RU1774110C - Клапан - Google Patents

Abstract

Использование: в системах и средствах паро- и газораспределени  турбоагрегатов. Сущность изобретени : полость полого рабочего органа сообщена с выходным каналом двум  обособленными перфорированными участками. Первый участок расположен со стороны входа, второй - со стороны выхода потока. Отношение миним. характеристик размеров отверстий участков лежит в пределах 1,05-2,5. Продольные оси отверстий первого участка образуют с продольной осью рабочего органа угол в диапазоне 65-80°. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к системам и средствам паро- и газораспределени  турбоагрегатов , а именно к регулирующим и защитным органам.

Известен клапан, содержащий рабочий орган в виде полой чаши с отверсти ми в ее стенках, которые сообщают канал в седле клапана с входным потоком рабочего тела.

Известный клапан характеризуетс  большим усилием рабочей среды, которое приходитс  преодолевать в момент отрыва рабочего органа от седла. Кроме того, при открытии клапана уменьшаетс  динамическа  составл юща  усили  перемещени  рабочего органа, т.е. повышаетс  вибрационна  надежность клапана.

Известен также выбранный в качестве прототипа клапан, содержащий полый рабочий орган, полость которого сообщена с вы- ходным каналом посредством двух обособленных перфорированных участков, первый из которых расположен со стороны входа, а второй - со стороны выхода потока.

Такое расположение перфорированных участков приводит к повышению стабильности течени  рабочего тела через канал клапана вследствие уменьшени  степени завихрени  потока и уменьшению времени, необходимого дл  создани  противодавлени  за клапаном при его подъеме.

Однако, как показал опыт эксплуатации, стенки отверстий небольшого размера подвержены гр зесолевому заносу. При этом ухудшаютс  расходные характеристики и возрастают потери давлени  в среднем на 15% в течение одного года эксплуатации.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности за счет уменьшени  гр зе- солевых отложений на стенках отверстий,

На чертеже представлены рабочий орган и седло клапана.

Парорегулирующий клапан содержит полый рабочий орган 1 с чзшсй 2 обтекаемой формы, соединенной с основанием 3 посредством резьбы. Шток 4 рабочего органа 1 пропущен через отверстие 5 в основа (Л

С

х| х|

4

О

ими 3. Головка б штока 4 взаимодействует с одной стороны с перегородкой 7 основани  3, а с другой стороны - с плоской стенкой 8 чаши 2.

Под чашей 2 расположено седло 9 кон- фузорио-диффузорного типа, с которым контактирует чаша 2 посредством кольцевого участка (посадочного места) 10, имеющего диаметр Dn. Ниже этого участка находитс  первый перфорированный участок с отверсти ми 11, расположенными в три р да. Отверсти  первого р да имеют продольные оси, расположенные под углом 80°, отверсти  второго р да- под углом 65°, а отверсти  третьего р да - под углом 45° к продольной оси рабочего органа.

На некотором удалении от участка отверстий 11 расположен перфорированный участок с отверсти ми 12, насчитывающий дев ть р дов отверстий 12. При этом продольные оси отверстий 12 второго (нижнего) перфорированного участка имеют углы наклона , измен ющиес  от 20 до 10° сверху вниз.

Отверсти  11 и 12 обоих перфорированных участков сообщают полость 13 чаши 2 с основным выходным каналом 14 клапана. Наименьший диаметр отверстий 12 нижнего перфорированного участка равен 0,01- 0,03 диаметра Dn посадочного места 10, а их суммарна  площадь равна 0,05-0,10 площади полусферы, построенной на посадочном месте 10. Наименьший диаметр отверстий 11 верхнею перфорированного участка в 1,05-2,5 раза превышает размеры отверстий 12 нижнего перфорированного участке, а их суммарна  площадь равна 1,10-1,50 суммарной площади отверстий 12. В случае выполнени  отверстий 11 и 12 обоих перфорированных участков с иной нежели кругла  формой (зллипсна , щелевидна  и др.) о указанном соотношении вместо диаметров берутс  характерные размеры отверстий отмеченных перфорированных участков.

Клапан работает следующим обр.азом.

При частичном подъеме полой чаши 2 пар, раздел  сь па два потока, омывает чашу 2 снаружи (основной поток пара) и изнутри (неосновной поток пара), проход  через отверсти  11 верхнего перфорированного участка, полость 13 и отверсти  12 нижнего перфорированного участка, устремл  сь затем к конфузорной части седла 9.

Неосновной поток пара повышает давление за клапаном, что приводит к уменьшению динамической составл ющей усили , необходимого дл  перестановки клапана.

Указанные потоки пара, смешива сь друг с другом, создают оптимальное поле скоростей дл  безотрывной высокоэффективной работы пароотвод щего диффузорного участка седла 9, вследствие чего потери давлени  в проточной части клапана сведены к минимуму.

Так как траектори  движени  гр зесо- левых частиц в основном потоке пара направлена по касательной линии к наружной поверхности чаши 2, важным условием  вл етс  расположение продольных осей отверстий 11 под большим углом к продольной оси рабочего органа 1. Эти отверсти  интенсивно вентилируютс  частицами, содержащими растворенные соли и шлам, которые перемещаютс  по указанной касательной линии мимо отверстий 11.

Еще более важным условием  вл етс  увеличение диаметра указанных отверстий

11, наиболее подверженных гр зевому и солевому заносу. Увеличение диаметра поиво- дит к уменьшению скорости течени  пара через эти отверсти , а следовательно, меньшему подсосу этим течением частиц пара,

ут желенных растворенными в них сол ми и шламом, и меньшей адгезии частиц солей и шлама к стенкам отверстий.

Проведенные эксперименты показали, что интенсивность заноса клапана согласно

изобретению сол ми и шламом снижаетс  по меньшей мере в 2 раза по сравнению с известными клапанами,

Claims (2)

1. Клапан, содержащий полый рабочий

орган, полость которого сообщена с выходным каналом посредством двух обособленных перфорированных участков, первый из которых расположен со стороны входа, а второй - со стороны выхода потока, о т л и ч а ю щ и н с   тем, что, с целью повышени  надежности за счет уменьшени  гр зесоле- вых отложений на стенках отверстий, отношение минимальных характерных размеров отверстий первого и второго участков лежит о диапазоне 1,05-2,5.

2. Клапан по п. 1, о т л и ч э ю щ и и с   тем, что продольные оси отверстий первого участка образуют с продольной осью рабочего органа угол в диапазоне 65-80°.