RU2394178C2 - Control valve (versions) - Google Patents
Control valve (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394178C2 RU2394178C2 RU2007147980/06A RU2007147980A RU2394178C2 RU 2394178 C2 RU2394178 C2 RU 2394178C2 RU 2007147980/06 A RU2007147980/06 A RU 2007147980/06A RU 2007147980 A RU2007147980 A RU 2007147980A RU 2394178 C2 RU2394178 C2 RU 2394178C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- seat
- sections
- flow
- cone
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования при разработке и изготовлении регулирующих клапанов (РК) систем автоматического регулирования (CAP) параметров пароэнергетических установок (ПЭУ), эксплуатируемых как на номинальных нагрузках, так и на долевых, в том числе на экономических режимах.The invention relates to valve engineering and is intended for use in the design and manufacture of control valves (RC) of automatic control systems (CAP) parameters of steam power plants (PES), operated both at rated loads and at shared, including economic conditions.
Известны односедельные РК прямого действия, схемы которых представлены на рис.22, стр.48, Ю.Я.Казинер, М.С.Слободкин, Арматура систем автоматического управления (исполнительные устройства), М.: Машиностроение, 1977. Проточная часть этих РК выполнена в виде седла и плунжера с определенной профилировкой. Характер пропускной характеристики РК определяется конструкцией упомянутой профильной части плунжера.Known single-seat direct-acting RCs, the schemes of which are shown in Fig. 22, p. 48, Yu.Ya. Kaziner, MS Slobodkin, Armature of automatic control systems (actuators), M .: Mechanical Engineering, 1977. Flowing part of these RCs made in the form of a saddle and plunger with a certain profile. The nature of the throughput characteristic of the RK is determined by the design of the said profile part of the plunger.
Прототипом заявленного изобретения является РК, содержащий корпус с седлом и подвижной частью - плунжером (Арзуманов Э.С., Гидравлические регулирующие органы систем автоматического управления, М.: Машиностроение, 1985, рис.6, б, фиг.1, стр.15), структурная схема проточной части которого выполнена при направлении потока по схеме прямого действия.The prototype of the claimed invention is a PK containing a housing with a saddle and a movable part - a plunger (Arzumanov E.S., Hydraulic regulatory bodies of automatic control systems, M .: Mechanical Engineering, 1985, Fig. 6, b, Fig. 1, p. 15) , the structural diagram of the flow part of which is made with the direction of flow according to the scheme of direct action.
Проточная часть этого РК представляет из себя линейный конфузор с постоянным углом конусности, образованным профилем плунжера. На выходе за минимальным проходным сечением регулируемая среда расширяется в выходной камере по направлению к выходному фланцу РК.The flowing part of this RC is a linear confuser with a constant taper angle formed by the profile of the plunger. At the outlet beyond the minimum passage section, the controlled medium expands in the outlet chamber towards the outlet flange of the Republic of Kazakhstan.
Дозирование регулируемой среды осуществляется за счет изменения площади кольцевого зазора между седлом (с неизменной величиной его диаметра) и плунжером при перемещении последнего от величины протечки (закрытое его положение) до максимального (при полностью открытом положении плунжера).Dosing of the controlled medium is carried out by changing the area of the annular gap between the seat (with a constant diameter) and the plunger when moving the latter from the leakage value (closed position) to the maximum (when the plunger is fully open).
Недостатком известного клапана является высокий уровень вибраций и акустического шума во всех режимах работы. Последнее обусловлено тем, что при таком конструктивном исполнении элементов проточной части РК эпюры скоростей для всех положений плунжера характеризуются ограничением возможного расширения потока к центральной оси РК за минимальным проходным сечением.A disadvantage of the known valve is the high level of vibration and acoustic noise in all operating modes. The latter is due to the fact that with such a design of the elements of the flow part of the RK, the velocity plots for all positions of the plunger are characterized by a limitation of the possible expansion of the flow to the central axis of the RK with a minimum passage section.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение уровней вибрации и акустического шума на определенном экономическом режиме работы объекта регулирования, являющемся долевым от номинального по гидравлическим параметрам, за счет обеспечения свободного расширения потока за минимальным проходным сечением.The objective of the invention is to reduce the levels of vibration and acoustic noise at a certain economic mode of operation of the control object, which is fractional from the nominal hydraulic parameters, by ensuring free expansion of the flow with a minimum flow area.
Поставленная задача решается исходя из соображений, что уровни вибраций и акустического шума РК определяются потерями энергии при дросселировании потока, которые в свою очередь (при внезапном расширении потока за минимальным проходным сечением) являются функцией потери скорости потока. Для минимизации последней необходима реализация свободного расширения потока за минимальным проходным сечением в РК, чем обеспечивается симметричная эпюра скоростей и, соответственно, уменьшение ее среднего значения. Последнее, в свою очередь, приводит к уменьшению турбулизации потока и, соответственно, уменьшению потерь энергии.The problem is solved on the basis of considerations that the vibration levels and acoustic noise of the RK are determined by energy losses during flow throttling, which, in turn (with sudden expansion of the flow beyond the minimum flow area), are a function of the loss of flow velocity. To minimize the latter, it is necessary to realize the free expansion of the flow beyond the minimum flow cross section in the RC, which ensures a symmetric velocity diagram and, accordingly, a decrease in its average value. The latter, in turn, leads to a decrease in turbulization of the flow and, consequently, to a decrease in energy loss.
Для достижения технического результата в малошумном РК, содержащем корпус с профилированными седлом и подвижной частью - плунжером, профильная часть седла имеет участки с различной формой, причем один из участков выполнен в виде цилиндра, второй - в виде конуса, а профильная часть плунжера - в виде конуса.To achieve a technical result in a low-noise RC containing a body with shaped saddle and a movable part — a plunger, the profile part of the saddle has sections with different shapes, one of the sections being made in the form of a cylinder, the second in the form of a cone, and the profile part of the plunger in the form cone.
Такая форма седла и плунжера, при котором верхние кромки седла и плунжера в экономическом режиме работы объекта регулирования находятся в одной горизонтальной плоскости, а истечение регулируемой среды осуществляется из кольцевого зазора, обеспечивает свободное расширение потока, эпюра скоростей за минимальным проходным сечением симметрична (не искажается за счет трения по одной из образующих), турбулизация потока минимальна, и, соответственно, уменьшаются уровни вибрации и акустического шума.This shape of the seat and plunger, in which the upper edges of the seat and plunger in the economic mode of operation of the control object are in the same horizontal plane, and the flow of the controlled medium is carried out from the annular gap, provides free expansion of the flow, the diagram of the velocities behind the minimum passage section is symmetrical (not distorted for due to friction along one of the generators), turbulization of the flow is minimal, and, accordingly, the levels of vibration and acoustic noise are reduced.
Такой же технический результат достигается в малошумном РК, содержащем корпус с профилированными седлом и подвижной частью - плунжером, отличающимся тем, что профильная часть седла выполнена в виде конуса, профиль плунжера имеет участки с различной формой, причем один из участков выполнен в виде цилиндра, второй - конуса.The same technical result is achieved in a low-noise RC containing a body with shaped saddle and a movable part — a plunger, characterized in that the profile part of the saddle is made in the form of a cone, the profile of the plunger has sections with different shapes, one of which is made in the form of a cylinder, the second - cone.
Указанный технический результат достигается и в двухседельном регулирующем клапане с проточными частями, выполненными, как указано выше.The specified technical result is achieved in the two-seat control valve with flow parts made as described above.
Изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.
Фиг.1 - структурная схема проточной части одноступенчатого РК прямого действия.Figure 1 - structural diagram of the flow part of a single-stage RK direct action.
Фиг.2 - структурная схема проточной части одноступенчатого РК обратного действия.Figure 2 is a structural diagram of the flow part of a single-stage RK reverse action.
Фиг.3 - структурная схема двухседельного РК.Figure 3 is a structural diagram of a two-seat PK.
РК прямого действия (фиг.1) содержит корпус 1 с профилированными седлом 2 и подвижной частью - плунжером 3. Профильная часть седла 2 имеет участки с различной формой, причем первый участок 4 выполнен в виде цилиндра, второй участок 5 - в виде конуса, а профильная часть 6 плунжера 3 - в виде конуса. На фиг.1 также обозначены затвор 7, верхняя кромка 8 плунжера 3 и верхняя кромка 9 седла 2.RK direct action (figure 1) contains a
Рабочая среда поступает снизу, а увеличение расхода среды осуществляется при перемещении затвора 7 вверх.The working medium comes from below, and the increase in the flow rate of the medium is carried out by moving the
На фиг.1 изображено положение седла 2 и плунжера 3 при отсутствии расхода регулируемой среды (режим протечки).Figure 1 shows the position of the
Режиму с минимальными значениями уровней вибрации и акустического шума соответствует положение плунжера 3, при котором его верхняя кромка 8 и верхняя кромка 9 седла 2 находятся в одной горизонтальной плоскости.The mode with the minimum values of vibration and acoustic noise levels corresponds to the position of the
РК обратного действия (фиг.2) содержит: корпус 1 с профилированными седлом 2 и подвижной частью - плунжером 3, профильная часть седла 2 выполнена в виде конуса, а профиль плунжера 3 имеет участки с различной формой, причем первый участок 10 выполнен в виде цилиндра, а второй участок 11 - конуса. На фиг.2 также обозначены затвор 7, нижняя кромка 8 плунжера 3 и нижняя кромка 9 седла 2.The reverse-acting PK (Fig. 2) contains: a
Рабочая среда поступает сверху, а увеличение расхода среды осуществляется при перемещении затвора 7 вверх. На фиг.2 изображено положение седла 2 и плунжера 3 при отсутствии расхода регулируемой среды (режим протечки).The working medium comes from above, and the increase in the flow rate of the medium is carried out by moving the
Режиму с минимальными значениями уровней вибрации и акустического шума этого варианта РК соответствует положение затвора 7, при котором нижняя кромка 8 плунжера 3 и нижняя кромка 9 седла 2 находятся в одной горизонтальной плоскости.The mode with the minimum values of vibration and acoustic noise levels of this variant of the RC corresponds to the position of the
Малошумный двухседельный РК (фиг.3) содержит корпус 1, входную 12 и выходную 13 камеры, разделенные профильными элементами верхней и нижней проточных частей, т.е. стаканом 14 с седлом 15 верхней и седлом 16 нижней проточной части, и затвором 17 с плунжерами 18 верхней и 19 нижней проточной части.The low-noise two-seat PK (figure 3) contains a
Конфигурация верхней проточной части двухседельного РК соответствует схеме обратного действия (фиг.2), а нижней проточной части - схеме прямого действия (фиг.1).The configuration of the upper flowing part of the two-seat PK corresponds to the reverse action scheme (figure 2), and the lower flowing part corresponds to the direct action scheme (figure 1).
На фиг.3 приведено относительное положение седел 15, 16 и плунжеров 18, 19 при отсутствии расхода регулируемой среды (режим протечки).Figure 3 shows the relative position of the
Малошумный РК (фиг.1) работает следующим образом. В крайнем нижнем положении плунжера 6 (на фиг.1 показано взаимное положение элементов проточной части РК в этом варианте) расход среды (протечка) определяется конструктивным (минимальным) зазором между седлом 2 и плунжером.Low noise RK (figure 1) works as follows. In the extreme lower position of the plunger 6 (Fig. 1 shows the relative position of the elements of the flow part of the RC in this embodiment), the flow rate (leakage) is determined by the constructive (minimum) gap between the
При подъеме затвора 7 расход регулируемой среды (при постоянном перепаде давлений на РК) возрастает за счет увеличения площади кольцевого зазора, образующегося между увеличивающимся диаметром седла 2 (за счет конуса 5) и постоянным максимальным диаметром плунжера 3. При этом свободное расширение потока за минимальным проходным сечением ограничено от центра РК верхней конусной проточной частью 5 профиля седла 2.When the
При положении плунжера, соответствующего экономическому режиму РК (подъем плунжера - hэр), верхняя плоскость 9 седла 2 и плоскость 8 плунжера 3 находятся в одной горизонтальной плоскости.When the position of the plunger corresponding to the economic regime of the Republic of Kazakhstan (the rise of the plunger is h er ), the
В этом положении элементов проточной части РК истечение за минимальным проходным сечением осуществляется со свободным расширением потока и характеризуется оптимальной эпюрой поля скоростей (минимальное среднее ее значение), т.е. процессы расширения потока за минимальным проходным сечением обеспечивают минимальные уровни вибраций и акустического шума.In this position of the elements of the flow part of the RK, the outflow behind the minimum flow cross section is carried out with free expansion of the flow and is characterized by the optimal velocity field diagram (its minimum average value), i.e. Processes for expanding the flow beyond the minimum flow area ensure minimum levels of vibration and acoustic noise.
Этим достигается решение поставленной задачи, т.е. на определенном экономическом режиме работы объекта регулирования, по гидравлическим параметрам являющемся долевым от номинального, минимизируются уровни вибрации и акустического шума за счет обеспечения свободного расширения потока.This achieves the solution of the problem, i.e. at a certain economic mode of operation of the regulatory object, which is fractional of the nominal hydraulic parameters, vibration and acoustic noise levels are minimized by ensuring free expansion of the flow.
При дальнейшем подъеме затвора 7 до максимального пропускная способность увеличивается за счет увеличения площади кольцевого зазора между постоянным диаметром седла 2 (в плоскости 9) и уменьшающимся диаметром конуса 6 плунжера 3. При этом расширение потока за минимальным проходным сечением по направлению к центру РК ограничено профилем конуса 6.With a further rise of the
Малошумный РК по сравнению с прототипом характеризуется уменьшением вибрационных и акустических показателей в экономических режимах работы ПЭУ. Остальные особенности конструкций РК остаются без изменения.Low noise RC compared with the prototype is characterized by a decrease in vibration and acoustic performance in the economic modes of PES. Other design features of the RK remain unchanged.
При реализации РК по схеме обратного действия, структура которого представлена на фиг.2, рассмотренный выше принцип сохраняется с выполнением формы профильной части седла 2 в виде конуса, а профиля плунжера 3 с двумя участками, первый участок 10 выполнен в виде цилиндра, второй участок 11 - в виде конуса.When implementing the RK according to the reverse action scheme, the structure of which is presented in Fig. 2, the principle discussed above is preserved with the shape of the profile part of the
Двухседельный РК (фиг.3) работает следующим образом. В крайнем нижнем, закрытом положении затвора 17 (на фиг.3 показано взаимное положение элементов проточной части РК в этом варианте) расход (протечка) определяется конструктивными (минимальными) зазорами между седлом 15 и плунжером 18 верхней проточной части и между седлом 16 и плунжером 19 нижней проточной части.Two-seat PK (figure 3) works as follows. In the extreme lower, closed position of the shutter 17 (Fig. 3 shows the relative position of the elements of the flow part of the RC in this embodiment), the flow (leakage) is determined by the structural (minimum) gaps between the
При подъеме плунжера до положений, соответствующих экономическому режиму hэр, расход регулируемой среды (при постоянном перепаде давлений на РК) возрастает за счет увеличения площадей кольцевых зазоров, образующихся между постоянным максимальным диаметром седла 15 и уменьшающимся диаметром плунжера 18 верхней проточной части и постоянным максимальным диаметром плунжера 19 и увеличивающимся диаметром седла 16 нижней проточной части.When the plunger rises to the positions corresponding to the economic regime of h er , the flow rate of the controlled medium (with a constant pressure drop across the PK) increases due to an increase in the area of annular gaps formed between the constant maximum diameter of the
При положении плунжера, соответствующего экономическому режиму РК (подъем плунжера - hэр), нижние плоскости седла 15 и плунжера 18, а также верхние плоскости седла 16 и плоскость плунжера 19 находятся в горизонтальных плоскостях.When the position of the plunger corresponding to the economic regime of the Republic of Kazakhstan (rise of the plunger is h er ), the lower planes of the
В этом положении элементов проточной части РК истечение за минимальными проходными сечениями осуществляется со свободным расширением потоков в верхней и нижней проточных частях и характеризуется оптимальными эпюрами полей скоростей (минимальные средние их значения), т.е. процессы расширения потока за минимальным проходными сечениями обеспечивают уменьшение вибрации и акустического шума РК.In this position of the elements of the flow part of the RK, the outflow behind the minimum flow sections is carried out with the free expansion of the flows in the upper and lower flow parts and is characterized by optimal diagrams of the velocity fields (their minimum average values), i.e. processes of expansion of the flow behind the minimum flow cross-sections provide a reduction in vibration and acoustic noise of the Republic of Kazakhstan.
При дальнейшем подъеме затвора 17 до максимального пропускная способность увеличивается за счет увеличения площадей кольцевых зазоров, образующихся между увеличивающимся диаметром седла 15 и постоянным минимальным диаметром плунжера 18 верхней проточной части и постоянным максимальным диаметром седла 16 и уменьшающимся диаметром плунжера 19 нижней проточной части.With a further rise in the
При отличии профилировки образующих конфузоров седла или затвора от линейных, в зависимости от назначения РК, обеспечиваются требуемые равнопроцентные или иные пропускные характеристики.If the profiling of the generators of the confusers of the saddle or shutter differs from linear, depending on the purpose of the RK, the required equal percentage or other throughput characteristics are provided.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147980/06A RU2394178C2 (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | Control valve (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147980/06A RU2394178C2 (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | Control valve (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007147980A RU2007147980A (en) | 2009-06-27 |
| RU2394178C2 true RU2394178C2 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=41026778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007147980/06A RU2394178C2 (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | Control valve (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2394178C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451858C1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Gas exchange control unit of sealed cavities and external medium |
| RU2591375C1 (en) * | 2015-07-27 | 2016-07-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Valve |
-
2007
- 2007-12-21 RU RU2007147980/06A patent/RU2394178C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451858C1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Gas exchange control unit of sealed cavities and external medium |
| RU2591375C1 (en) * | 2015-07-27 | 2016-07-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007147980A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101714287B1 (en) | Valve cage having zero dead band between noise abatement and high capacity flow sections | |
| CN101910694B (en) | Pressure control valve device | |
| JP4790705B2 (en) | Asymmetric volume booster configuration for valve actuators | |
| US20130341540A1 (en) | Adjustable Damping Valve Arrangement | |
| KR101831221B1 (en) | Governing valve device and power generating equipment | |
| CN106812857A (en) | The damping valve arrangement that can be adjusted with orifice valve | |
| US9790805B2 (en) | Steam valve device and steam turbine plant | |
| US10012143B2 (en) | Internal combustion engine with settable variable compression ratio and with a switching module | |
| US10598288B2 (en) | Cascaded controllable fluid control valve and valve trim for a fluid control valve | |
| RU2638255C2 (en) | Starting valve for fluid medium machine and operating in a vacuum system | |
| EP3550193A1 (en) | Electronic expansion valve and refrigeration system having same | |
| RU2394178C2 (en) | Control valve (versions) | |
| US8960213B2 (en) | Method for operating a valve | |
| US10480662B2 (en) | Steam valve and steam turbine system | |
| US20120298903A1 (en) | Valve with connection on the pressure side | |
| US20110197627A1 (en) | Poppet valve with linear area gain | |
| EP2716945A1 (en) | Flow trim for a valve | |
| CN106415100B (en) | Spiral pipe valve | |
| KR200487264Y1 (en) | Reducing valves capable of adjusting flow rate | |
| KR102199188B1 (en) | Pressure reducing control valve and method | |
| CN210830529U (en) | Multistage clearance throttle air-vent valve | |
| JP2006234015A (en) | Flow regulating valve | |
| EP3966478A1 (en) | Dual disc non-slam nozzle check valve | |
| KR20200139284A (en) | High-pressure three-way control valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111127 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101222 |