RU2003168C1

RU2003168C1 - Liquid pressure regulator

Info

Publication number: RU2003168C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Жестков; Нина Ивановна Садова; В чеслав Михайлович Егоров; Виталий Викторович Белолипецкий
Original assignee: Анатолий Александрович Жестков
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1993-11-15

Description

Изобретение относитс к гидроэнергетике , в частности к проектированию и зксп 1учтации элементов гидромеханического еооиудивоми турбинных и насосных уста , JBO The invention relates to hydropower, in particular to the design and installation of training elements for hydromechanical turbine and pumping units, JBO

конструкци шаровою затво- 1 Р -НС) ncnofibavcMoroв качестве регул - , i- . ,)(. или расхода в напорных L,, i н чалыч и больших диаметров j -) j 3о улирую Ц|.и орган представл в , ij (ргз/ю пробку, в которой имеетс ч отверстие, как правило, равное от- , п годного отверсти трубопровода Регулирование осуществл етс путем . :,--- оозживанп проходного отверсти за- - z пооооота шарового затвора ball valve design - 1 P-HN) ncnofibavc Moro as regulators -, i-. ,) (. or flow rate in the pressure L, i n-pin and large diameters j -) j 3o I’ll show C |. , suitable pipe opening Regulation is carried out by.:, --- the through hole of the through- - z zooooo ball valve is closed

иСил-1,IS-1,

Недос лком извесччой конструкции | i - or рз. у; -ора вл етс н достзгоч- , и . омкие регулирование рабочи парамет- РП потока жидкостиNedos lkom imestvy design | i - or rz. y; -ora is n-available, and. ohmic control of working parameters - RP fluid flow

Известие) нгыЬолее близка к предлага- камо оукци шарового оем/л торз,The news) is closer to the suggestion of an oukcy ball oem / l torz,

С- О.- „rifiOrO НОДОИЖНЫМИ ДрОССеЛЬНиМИSt.-- „rifiOrO MOBILE THROUGH

VMeHfc -in Рер/лиру О1Дий орган а виде шо- П. из поиводном валу снабжен - ..-vii i ni BHviibiMn элементами, усганов- згп ыми ч отвезете1 и шаровой пробки При . ,;е,/ ирую ч1 й орган сьчбхен механиз- , г ере «1 ценич по;.вижныхэлзмен гов, что , noibicHTbCTOi CHbioMHOCTH регули- I иьчни рабочих параметров потока жидко- ыи в то/ЬопроводеVMeHfc -in Rer / lyre O1Di organ in the form of a P.P. from the bushing shaft is equipped with .. .. vii i ni BHviibiMn elements that will be used to transport 1 and the ball plug Pri. ,; e, / second part of the flow mechanism, here is 1 price for mobile power, that, noibicHTbCTOi CHbioMHOCTH regulates the working parameters of the liquid flow in the water line

Недостатком прототипа вл ютс высокие гидравлические потери напора дл по- южени полко о открыти регулирующего органа Таким обратом, функциональные возможноеги ачало/ов ограничены- в первом сл /чае - невозможностью тонкого регу- лироьани рабочих параметров потока, во втором случае отсутствием по нопроход- ности отверсти регулирующего органа, что влечет за собой значительные потери напора при работе регул тора о положении полного открыти ,The disadvantage of the prototype is the high hydraulic pressure loss to increase the shelf for opening the regulator. Thus, the functional possibilities of the start / s are limited - in the first case, by the impossibility of finely adjusting the operating parameters of the flow, in the second case by the lack of flow openings of the regulatory body, which entails significant pressure losses during the operation of the regulator on the position of full opening,

Цель изобретени - повышение эффективности регул тора путем снижени гидравлических потерь напора в положении его полного открыти The purpose of the invention is to increase the efficiency of the regulator by reducing the hydraulic loss of pressure in the position of its full opening

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном регул торе давлени жидкости, содержащем корпус с проходным каналом, л котором на основном приводном валу с возможностью поворота расположен регу- лиоующий орган шарового типа, внутри от- иерсти которого установлен подвижный дроссель, выпо женный з виде кольцевой обечайки, образ JBJHHOU пакетом жестко соединенных с зазорами между собой кольцевых элементов и установленной сThis goal is achieved by the fact that in the known fluid pressure regulator containing a housing with a passage channel, for which a ball-type regulating body is located on the main drive shaft, a movable throttle mounted inside the hole of which is made in the form of an annular shells, the image of a JBJHHOU package of ring elements rigidly connected to the gaps between each other and installed with

возможностью вращени относительно корпуса и регулирующего органа на дополнительном приводном валу, при этом ширина зазоров не больше толщины кольцевых элементов и ограничена вложенными в зазоры дуговыми вкладышами, причем основной и дополнительный приводные валы установлены коаксиальио относительно друг друга, а проходной канал регул тора выполненthe possibility of rotation relative to the housing and the regulating body on the additional drive shaft, while the width of the gaps is not more than the thickness of the ring elements and is limited by arc inserts embedded in the gaps, the main and additional drive shafts are coaxial with respect to each other, and the regulator passage channel is made

полнопроходным, а также тем, что на боковых поверхности,- регулирующего органа выполнены сквозные отверсти .full bore, as well as the fact that through holes are made on the side surfaces of the regulatory body.

На фиг 1 показана схема регул тора давлени , на фиг 2 - фрагмент выполнени In Fig. 1 shows a diagram of the pressure regulator, in Fig. 2 is a fragment of the implementation

дроссел в виде кольцевой обечайки из пакета кольцевых элементов с зазорами,образованными дуговыми вкладыша - иthrottle in the form of an annular shell from a package of ring elements with gaps formed by the arc liner - and

Рег.ул гор давлени состоит ,j корпуса 1, внутри проходного канала 2 которого наThe control pressure range consists of j of housing 1, inside of passage channel 2 of which

поворотном основном приводном валу 3 установлен регулирующий орган 4 шарового типа В отверстии Ь регулирующего оргэ а 4 на дополнительном присодном валу 6 установлен дроссель в виде кольцевой обечайкь 7 Боковые сферические поверхности регулирующего орггна 4 снабжены отверсти ми 8 Кольцева обечайка 7 выполнена в виде пакета из кольцевых элементов 9, жестко соединенны/ между собой, но с зазорами 10 образованными дуговыми вкладышами 11 Вкладыши имеют толщину, равную толщине (ил1п несколько меньше толщины) кольцевых элементов 9 Основной и дополнительный приводные валы 3 и 6the spherical main drive shaft 3 has a spherical regulating body 4 In the bore of the regulating organ 4 and on the additional shaft 6, a throttle in the form of an annular shell 7 is installed. The lateral spherical surfaces of the regulating organ 4 are provided with holes 8. 9, are rigidly connected / with each other, but with gaps 10 formed by arc inserts 11 The inserts have a thickness equal to the thickness (or slightly less than the thickness) of the ring elements 9 Main and additional ADDITIONAL driving shafts 3 and 6

установлены коаксиально относительно друг друга Кольцева обечайка 7 имеет возможность вращени относительно корпуса 1 и регулирующего органа А Аналогичным образом внутри отверсти кольцевой обечайки 7 может быть установлена еще одна (иги несколько) кольцееа обечайка меньшего диаметраmounted coaxially relative to each other. The ring shell 7 can rotate relative to the housing 1 and the regulating body A. Similarly, inside the hole of the ring shell 7, one more (or several) ring ring of a smaller diameter can be installed.

Работает регу/ юр давлени следующим образомThe pressure regulator works as follows

В положении полного открыти регул тора он не оказывает практически никакого гидравлического сопротивлени потоку жидкости в трубопроводе, что очень важно,In the fully open position of the regulator, it exerts practically no hydraulic resistance to the fluid flow in the pipeline, which is very important,

когда необходимости в регулировании давлени в трубопроводе нетwhen there is no need to regulate the pressure in the pipeline

В положении полного закрыти регул тора ширина боковой сферической поверхности регулирующего органа 4 должна бытьIn the fully closed position of the regulator, the width of the lateral spherical surface of the regulatory body 4 should be

равна или несколько больше ширины (диаметра ) проходного отверсти регул тора. В этом случае регул тор может работать и как запорный орган. В тех случа х, когда регулирующий орган выполнен, например, как показано на фиг 1, то он выполн ет рольequal to or slightly larger than the width (diameter) of the regulator through hole. In this case, the regulator can also function as a shutoff member. In those cases when the regulatory body is made, for example, as shown in Fig. 1, it plays the role of

только регул тора давлени или расхода жидкости в трубопроводе В этих случа х подрегулирование, достигаемое введением в поток кольцевой обечайки 7, позвол ет добитьс более точного и плавного регу- лировани давлени или расхода. Наличие отверстий 8 в боковых поверхност х регулирующего органа 4 и зазоров 10 в обечайке 7 увеличивает гидравлическое сопротивление движению жидкости через регул тор (направление струек жидкости, втекающих в отверсти 8 и зазоры 10, деформируетс , струйки сталкиваютс между собой, происходит дробление их, завихрение и т.п.). Это способствует рассе нию энергии потока, снижению опасности возникновени кавитации и кавитационной эрозии.only the pressure or fluid flow regulator in the pipeline In these cases, the adjustment achieved by introducing the annular shell 7 into the flow allows for a more accurate and smooth regulation of pressure or flow. The presence of holes 8 in the lateral surfaces of the regulator 4 and the gaps 10 in the shell 7 increases the hydraulic resistance to fluid movement through the regulator (the direction of the liquid streams flowing into the holes 8 and the gaps 10 is deformed, the trickles collide, they crush, swirl and etc.). This helps to dissipate the flow energy and reduce the risk of cavitation and cavitation erosion.

В положении регулировани регулирующий орган 4 и кольцева обечайка 7 могут находитьс в самых разнообразных позици- х. Например, обечайка 7 может полностью или частично располагатьс в тени регулирующего органа 4, а при необходимости с помощью приводного вала 6 может быть выведена в позицию самосто тельного воз- действи на поток (сравните фиг.1 и фиг.2),In the control position, the regulator 4 and the annular ring 7 can be in a wide variety of positions. For example, the casing 7 can be fully or partially located in the shadow of the regulatory body 4, and if necessary, with the help of the drive shaft 6 can be brought into a position of independent influence on the flow (compare Fig. 1 and Fig. 2).

Таким образом, при геометрическом проектировании регулирующего органа 4 и дроссел -кольцевой обечайки 7, предусмотрев в корпусе место дл выведени из пото- Thus, in the geometric design of the regulatory body 4 and the throttle-ring shell 7, providing a place in the housing for removal from the sweat

ка регулирующего органа 4, а в последнем место дл размещени в нем обечрйки 7 (см.пунктир на фиг.1), можно обеспечить полнопроходность регул тора, т.е. минимум возможных потерь напора при его полном открытии. Полнопроходность дает возможность очистки трубопровода путем протаскивани через него различных механических или роботиз, фованных снар дов. Взаимное манипулирование регулирующим органом и кольцевой обечайкой позвол ет осуществить регулирование давлени и расхода жидкости в трубопроводе в довольно широком диапазоне и с высокой точностью. При этом в положении полного закрыти проходного отверс регул тора можно обеспечить пропуск расчетного расхода жидкости, необходимого дл технологических нужд (например, дл пожаротушени ). Отверсти в теле регулирующего органа и зазорь- в кольцевой обечайке увеличивают дросселирующий эффект регул тора и снижают опасность возникновени и развити кавитационных процессов в потоке жидкостиAs the regulator 4, and in the last place to place the shell 7 in it (see the dotted line in Fig. 1), it is possible to ensure the full passage of the regulator, i.e. minimum possible pressure loss when it is fully open. Full bore makes it possible to clean the pipeline by pulling through it various mechanical or robotic, molded shells. Mutual manipulation of the regulatory body and the annular ring allows the pressure and flow rate of the liquid in the pipeline to be regulated over a fairly wide range and with high accuracy. At the same time, in the fully closed position of the inlet opening of the regulator, it is possible to ensure that the estimated liquid flow rate necessary for technological needs (for example, fire fighting) can be skipped. Holes in the body of the regulatory body and the gap in the annular shell increase the throttling effect of the regulator and reduce the risk of cavitation processes in the fluid flow

(56) Жунев П.А., Котелевский Ю.М. и Фи- ров Н.М, Краны дл трубопроводов. М.: Машиностроение , 1967, с. 170.(56) Zhunev P.A., Kotelevsky Yu.M. and Firov, N.M., Pipeline Valves. M.: Mechanical Engineering, 1967, p. 170.

Патент США №4364415, кл. F 16 К 5/06, 1982 (прототип).US patent No. 4364415, CL. F 16 K 5/06, 1982 (prototype).

Claims

1. LIQUID- PRESSURE REGULATOR (LI, comprising a housing with a passage channel in which a ball-type regulating body is mounted on the main drive shaft with the possibility of rotation, inside which a movable throttle is installed, characterized in that, in order to increase the efficiency of the regulator by reducing the hydraulic pressure losses in the regulator in the position of its full opening, the throttle is made in the form of an annular shell formed by a package of annular elements rigidly connected to the gaps between each other and installed rotatably relative to the housing and the regulating body on the additional drive shaft, wherein the gap width is not greater than the thickness of annular elements and a limited arc nested into the gaps inserts, wherein the primary and dopolnitelnyyprivodnyevaly mounted coaxially relative to each other, and the passageway formed regulator full bore.

2. The pressure regulator according to claim 1, characterized in that through holes are made on the lateral surfaces of the regulatory body.