RU2285185C2

RU2285185C2 - Throttle device

Info

Publication number: RU2285185C2
Application number: RU2005100305/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Павлович Андреев (RU); Александр Павлович Андреев; Юрий Степанович Панчеха (RU); Юрий Степанович Панчеха; Владимир Викторович Ермолаев (RU); Владимир Викторович Ермолаев; Григорий Юрьевич Панчеха (RU); Григорий Юрьевич Панчеха
Original assignee: Александр Павлович Андреев; Юрий Степанович Панчеха; Владимир Викторович Ермолаев; Григорий Юрьевич Панчеха
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2006-10-10
Also published as: RU2005100305A

Abstract

FIELD: valving.

SUBSTANCE: throttle device comprises housing made of a tube and throttle members made of axially aligned disk with ports and arranged with a spaced relation one to the other. The ports define the passage for flowing fluid. Each of the throttle members is made of a stack of interconnected impermeable thin-walled disks for permitting formation of the shaped curved passages for fluid flow by means of slots. The thin-walled disks are mounted for permitting rotation around the axis of the thin-walled disks and their locking at a given site.

EFFECT: expanded functional capabilities.

9 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, преимущественно к дроссельным устройствам для срабатывания перепада давления, и предназначено для использования на ТЭС, ГРЭС, ТЭЦ, АЭС.The invention relates to pipe fittings, mainly to throttle devices for triggering a differential pressure, and is intended for use at thermal power plants, state district power plants, thermal power plants, nuclear power plants.

Известно дроссельное устройство для многоступенчатого дросселирования, состоящее из дисковых дроссельных элементов, установленных в корпусе в виде трубы (см. Э.Е.Благов, Ивницкий Б.Я. Дроссельно-регулирующая арматура ТЭС и АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.72-73, рис.4.20а, б). Причем отверстия в шайбах располагают со смешением относительно друг друга по ходу потока так, что выходы отверстий предыдущей шайбы не сосны с отверстиями последующей шайбы для того, чтобы не было прямого проскока рабочей среды, а потоки меняли направление для усиления их торможения.Known throttle device for multi-stage throttling, consisting of disk throttle elements installed in the body in the form of a pipe (see E.E. Blagov, B. Ivnitsky. Throttle control valves of thermal power plants and nuclear power plants. - M .: Energoatomizdat, 1990, p. .72-73, Fig. 4.20a, b). Moreover, the holes in the washers are placed with mixing relative to each other along the flow so that the outlets of the holes of the previous washer are not pine with the holes of the subsequent washer so that there is no direct penetration of the working medium, and the flows change direction to enhance their braking.

Недостатками конструкции являются: малый перепад на одной шайбе - не более 3 МПа, низкая технологичность изготовления - сверление отверстий в толстостенной шайбе. Уменьшение диаметра отверстий и увеличение их количества (при сохранении суммарной площади для прохода потока среды) улучшает дробление потока, несколько снижает уровень шума, т.к. энергия единичной струи уменьшается. Но это снижает технологичность изделия, т.к. просверлить отверстия малого диаметра в толстостенных дисках, выполненных из труднообрабатываемых материалов (эрозионностойких), затруднительно. Точно рассчитать дроссель затруднительно. Возможности настройки таких конструкций нет. Функциональные возможности по изменению характеристики дроссельного устройства ограничены.Design disadvantages are: a small drop on one washer - not more than 3 MPa, low manufacturability - drilling holes in a thick-walled washer. Reducing the diameter of the holes and increasing their number (while maintaining the total area for the passage of the medium flow) improves the crushing of the stream, somewhat reduces the noise level, because the energy of a single jet decreases. But this reduces the manufacturability of the product, because it is difficult to drill holes of small diameter in thick-walled disks made of hard-to-work materials (erosion-resistant). It is difficult to accurately calculate the throttle. There is no possibility to configure such structures. Functionality to change the characteristics of the throttle device is limited.

Задача изобретения - уменьшение эрозионного износа, шума, повышение технологичности изготовления дросселирующих элементов, расширение функциональных возможностей по настройке и изменению параметров дроссельного устройства.The objective of the invention is to reduce erosion, noise, increase the manufacturability of the manufacture of throttling elements, expanding the functionality to configure and change the parameters of the throttle device.

Техническим результатом является обеспечение возможности профилирования каналов для прохода рабочей среды простым способом - выполнением одноименных отверстий равного или разного размера с разным расположением по ходу среды, что позволяет влиять на процесс дросселирования.The technical result is the possibility of profiling the channels for the passage of the working medium in a simple way - making holes of the same name of equal or different size with different locations along the medium, which allows you to influence the throttling process.

Технический результат достигается тем, что в дроссельном устройстве, содержащем корпус в виде трубы, в котором размещены с зазором относительно друг друга дроссельные элементы в виде соосно расположенных дисков с отверстиями, образующими канал для прохода среды, каждый дроссельный элемент выполнен в виде пакета скрепленных, не проницаемых по плоскостям контакта для рабочей среды, тонкостенных дисков так, что прорези образуют изогнутые профильные пространственные каналы для протока рабочей среды, причем тонколистовые диски установлены с возможностью предустановочных вращательных перемещений вокруг оси тонколистовых дисков и их фиксации в заданном положении, кроме того:The technical result is achieved in that in a throttle device containing a housing in the form of a pipe, in which throttle elements are arranged with a gap relative to each other in the form of coaxially arranged disks with holes forming a channel for the passage of the medium, each throttle element is made in the form of a packet of fastened, not permeable along the contact planes for the working medium, thin-walled disks so that the slots form curved profile spatial channels for the flow of the working medium, and thin-sheet disks installed with the possibility of pre-installation of rotational displacement about the axis of sheet discs and their fixation at a predetermined position, in addition:

- одноименные прорези в тонкостенных дисках выполнены на равных радиусах, равного размера и имеют одинаковое угловое расположение, а в дроссельном элементе расположены с поворотом каждого последующего тонкостенного диска с образованием тангенциально изогнутых профильных пространственных каналов;- slots of the same name in thin-walled disks are made on equal radii, of equal size and have the same angular arrangement, and in the throttle element are located with the rotation of each subsequent thin-walled disk with the formation of tangentially curved profile spatial channels;

- одноименные прорези в тонкостенных дисках выполнены на разных радиусах, равного размера и имеют одинаковое угловое расположение, а в дроссельном элементе расположены друг за другом с уменьшением радиуса их расположения с образованием радиально изогнутых профильных пространственных каналов, направленных, например, к оси;- the slots of the same name in thin-walled disks are made at different radii, of equal size and have the same angular arrangement, and in the throttle element are arranged one after another with a decrease in the radius of their location with the formation of radially curved profile spatial channels directed, for example, to the axis;

- одноименные прорези в тонкостенных дисках дроссельного элемента расположены друг за другом с уменьшением радиуса их расположения и с поворотом каждого последующего тонкостенного диска с образованием тангенциально-радиально изогнутых профильных пространственных каналов;- slots of the same name in the thin-walled disks of the throttle element are located one after another with a decrease in the radius of their location and with the rotation of each subsequent thin-walled disk with the formation of tangentially radially curved profile spatial channels;

- одноименные прорези в тонкостенных дисках выполнены на равных радиусах, разного размера и имеют разное угловое расположение, а в дроссельном элементе расположены с поворотом каждого последующего тонкостенного диска с образованием цилиндрических спиральных изогнутых профильных пространственных каналов;- slots of the same name in thin-walled disks are made on equal radii, of different sizes and have different angular locations, and in the throttle element are located with the rotation of each subsequent thin-walled disk with the formation of cylindrical spiral curved profile spatial channels;

- одноименные прорези в тонкостенных дисках выполнены на разных радиусах, разного размера и имеют разное угловое расположение, а в дроссельном элементе расположены друг за другом с уменьшением радиуса их расположения с образованием конических спиральных профильных пространственных каналов, направленных, например, к оси;- the slots of the same name in thin-walled disks are made at different radii, of different sizes and have different angular locations, and in the throttle element are arranged one after another with a decrease in the radius of their location with the formation of conical spiral profile spatial channels directed, for example, to the axis;

- прорези в тонкостенных дисках выполнены с наклонными внутренними поверхностями с образованием плавно изменяющегося внутреннего профиля изогнутого профильного пространственного канала;- slots in thin-walled disks are made with inclined internal surfaces with the formation of a smoothly changing internal profile of a curved profile spatial channel;

- тангенциальные или радиально-тангенциальные изогнутые профильные пространственные каналы в последующем дроссельном элементе имеют противоположное угловое направление, чем в предыдущем дроссельном элементе;- tangential or radially tangential curved profile spatial channels in the subsequent throttle element have the opposite angular direction than in the previous throttle element;

- одноименные прорези в разных тонкостенных дисках дроссельного элемента выполнены разного размера, а в дроссельном элементе расположены с чередованием прорезей разного диаметра с образованием щелевых полостей в изогнутом профильном пространственном канале;- slots of the same name in different thin-walled disks of the throttle element are made of different sizes, and in the throttle element are arranged with alternating slots of different diameters with the formation of slot cavities in a curved profile spatial channel;

- одноименные прорези в различных тонкостенных дисках одного дроссельного элемента выполнены прямоугольной или эллиптической, или многогранной, или сложной криволинейной формы.- slots of the same name in different thin-walled disks of one throttle element are made of rectangular or elliptical, or multifaceted, or complex curvilinear shape.

На фиг.1, 2 показаны фронтальные разрезы дроссельного устройства, на фиг.3, 4 - профильные проекции, на фиг.5 - фронтальный разрез дроссельного элемента со щелями, на фиг.6, 7 - вид в плане на тонкостенные диски, на фиг.8 - разрез А-А фиг.6. на фиг.9, 10 - вид на дроссельные элементы в сборе с разворотом тонкостенных дисков, на фиг.11 - разрез Б-Б фиг.9, на фиг.12 - вид В на фиг.10, на фиг.13 - вид на дроссельный элемент, на фиг.14 - развертка Г-Г по прорезям фиг.13.Figure 1, 2 shows the frontal sections of the throttle device, figure 3, 4 is a profile projection, figure 5 is a frontal section of the throttle element with slots, figure 6, 7 is a plan view of thin-walled disks, figure 2 .8 - section AA of FIG. 6. in Fig.9, 10 is a view of the throttle elements assembly with a turn of thin-walled disks, in Fig.11 is a section bB of Fig.9, in Fig.12 is a view In Fig.10, in Fig.13 is a view of the throttle element, in Fig.14 - scan G-D along the slots of Fig.13.

Дроссельное устройство содержит корпус 1 в виде трубы, в котором размещены с зазором 2 относительно друг друга дроссельные элементы 3 в виде соосно расположенных дисков с отверстиями, образующими каналы 4 для прохода рабочей среды. Каждый дроссельный элемент 3 (ДЭ) выполнен в виде пакета скрепленных, не проницаемых по плоскостям контакта для рабочей среды, тонкостенных дисков 5 (ТД) так, что одноименные прорези 6 (ОП) образуют одноименные изогнутые профильные пространственные каналы 4 (ИППК) для прохода рабочей среды. ОП6 могут быть выполнены в различных ТД5 одного ДЭ3 прямоугольной или эллиптической, или многогранной, или сложной криволинейной формы, в виде отверстий, пазов, щелей разной формы, профильных отверстий. ТД5 установлены с возможностью предустановочных вращательных перемещений вокруг оси 7 ТД5 (является и осью корпуса 1) их фиксации в заданном положении. Это возможно при применении специальных шаблонов по форме ИППК4, которые используют при сборке ТД4. На поверхности ТД4 может быть выполнен ряд установочно-фиксирующих элементов 8 (УФЭ), выполненных в виде отверстий (фиг.8а), углублений - ответных выступов (фиг.8б, в), пазов (фиг.4), выполненных, например, для удобства на одном радиусе и имеющих равное угловое смещение 0,5-10°. УФЭ8 (фиг.8б, в) не только обеспечивают возможность заданной угловой установки ТД5, но и фиксацию, т.к. выступ УФЭ8 одного диска входит во впадину УФЭ8 другого ТД5, что исключает дополнительные фиксаторы. В УФЭ8 (фиг.8а), может быть установлен фиксатор 9 (Ф), который препятствует свободному вращению относительно оси 7 ТД5 (фиг.3, 9, 10). Скрепление ТД5 осуществляют плотным их сжатием, при этом плоскости контакта ТД5 должны иметь достаточную плоскость и шероховатость поверхности, чтобы исключить междисковые протечки рабочей среды. Возможно нанесение на плоскости контакта ТД5 уплотняющих покрытий (гуммирование, слой фторопласта, металлизация мягкими металлами - медью, оловом и др.). Возможна предустановка и без УФЭ8, а по шаблону, имитирующему ИППК4, который затем вынимают, выплавляют (из воска, пластмассы - для сложного внутреннего профиля ИППК4), скрепление ТД5 осуществляют путем склеивания, пайки, контактной сварки, болтового, винтового соединений. Скрепление ТД5 может быть разъемным и неразъемным. ОП6 в ТД5 могут быть выполнены на равных радиусах, равного размера и иметь одинаковое угловое расположение, а в ДЭ3 расположены с поворотом каждого последующего ТД5 с образованием тангенциально ИППК4 (фиг.8, 9). ОП6 в ТД5 могут быть выполнены на разных радиусах, равного размера и иметь одинаковое угловое расположение, а в ДЭ3 расположены друг за другом с уменьшением радиуса их расположения с образованием радиально ИППК4 направленных, например, к оси 7 (фиг.1, 2). ОП6 в ТД5 в ДЭ3 могут быть расположены друг за другом с уменьшением радиуса их расположения и с поворотом каждого последующего ТД5 с образованием тангенциально-радиально ИППК4. ОП6 в ТД5 могут быть выполнены на равных радиусах, разного размера и иметь разное угловое расположение, а в ДЭ3 расположены друг за другом с образованием цилиндрических спиральных ИППК4 (фиг.13, 14).The throttle device comprises a housing 1 in the form of a pipe, in which throttle elements 3 are arranged with a gap 2 relative to each other in the form of coaxially arranged disks with holes forming channels 4 for the passage of the working medium. Each throttle element 3 (DE) is made in the form of a package of thin-walled disks 5 (TD) bonded, not permeable along the contact planes for the working medium, so that the same-shaped slots 6 (OP) form the same curved profile spatial channels 4 (IPPK) for the passage of the working Wednesday. OP6 can be made in different TD5 of one DE3 of rectangular or elliptical, or multifaceted, or complex curvilinear shape, in the form of holes, grooves, slots of various shapes, profile holes. TD5 are installed with the possibility of preset rotational movements around axis 7 of TD5 (it is also the axis of the housing 1) of their fixation in a given position. This is possible when using special templates in the form of IPPK4, which are used in the assembly of TD4. On the surface of TD4, a series of installation-fixing elements 8 (UFE) can be made, made in the form of holes (Fig. 8a), recesses - mating protrusions (Fig. 8b, c), grooves (Fig. 4), made, for example, for convenience on one radius and having an equal angular displacement of 0.5-10 °. UFE8 (figb, c) not only provide the possibility of a given angular installation TD5, but also fixation, because the protrusion of the UFE8 of one disk enters the cavity of the UFE8 of another TD5, which eliminates additional latches. In UFE8 (figa), a latch 9 (Ф) can be installed, which prevents free rotation relative to axis 7 of TD5 (fig. 3, 9, 10). Bonding TD5 is carried out by tight compression, while the contact plane TD5 must have a sufficient plane and surface roughness to exclude interdisk leaks of the working medium. It is possible to apply sealing coatings on the TD5 contact plane (gumming, fluoroplastic layer, metallization with soft metals - copper, tin, etc.). Presetting without UVE8 is also possible, and according to a template that imitates IPPK4, which is then removed, smelted (from wax, plastic - for the complex internal profile of IPPK4), TD5 is bonded by gluing, soldering, resistance welding, bolt, screw connections. Fastening TD5 can be detachable and one-piece. OP6 in TD5 can be performed on equal radii, of equal size and have the same angular location, and in DE3 they are located with the rotation of each subsequent TD5 with the formation of tangentially IPPK4 (Fig. 8, 9). OP6 in TD5 can be performed at different radii, of equal size and have the same angular arrangement, and in DE3 they are arranged one after another with a decrease in the radius of their location with the formation of radially IPPK4 directed, for example, to axis 7 (Figs. 1, 2). OP6 in TD5 in DE3 can be located one after another with a decrease in the radius of their location and with the rotation of each subsequent TD5 with the formation of tangentially radially IPPK4. OP6 in TD5 can be performed on equal radii, of different sizes and have different angular locations, and in DE3 are arranged one after another with the formation of cylindrical spiral IPPK4 (Fig.13, 14).

ОП6 в ТД5 могут быть выполнены на разных радиусах, разного размера и иметь разное угловое расположение, а в ДЭ3 расположены друг за другом с образованием конических спиральных ИППК4, направленных, например, к оси 7.OP6 in TD5 can be performed at different radii, of different sizes and have different angular locations, and in DE3 they are arranged one after another with the formation of conical spiral IPPK4, directed, for example, to axis 7.

ОП6 в ТД5 могут быть выполнены с наклонными внутренними поверхностями 10 (фиг.1, 2) с образованием плавно изменяющегося внутреннего профиля ИППК4.OP6 in TD5 can be made with inclined inner surfaces 10 (Fig.1, 2) with the formation of a smoothly changing internal profile of IPPK4.

Тангенциальные или радиально-тангенциальные, спиральные ИППК4 в последующем ДЭ3 могут иметь противоположное угловое направление, чем в предыдущем ДЭ3.Tangential or radial tangential spiral IPPK4 in the subsequent DE3 can have the opposite angular direction than in the previous DE3.

ОП6 в разных ТД5 ДЭ3 могут быть выполнены разного размера, а в ДЭ3 расположены с чередованием прорезей разного размера с образованием щелевых полостей 11 (ЩП) в ИППК3.OP6 in different TD5 DE3 can be made of different sizes, and in DE3 are arranged with alternating slots of different sizes with the formation of slot cavities 11 (AL) in IPPK3.

Работа устройства. Поток рабочей среды протекает через ИППК3 ДЭ3.The operation of the device. The flow of the working fluid flows through IPPK3 DE3.

Так как ИППК4 имеет изогнутую пространственную форму, то при тангенциально ИППК4 (фиг.8, 9) имеет место закрутка потока, при этом энергия потока тратится на закрутку, давление при этом срабатывается. При входе в камеру расширения - зазор 2 - давление падает, а поток продолжает вращаться в одном направлении, если в последующем ДЭ3 ИППК4 ОП6 ТД5 имеют другое угловое направление, то при входе в ИППК4 происходит торможение потока и раскрутка его в противоположном направлении, при этом более интенсивно происходит срабатывание рабочего давления не только за счет раскрутки, но и за счет изменения направления вращения потока на противоположное.Since IPPK4 has a curved spatial shape, then tangentially IPPK4 (Figs. 8, 9) there is a swirling flow, while the flow energy is spent on swirling, the pressure is triggered. At the entrance to the expansion chamber - clearance 2 - the pressure drops, and the flow continues to rotate in one direction, if in the subsequent DE3 IPPK4 OP6 TD5 have a different angular direction, then at the entrance to IPPK4 the flow slows down and spins in the opposite direction, while more the operating pressure is intensely triggered not only by spinning, but also by reversing the direction of flow rotation.

При радиально ИППК4 (фиг.1, 2) имеет место поворот потока к оси 7, при этом энергия потока тратится на поворот потока, давление при этом падает и уменьшается удар потока о стенку последующего ДЭ3, что снижает уровень шума. Поток среды, направленный к центру, обеспечивает столкновение потоков в центре и гашение энергии потока, при этом не происходит эрозионного износа ОП6.When radially IPPK4 (figure 1, 2) there is a rotation of the flow to axis 7, while the energy of the flow is spent on turning the flow, the pressure drops and the impact of the flow on the wall of the subsequent DE3 decreases, which reduces the noise level. The flow of the medium directed towards the center ensures the collision of the flows in the center and the damping of the flow energy, while the erosion of OP6 does not occur.

Если еще закрутить поток путем выполнения радиально-тангенциально ИППК4 процесс торможения потока усиливается за счет срабатывания рабочего давления при закрутке и при крутом повороте потока. Закрутка потока идет с уменьшением радиуса (коническая спираль), при которой угловая скорость потока возрастает (уменьшается радиус) - больше энергии затрачивается для дальнейшего торможения крутящего потока при входе в ОП6 последующего ДЭ3.If the flow is still swirled by performing radial-tangential IPPK4, the process of braking the flow is enhanced by the operation pressure acting upon twisting and during a sharp turn of the flow. The flow swirls with decreasing radius (conical spiral), at which the angular velocity of the flow increases (radius decreases) - more energy is expended for further braking of the torsional flow at the entrance to OP6 of the subsequent DE3.

Выполнение внутренних поверхностей ОП6 ТД5 наклонными позволяют выполнить ИППК4 гладким изнутри, что важно при закрутке потока, т.к. острые кромки ОП6 вызывают образование тормозящих вихрей, что снижает скорость потока на выходе из ИППК4 и в конечном итоге снижает энергию закрученного потока, которая срабатывает рабочее давление, особенно при последующей раскрутке в другом направлении.The execution of the inner surfaces of OP6 TD5 inclined allows IPPK4 to be smooth from the inside, which is important when swirling the flow, because sharp edges of OP6 cause the formation of inhibitory vortices, which reduces the flow rate at the outlet of IPPK4 and ultimately reduces the energy of the swirling flow, which triggers the working pressure, especially during subsequent unwinding in the other direction.

Более интенсивная закрутка происходит при выполнении ОП6 в ТД5 на равных, разных радиусах, разного размера с разным угловым расположением и образованием цилиндрических, конических, спиральных ИППК4 (фиг.13, 14), при этом образовываются устойчивые крутящие потоки, которые интенсивно срабатывают рабочее давление.A more intense spin occurs when performing OP6 in TD5 at equal, different radii, of different sizes with different angular positions and the formation of cylindrical, conical, spiral IPPK4 (Figs. 13, 14), with this, stable torsional flows are formed that intensively operate working pressure.

Выполнение ОП6 в разных ТД5 ДЭ3 разного размера и расположением в ДЭ3 с чередованием ОП6 разного (большего, меньшего) диаметра, ширины, длины щели и др. с образованием ЩП 11 в ИППК3 (фиг.5) позволяет более интенсивно срабатывать рабочее давление, т.к. происходит появления смерчеобразных струй (вихрей) в ЩП 11 междисковой ТД5 рельефной поверхности, порожденных трением вязкого потока об обтекаемую поверхность, которые увеличивают сопротивление канала протоку среды в зависимости от конструктивных особенностей гребней (ребер) их формы, размеров и размера ЩП 11 (глубина, ширина, соотношение с размерами прорезей ОП6) (см. В.В.Алексеев И.А.Гачечепидзе и др. Смерчевой энергообмен на трехмерных вогнутых рельефах - структура самоорганизующихся течений их визуализация и механизмы обтекания поверхности. // Труды второй Российской конференции по теплообмену. Т.6. - М.: И-во МЭИ 1998, с.37-42). При этом срабатывается определенная часть рабочего давления. В каждой ЩП 11 образуются вихри - смерчи, вектор скорости которых, при правильно выбранных размерах ЩП 11, направлен против движения основного потока, что приводит к динамическому его гашению, т.е. вихрь, возникший при обтекании лунки, гасит скорость потока и срабатывает давление среды. Для такого случая имеет смысл выполнять отверстия малого диаметра или в виде тонких щелей для создания достаточной скорости потока в ИППК4, чтобы интенсивно стимулировать образование вихрей-смерчей, которые тормозят поток, энергия которых в значительной степени зависит от их скорости и скорости потока рабочей среды в степени более 2. Дополнительное выполнение тангенциально или радиально-тангенциально, спирально ИППК4 позволяет срабатывать давление разными способами - закруткой потока, поворотом направления потока, что в конечном итоге уменьшает количество ступеней дросселирования, ДЭ3, шум (дроссели с закруткой потока работают малошумно), увеличивает общий срабатываемый перепад давления. Особенность устройства в использовании ТД5, которые получают путем листовой штамповки (например, на полиуретане, самый простой способ), что очень технологично и производительно. Это упрощает технологию изготовления, т.к. исключаются трудоемкие операции сверления, фрезерования, особенно сложных по профилю отверстий. Во многих случаях можно обойтись одним или несколькими элементными ТД5 (фиг.8, 9), из которых собирают ДЭ3. Причем, используя один или несколько типовых ТД5, можно создать множество дроссельных устройств с различными характеристиками, что унифицирует комплектующие устройства и расширяет его функциональные возможности. Расчет устройства производят с применением компьютерного моделирования (CFX, Star-CD) с определением гидро-газодинамических характеристик. При этом определяется количество ДЭ3, ТД5 в каждом ДЭ3, конфигурация ОП6 и их расположение из условия срабатывания заданного перепада давления, исключения кавитации, снижения шума и габаритов, заданного условного прохода Ду. Возможность установочных вращательных перемещений вокруг оси 7 ТД5 позволяет из одного или нескольких элементных ТД5 собирать разные ДЭ3 с ИППК4 различного профиля и соответственными характеристиками. ОП6 могут образовывать и сложный зигзагообразный лабиринт ИППК4, и гладкий изогнутый ИППК4, что другим способом в случае выполнения монолитного ДЭ3 вообще невозможно сделать. Более того, процессом профилирования можно легко управлять не только при расчете, но и при сборке. ТД5 поворачивают на заданный угол, совмещают соответствующие УФЭ8 и устанавливают в них при необходимости Ф9, который препятствует свободному смещению относительно оси 7 ТД5. В случае выполнения УФЭ8 (фиг.8б, в) нет необходимости в Ф9, а сами УФЭ8 выполняют функции взаимной ориентации ТД5 и их фиксации. В дальнейшем скрепленный пакет ТД5 (ДЭ3) крепится известными способами в корпусе 1 и в заявке не рассматривается. В процессе ремонта можно сменить изношенные элементы ТД5 или изменить расположение ТД5, изменив при этом характеристику устройства, если это необходимо. Это значительно расширяет функциональные возможности устройства.The implementation of OP6 in different TD5 DE3 of different sizes and location in DE3 with alternating OP6 of different (larger, smaller) diameters, widths, lengths of the slit, etc. with the formation of alkali alloy 11 in IPPK3 (Fig. 5) allows the working pressure to be activated more intensively, i.e. to. tornado-like jets (vortices) appear in the ЩП 11 of the interdisk TD5 relief surface generated by friction of a viscous flow on the streamlined surface, which increase the channel resistance to the medium flow depending on the design features of the ridges (ribs) of their shape, size and size of ЩП 11 (depth, width , correlation with the dimensions of the slits OP6) (see V.V. Alekseev I.A. Gachechepidze et al. Tornado energy exchange on three-dimensional concave reliefs - the structure of self-organizing flows, their visualization and mechanisms of flow around the surface STI // Proceedings of the second Russian conference on heat transfer T.6 -... M .: I-MEI in 1998, s.37-42). This triggers a certain part of the working pressure. Vortices — tornadoes — are formed in each UP 11, the velocity vector of which, with correctly selected sizes of UP 11, is directed against the motion of the main flow, which leads to its dynamic quenching, i.e. the vortex that arose during the flow around the hole quenches the flow velocity and the pressure of the medium is triggered. For such a case, it makes sense to make holes of small diameter or in the form of thin slots to create a sufficient flow rate in IPPK4 to intensively stimulate the formation of whirlwinds, which inhibit the flow, the energy of which largely depends on their speed and the flow rate of the working medium more than 2. Additional execution tangentially or radially tangentially, spirally IPPK4 allows pressure to be triggered in different ways - by swirling the flow, by turning the direction of flow, which ultimately reduces the number of throttle stages, DE3, noise (throttles with a swirl flow work quietly), increases the total triggered pressure drop. A feature of the device is the use of TD5, which is obtained by sheet stamping (for example, on polyurethane, the easiest way), which is very technological and productive. This simplifies the manufacturing technology, as labor-intensive operations of drilling, milling, especially of complex holes, are excluded. In many cases, one or more elemental TD5s can be dispensed with (FIGS. 8, 9) from which DE3 is assembled. Moreover, using one or more typical TD5, you can create many throttle devices with different characteristics, which unifies the components of the device and expands its functionality. The calculation of the device is carried out using computer simulation (CFX, Star-CD) with the determination of hydro-gas-dynamic characteristics. In this case, the amount of DE3, TD5 in each DE3, the configuration of the OP6 and their location from the conditions of the operation of the specified pressure drop, the exclusion of cavitation, the reduction of noise and dimensions, the specified conditional pass of the Du are determined. The possibility of adjusting rotational movements around axis 7 of TD5 makes it possible to assemble different DE3 from one or several elemental TD5 with IPPK4 of various profiles and corresponding characteristics. OP6 can form both a complex zigzag labyrinth of IPPK4 and a smooth curved IPPK4, which cannot be done in another way in the case of performing a monolithic DE3. Moreover, the profiling process can be easily controlled not only in the calculation, but also in the assembly. TD5 is rotated by a given angle, the corresponding UVE8 is combined and, if necessary, F9 is installed in them, which prevents free movement relative to axis 7 of TD5. In the case of UVE8 (Fig. 8b, c), there is no need for Ф9, and UVE8 themselves perform the functions of mutual orientation of TD5 and their fixation. In the future, the bonded package TD5 (DE3) is attached by known methods in the housing 1 and is not considered in the application. During the repair process, you can change the worn out TD5 elements or change the location of the TD5, while changing the characteristics of the device, if necessary. This greatly expands the functionality of the device.

Следует отметить, что конструкция дроссельного устройства (ДУ) может использоваться при исследовательских работах по отработке и оптимизации ДУ заданного Ду (условного прохода) или создании ряда ДУ с разными гидравлическими характеристиками. Это производится на одном ДУ путем изменения взаимного расположения ТД5 или заменой отдельных ТД5, или изменением их количества.It should be noted that the design of the throttle device (DU) can be used in research work to refine and optimize the DU of a given DU (conditional pass) or to create a number of DUs with different hydraulic characteristics. This is done on one remote control by changing the relative position of the TD5 or by replacing individual TD5, or by changing their number.

Дроссельное устройство может быть использовано в энергетическом, химическом, нефтяном, газовом машиностроении.The throttle device can be used in power, chemical, oil, gas engineering.

Claims

1. A throttle device containing a housing in the form of a pipe in which throttle elements are arranged with a gap relative to each other in the form of coaxially arranged disks with holes forming a channel for the passage of the medium, characterized in that each throttle element is made in the form of a packet of fastened, not permeable along the contact planes for the working medium of thin-walled disks so that the slots of the same name form curved profile spatial channels for the flow of the working medium, and thin-walled disks are installed with possible with the preset rotational movements around the axis of thin-walled disks and their fixation in a predetermined position.

2. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in thin-walled disks are made at equal radii, of equal size and have the same angular arrangement, and in the throttle element are rotated each subsequent thin-walled disk with the formation of tangentially curved profile spatial channels.

3. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in thin-walled disks are made at different radii, of equal size and have the same angular arrangement, and in the throttle element are arranged one after another with a decrease in their radius with the formation of radially curved spatial profiles channels directed, for example, to the axis.

4. The throttle device according to claim 3, characterized in that the slots of the same name in the thin-walled disks of the throttle element are arranged one after another with a decrease in the radius of their location and with the rotation of each subsequent thin-walled disk with the formation of tangentially radially curved profile spatial channels.

5. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in thin-walled disks are made at equal radii, of different sizes and have different angular locations, and in the throttle element are located with the rotation of each subsequent thin-walled disk and with the formation of cylindrical spiral curved spatial channels.

6. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in thin-walled disks are made at different radii, of different sizes and have different angular locations, and in the throttle element are arranged one after the other with a decrease in their radius and with the formation of conical spiral profiles spatial channels directed, for example, to the axis.

7. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in thin-walled disks are made with inclined internal surfaces with the formation of a smoothly changing internal profile of a curved spatial profile channel.

8. The throttle device according to any one of paragraphs 2, 4-6, characterized in that the curved profile spatial channels in the subsequent throttle element have an opposite angular direction than in the previous throttle element.

9. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in different thin-walled disks of the throttle element are made of different sizes, and in the throttle element are arranged with alternating slots of different sizes and with the formation of slot cavities in a curved profile spatial channel.

10. The throttle device according to claim 1, characterized in that the slots of the same name in different thin-walled disks of the same throttle element are made of rectangular, or elliptical, or multifaceted, or complex curvilinear shape.