5 - r - * -2- .- characteristic φ is equal to the valve angle [degrees] -

Om de smoorinrichting volgens de uitvinding met de lineaire karakteristiek van de weerstandsbijwaarde in luchttechnische instal-5 laties zinvol te kunnen toepassen, moet daarop worden gelet, dat de weerstandsbijwaarde bij geheel geopende klep niet te hoog is, opdat niet teveel energie vernietigd wordt. Voorts moet de helling van de rechte binnen een bepaalde orde van grootte liggen. De onderste grens wordt door de praktische vereisten voor een dergelijke smoorinrich-10 ting vast gesteld en bedraagt k^ >0. anderzijds neemt met toenemende helling ook de gevoeligheid van het regelinstrument toe. Deze gevoeligheid moet op fabricagetechnische gronden klein gehouden worden.In order to be able to make useful use of the throttling device according to the invention with the linear characteristic of the resistance value in air-technical installations, care must be taken that the resistance value when the valve is completely open is not too high, so that not too much energy is destroyed. Furthermore, the slope of the line must be within a certain order of magnitude. The lower limit is determined by the practical requirements for such a throttling device and is k ^> 0. on the other hand, the sensitivity of the control instrument also increases with increasing slope. This sensitivity must be kept low on technical manufacturing grounds.

Daaruit volgt de eis, dat k^ < 5 moet zijn. Het is bijzonder zinvol, een weerstandsbijwaarde γ bij een geheel geopende klep < 5 en een 15 helling van de rechte van 0,5 _< k^ _< 1,5 na te streven. De beoogde doeleinden kunnen mét de inrichting volgens de uitvinding bereikt worden.From this follows the requirement that k ^ <5. It is particularly useful to aim for a resistance value γ with a fully opened valve <5 and a straight slope of 0.5 _ <k ^ _ <1.5. The intended purposes can be achieved with the device according to the invention.

i »i »

Omdat de· definitie van de aldus gelineariseerde weerstands- karakteristiek de oorspronkelijke, exponentiële weerstandskarakteris- 20 . tiek bij een klephoek van φ_ snijdt, worden de gebogen schalen zo-Because the definition of the thus linearized resistance characteristic is the original, exponential resistance characteristic. at a valve angle of φ_, the curved shells are

GG

danig aangebracht, dat zij bij een hoek φ. > φ_ niet werkzaam meerarranged so that it is at an angle φ. > φ_ no longer working

GG

zijn en dus de lineaire weerstandskarakteristiek bij φ = φ_ in hetand thus the linear resistance characteristic at φ = φ_ in it

GG

exponentiële functieverloop overgaat. Dit betekent uiteraard een beperking van het regelbereik tot een hoek 0° < φ < φ_. Zinvol is een 25 grenshoek φ^ van 55% _< φ^ <. 75% van de klepsluithoek φ^.exponential function sequence rings. This of course means a limitation of the control range to an angle 0 ° <φ <φ_. It makes sense to use a boundary angle φ ^ of 55% _ <φ ^ <. 75% of the valve closing angle φ ^.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding behoren bij een klepkant twee gelijk uitgevoerde, spiegelbeeldvormig ten opzichte van elkaar aangebrachte schalen.According to an embodiment of the invention, two valve shells, which are identical in shape, are arranged mirror-relative to each other.

Tenslotte wordt volgens de uitvinding een constructie voorge-30 steld, waarbij bij beide kanten van een om een middenas draaibaar gelagerde klep twee kwartcirkelvormig gebogen schalen behoren.Finally, according to the invention, a construction is proposed, in which on both sides of a valve rotatably mounted about a center axis, two quarter-circle curved shells belong.

In de tekening is een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding weergegeven met een om een middenas draaibaar gelagerde klep. In de tekening toont: 35 fig. 1 de klep met twee schalen in aanzicht; fig. 2 een doorsnede volgens de lijn II-II van fig. 1; 8301005 -3-- X ' "* « - fig. 3 in ten opzichte van fig. 1 en 2 vergrote schaal een schaal en fig. 4 een kromme voor de weerstandsbijwaarde γ afhankelijk van de klephoek φ van een conventionele smoorinrichting en een volgaas de 5 uitvinding.The drawing shows an embodiment of a device according to the invention with a valve rotatably mounted about a center axis. In the drawing: Fig. 1 shows the valve with two shells in elevation; fig. 2 shows a section according to the line II-II of fig. 1; 8301005 -3-- X '"*« - fig. 3 in a scale enlarged with respect to fig. 1 and 2 and fig. 4 a curve for the resistance value γ depending on the valve angle φ of a conventional throttling device and a full mesh 5 invention.

In een huis 1 is op een middenas 2 een klep 3 draaibaar gelagerd.In a housing 1, a valve 3 is rotatably mounted on a central axis 2.

Volgens een door de kant 4 van de klep 3 beschreven baan zijn in het huis 1 schalen 5 aangebracht, waarvan de krommingsstraal aan 10 het baanverloop van de kant 4 is aangepast.According to a path described by the side 4 of the valve 3, shells 5 are arranged in the housing 1, the radius of curvature of which is adapted to the path of the side 4 on the path 10.

De schalen 5 hebben een paraboolvormige uitstulping 6, welke zo verloopt, dat een door de klep 3 gegeven doorsnedevermindering » i bij vergroting van de klephoek φ door de van de hoek afhankelijke doorsnedevermindering op grond van de schaal 5 gesuperponeerd wordt.The shells 5 have a parabolic bulge 6, which runs in such a way that a cross-section reduction given by the valve 3 is superimposed on the scale 5 by increasing the valve angle φ by the angle-dependent cross-section reduction.

15 Zoals fig. 4 toont, wordt op grond van deze superpositie een f t weerstandsbijwaarde γ verkregen met een lineaire karakteristiek (gestippelde lijn) ten opzichte van een conventionele smoorinrichting, welke een nadrukkelijk exponentieel verloop heeft (getrokken kromme).As shown in Fig. 4, on the basis of this superposition an f t resistance value γ is obtained with a linear characteristic (dotted line) with respect to a conventional throttling device, which has an explicit exponential course (drawn curve).

- 8301005- 8301005

Claims

1- Device for throttling a medium flow by means of a valve (3) pivotally or rotatably mounted in a housing (1) passing through the medium flow, characterized in that at least one part-circle is fixedly fixed in the housing (1) scale (5) is present, the radius of curvature of which extends along a path described by one side (4) of the valve (3), the scale (5) having a parabolic bulge (6) in the direction of its width, which the free flow cross section changes depending on a corresponding throttle angle φ of the valve (3).

Device according to claim 1, characterized in that two valve shells (5) arranged in a mirror image relative to each other are associated with a valve edge (4).

Device according to claims 1 and 2, characterized in that on both sides (4) of a valve 15 (3) rotatably mounted about a central axis (2) there are two quarter-circle curved shells (5). 8301005