RU2040037C1

RU2040037C1 - Control valve

Info

Publication number: RU2040037C1
Application number: RU93058065A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Трифонов; Н.Ю. Лысенкова; Е.В. Коваленко; И.В. Крючкова; В.Н. Чечушков; П.И. Свиридов; А.А. Старожук
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1993-12-30
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: heat power production. SUBSTANCE: control valve has the body 1, the flange 2, the studs 3, the gaskets 4, the inlet branch pipe 5 and the outlet branch pipe 6, the outer sleeve, the rings 8, 9, the annular cavity 10, the ports 11, the inner sleeve 12, the drive shaft 13, the key 14, the nuts with washer 15, 16, the shaped ports 17, the support 18, the gland seal 19, the cover 20, the pin 21. EFFECT: enhanced reliability of the control valve operation, lowered non-controllable leakage in its working position. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, к средствам для регулирования расхода среды, и может быть использовано преимущественно в схемах регенерации паровых турбин мощных энергоблоков ТЭС и АЭС, например, для регулирования уровня воды в смешивающих подогревателях, конденсаторах. The invention relates to a power system, to means for controlling the flow rate of an environment, and can be used mainly in regeneration schemes of steam turbines of powerful power units of TPPs and NPPs, for example, for regulating the water level in mixing heaters, condensers.

Известны регулирующие поворотные клапаны, используемые для регулирования уровня конденсата в теплообменных аппаратах, содержащее корпус с закрепленной в нем наружной втулкой, в которой выполнены прямоугольные окна, и размещенную в наружной втулке и сочлененную с приводным валом внутреннюю втулку, в которой выполнены фасонные окна, сообщенные соответственно с полостью входного и выходного патрубков [1 и 2]
При повороте внутренней втулки изменяются положение фасонных окон относительно прямоугольных и соответствующее проходное сечение для регулируемой среды.Known control rotary valves used to control the level of condensate in heat exchangers, comprising a housing with an outer sleeve fixed in it, in which rectangular windows are made, and an inner sleeve placed in the outer sleeve and articulated with the drive shaft, in which shaped windows are made, respectively communicated with cavity inlet and outlet nozzles [1 and 2]
When the inner sleeve is rotated, the position of the shaped windows relative to the rectangular ones and the corresponding passage section for the controlled environment change.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности, назначению и достигаемому результату является регулирующий клапан, содержащий корпус с закрепленной в нем наружной втулкой, в которой выполнены прямоугольные окна, и размещенную в наружной втулке и сочлененную с приводным валом внутреннюю втулку, в которой выполнены фасонные окна, при этом конец наружной поверхности внутренней втулки выполнен конусным, а разность диаметров начала и конца конусности не менее разности величин максимально возможных упругих деформаций в этих сечениях [3]
Недостатками известного клапана являются его пониженная надежность и ограниченная пропускная способность. Это вызвано тем, что наружная и внутренняя втулки расположены по оси корпуса клапана. Для обеспечения пропуска требуемого расхода воды необходимо обеспечить зазор между наружной втулкой и корпусом. Это приводит к увеличению диаметра корпуса, увеличению деформации под воздействием перепада давления среды, достигающей максимальной величины при пусковых режимах. Возникающая при этом овальность внутренней и наружной втулок приводит к уменьшению зазора между ними и, как следствие, к заклиниванию. Другой причиной заклинивания клапана является попадание сварочного грата, окалины и т.п. в зазор между втулками (особенно на максимальных расходах среды) и накапливание его в зазоре. Поэтому опасность заклинивания не устраняется, даже если зазор подобран заведомо больше максимально возможной деформации внутренней втулки.Closest to the invention in terms of technical essence, purpose and achieved result is a control valve, comprising a housing with an external sleeve fixed in it, in which rectangular windows are made, and an internal sleeve, which is shaped with windows connected to the drive shaft, in which the shaped windows are made, the end of the outer surface of the inner sleeve is made conical, and the difference in the diameters of the beginning and end of the taper is not less than the difference in the values of the maximum possible elastic deformations in these sections x [3]
The disadvantages of the known valve are its reduced reliability and limited throughput. This is because the outer and inner bushings are located along the axis of the valve body. To ensure that the required water flow is passed, a gap must be ensured between the outer sleeve and the housing. This leads to an increase in the diameter of the casing, an increase in deformation under the influence of a differential pressure of the medium, reaching a maximum value under starting conditions. The resulting ovality of the inner and outer bushings leads to a decrease in the gap between them and, as a result, to jam. Another cause of valve sticking is welding spatter, scale, etc. into the gap between the bushings (especially at maximum flow rates) and its accumulation in the gap. Therefore, the risk of jamming is not eliminated, even if the gap is selected obviously more than the maximum possible deformation of the inner sleeve.

При длительной эксплуатации клапана на номинальном режиме (при больших расходах среды и малом перепаде давления) зазор между втулками уменьшается из-за попадания и накапливания инородных частиц. Поэтому, когда требуется по условиям эксплуатации блока уменьшить нагрузку, т.е. прикрыть клапан, происходит наряду с уменьшением расхода среды увеличение перепада давления на внутренней втулке, т.е. увеличение ее деформации, что при определенных условиях приводит к заклиниванию клапана. During long-term operation of the valve in the nominal mode (at high flow rates of the medium and low pressure drop), the gap between the bushings decreases due to the ingress and accumulation of foreign particles. Therefore, when it is required according to the operating conditions of the unit to reduce the load, i.e. to close the valve, along with a decrease in the flow rate of the medium, an increase in the pressure drop across the inner sleeve an increase in its deformation, which under certain conditions leads to jamming of the valve.

Надежность, как правило, пытаются повысить за счет еще большего увеличения зазора между наружной и внутренней втулками, что приводит к большим нерегулируемым протечкам в закрытом положении (30-35% номинального расхода). Это приводит к уменьшению диапазона регулирования клапана, а следовательно, затрудняет проведение пусковых операций, когда требуется регулирование малых расходов до 5% номинального), и работу блока на малых нагрузках. As a rule, they try to increase reliability due to an even greater increase in the gap between the outer and inner bushings, which leads to large unregulated leaks in the closed position (30-35% of the nominal flow rate). This leads to a decrease in the control range of the valve, and therefore, makes it difficult to carry out starting operations when it is necessary to control small flows to 5% of nominal), and the operation of the unit at low loads.

Предложен клапан для регулирования расхода воды, содержащий корпус с закрепленной в нем наружной втулкой, в которой выполнены прямоугольные окна, и размещенную в наружной втулке и сочлененную с приводным валом внутреннюю втулку, в которой выполнены фасонные окна, сообщенные соответственно с полостью входного и выходного патрубков корпуса. При этом ось наружной и внутренней втулок смещена относительно оси корпуса в противоположную сторону от входного патрубка. A valve for controlling the flow of water is proposed, comprising a housing with an external sleeve fixed in it, in which rectangular windows are made, and an internal sleeve placed in the external sleeve and articulated with a drive shaft, in which shaped windows are made, respectively communicating with the cavity of the input and output nozzles of the housing . In this case, the axis of the outer and inner bushings is offset relative to the axis of the housing in the opposite direction from the inlet pipe.

Предлагаемый клапан более надежен в работе, уменьшены нерегулируемые протечки в закрытом положении. The proposed valve is more reliable in operation, unregulated leaks in the closed position are reduced.

На фиг.1 показан предлагаемый клапан, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1. Figure 1 shows the proposed valve, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1; in Fig.3 node I in Fig.1.

Клапан содержит корпус 1 с фланцем 2, закрепленным шпильками 3 и герметизированной прокладкой 4. Корпус 1 снабжен входным 5 и выходным 6 патрубками для подачи и отвода дросселируемого потока воды и закреплен на присоединенных к патрубкам 5 и 6 трубопроводах в горизонтальном положении. Со смещением оси относительно корпуса 1 установлена наружная втулка 7, жестко соединенная с корпусом 1 при помощи колец 8 и 9, образующая совместно с ними кольцевую полость 10. В наружной втулке 7 выполнены два симметрично расположенных прямоугольных окна 11. Внутренняя втулка 12 выполнена в виде пустотелого поршня, жестко связанного с приводным валом 13 при помощи шпонки14 и гайки с шайбой 15, 16. Во внутренней втулке 12 выполнены два фасонных окна 17, развернутых относительно друг друга вокруг оси втулки на 180^о и сообщенные с входным 5 и выходным 6 патрубками корпуса. Приводной вал 13 выведен наружу клапана через радиальную опору 18, сальник 19 и крышку 20 сальника, смонтированную на шпильке 21. Ось наружной втулки 7 и внутренней втулки 12 смещена относительно оси корпуса 1 в противоположную сторону от входного патрубка 5. На квадратном хвостовике 22 вала закреплена рукоятка 23, связанная с приводом клапана. В боковой стенке внутренней втулки 12 выполнены разгрузочные отверстия 24. Между наружной поверхностью внутренней втулки 12 и внутренней поверхностью наружной втулки 7 предусмотрен радиальный зазор σ выбираемый минимальным по условиям изготовления и обеспечения возможности вращения без заклинивания.The valve comprises a housing 1 with a flange 2, fixed by pins 3 and a sealed gasket 4. The housing 1 is equipped with an inlet 5 and an outlet 6 nozzles for supplying and discharging a throttled water flow and is mounted on horizontal pipes connected to the nozzles 5 and 6. With the axis shifted relative to the housing 1, an outer sleeve 7 is mounted rigidly connected to the housing 1 by means of rings 8 and 9, forming an annular cavity 10 together with them. Two symmetrically arranged rectangular windows 11 are made in the outer sleeve 7. The inner sleeve 12 is made in the form of a hollow a piston rigidly connected with the drive shaft 13 by means shponki14 and nut with the washer 15, 16. The inner sleeve 12 is provided with two shaped windows 17 that are deployed relative to one another around the sleeve axis ¹⁸⁰ and communicated with the inlet 5 and outlet 6 rds corpses of the body. The drive shaft 13 is brought out of the valve through the radial support 18, the stuffing box 19 and the stuffing box cover 20 mounted on the pin 21. The axis of the outer sleeve 7 and the inner sleeve 12 is offset relative to the axis of the housing 1 in the opposite direction from the input pipe 5. A shaft is attached to the square shaft 22 a handle 23 associated with the valve actuator. Unloading holes 24 are made in the side wall of the inner sleeve 12. Between the outer surface of the inner sleeve 12 and the inner surface of the outer sleeve 7 there is a radial clearance σ selected to be minimal according to the manufacturing conditions and to allow rotation without jamming.

Клапан работает следующим образом. The valve operates as follows.

Рабочая среда, в данном случае вода, под давлением подается через входной патрубок 5 в кольцевую полость 10, откуда через два прямоугольных окна 11 наружной втулки 7 и открытую часть фасонных окон 17 внутренней втулки 12 попадает во внутреннюю полость клапана и далее через выходной патрубок 6 подается в отводной трубопровод. Поворотная часть клапана разгружена от восприятия осевых нагрузок за счет того, что левая и правая внутренние полости соединены разгрузочными отверстиями 24. The working medium, in this case water, is supplied under pressure through the inlet pipe 5 to the annular cavity 10, from where through two rectangular windows 11 of the outer sleeve 7 and the open part of the shaped windows 17 of the inner sleeve 12 enters the inner cavity of the valve, and then through the outlet pipe 6 is supplied in the bypass pipe. The rotary part of the valve is unloaded from the perception of axial loads due to the fact that the left and right internal cavities are connected by discharge openings 24.

Claims

CONTROL VALVE, comprising a housing with an outer sleeve installed in it with windows and an inner sleeve located coaxially and mounted on the drive shaft, in which shaped windows are made, communicating with the input and output nozzles of the housing, characterized in that the axis of the outer and inner bushings is offset relative to the axis of the housing in the opposite direction from the inlet pipe.