RU2597798C1 - Control valve with equal percentage flow characteristic - Google Patents

Control valve with equal percentage flow characteristic Download PDF

Info

Publication number
RU2597798C1
RU2597798C1 RU2015139913/06A RU2015139913A RU2597798C1 RU 2597798 C1 RU2597798 C1 RU 2597798C1 RU 2015139913/06 A RU2015139913/06 A RU 2015139913/06A RU 2015139913 A RU2015139913 A RU 2015139913A RU 2597798 C1 RU2597798 C1 RU 2597798C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holes
valve
plunger
throughput
radial profile
Prior art date
Application number
RU2015139913/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Григорьевич Тумаков
Original Assignee
Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") filed Critical Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии")
Priority to RU2015139913/06A priority Critical patent/RU2597798C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2597798C1 publication Critical patent/RU2597798C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30—Details
    • F16K3/34—Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and intended for regulation of flow of the passing environment. Control valve with equal percentage flow characteristic contains a hollow body (1). Plunger (2) and separator (3) are installed in the case. In the walls of the separator (3) along the longitudinal axis of the valve there are radial shaped slots (4) connected with holes (5), having the shape of truncated circle diameter of d. Between holes (4) and (5) is formed through pass equal to minimum width of slot bmin. Total flow area of holes (4) and (5) provides equal percentage flow characteristic of valve. Holes (4) are formed by lines according to the formula
Figure 00000039
, and d is material root of solving of transcendental equation
Figure 00000040
. Holes (4), at the same time, are combined at least in two groups of identical radial shaped slot holes.
EFFECT: maximum (no more than 10 %) deviation of actual equal percentage flow characteristic from theoretical value is provided.
1 cl, 11 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для регулирования потока проходящей текучей среды.The invention relates to mechanical engineering, in particular to regulating pipeline valves, designed to regulate the flow of passing fluid.

В нефтяной и газовой промышленности широко применяются регулирующие клапаны для управления расходом, давлением и температурой потока текучей среды. По условиям автоматизации технологических процессов в трубопроводных гидросистемах наибольшее распространение получили две основные формы пропускных характеристик - линейная (ЛПХ) и равнопроцентная (РПХ). Практическая реализация той или иной пропускной характеристики заключается в изменении площади (профилировании) прохода потока текучей среды в регулирующем органе в соответствии с требуемой пропускной характеристикой. При этом одной из задач, возникающих при разработке регулирующей арматуры с клеточным регулирующим органом, является проблема реализации фактической равнопроцентной пропускной характеристики регулирующего клапана с минимальными отклонениями от теоретической ее зависимости. Практика показывает, что профилирование регулируемого прохода потока текучей среды в соответствии с равнопроцентным законом, является довольно трудоемким этапом создания регулирующего органа и это вынуждает изготовителя использовать упрощающие математические приемы, которые, в конечном счете, нередко оказываются малоэффективными. В работе Черноштан В.И., Благов Э.Е. «Рациональное профилирование клеточных регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой» предлагается выполнить профилирование клеточных регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой в виде набора одинаковых отверстий не более двух диаметров в соответствии с двумя участками равнопроцентной зависимости. Там же рассматривается профилирование клеточных регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой путем линеаризации характеристики заменой участков равнопроцентной кривой линейными участками. Однако, как отмечено в работе Черноштан В.И., Благов Э.Е. «Рациональное профилирование клеточных регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой» все, что выдается за реализованные в арматуре равнопроцентные пропускные характеристики, большей частью ничего общего с ними не имеет. Другими словами, изготовители регулирующей арматуры, пытаясь обеспечить требуемую равно-процентную зависимость изменения пропускной способности (Kν) от хода плунжера, прибегают к подгонке профилируемого проходного сечения путем принудительного размещения требуемой площади, даже если это ведет к отходу от требуемой формы регулировочной характеристики, то есть к ее искажению.In the oil and gas industry, control valves are widely used to control the flow, pressure and temperature of the fluid stream. According to the conditions of automation of technological processes in pipeline hydraulic systems, two main forms of flow characteristics are most widely used - linear (LPH) and equal percentage (RPH). The practical implementation of one or another flow characteristic is to change the area (profiling) of the fluid flow passage in the regulatory body in accordance with the required flow characteristic. At the same time, one of the problems arising in the development of control valves with a cellular regulatory body is the problem of realizing the equal percentage throughput characteristics of the control valve with minimal deviations from its theoretical dependence. Practice shows that profiling an adjustable fluid flow passage in accordance with an equal percentage law is a rather laborious step in creating a regulatory body and this forces the manufacturer to use simplifying mathematical techniques, which, in the long run, often turn out to be ineffective. In the work Chernoshtan V.I., Blagov E.E. “Rational profiling of cellular control valves with an equal percentage throughput characteristic” it is proposed to perform profiling of cellular control valves with an equal percent throughput characteristic in the form of a set of identical holes of no more than two diameters in accordance with two sections of equal percentage dependence. Profiling of cellular control valves with an equal percentage throughput characteristic by linearizing the characteristic by replacing sections of an equal percentage curve with linear sections is also considered there. However, as noted in the work of Chernoshtan V.I., Blagov E.E. “The rational profiling of cellular control valves with an equal percentage throughput characteristic”, everything that is issued for the equal percentage throughput characteristics realized in fittings has for the most part nothing to do with them. In other words, manufacturers of control valves, trying to provide the required equal percentage dependence of the change in throughput (K ν ) on the stroke of the plunger, resort to fitting the profiled bore through forced placement of the required area, even if this leads to a departure from the required form of the control characteristic, there is to its distortion.

Известен регулирующий клеточный клапан, содержащий регулирующий орган, состоящий из подвижной части в виде плунжера и неподвижной части в виде перфорированного стакана (сепаратора) с выполненными в нем радиальными круглыми отверстиями Mokveld Valves B.V. Каталог фирмы «Моквелд Валвз» «Mocveld Valvs bv», P.O. Box 227 Моквелд Маркетинг, 2800 AE Gouda Holland, Nijverheidsstraat, стр. 3, 4, 8; Сайт Моквелд: http://www.mokveld.com/ru/7/Продукция-фирмы-''Моквелд''-products/8/nnnnn-o-n-n. «Регулирующий клапан осевого типа-продукция фирмы «Моквелд».Known regulatory cell valve containing a regulatory body, consisting of a movable part in the form of a plunger and a fixed part in the form of a perforated glass (separator) with radial round holes Mokveld Valves B.V. Catalog of Mokveld Valvs Mocveld Valvs bv, P.O. Box 227 Mokveld Marketing, 2800 AE Gouda Holland, Nijverheidsstraat, pp. 3, 4, 8; Mokveld website: http://www.mokveld.com/ru/7/Products- firms-``Mokveld''-products/8/nnnnn-o-n-n. “Axial-type control valve — Mokveld products.”

В этой конструкции поток текучей среды, проходящей через клапан, регулируется путем перекрытия отверстий в сепараторе, перемещающимся внутри него плунжером, который изменяет суммарную площадь открытых отверстий. Максимальная пропускная способность такого клапана определяется размерами клапана и сепаратора. Однако, вследствие того, что отверстия в сепараторе выполнены круглыми и одного диаметра, а их количество и расположение в каждом ряду остается постоянным, площадь регулируемого прохода в клапане при перемещении плунжера изменяется практически линейно (или близко к линейной зависимости).In this design, the fluid flow through the valve is controlled by blocking the openings in the separator by a plunger moving inside it, which changes the total area of the openings. The maximum throughput of such a valve is determined by the dimensions of the valve and the separator. However, due to the fact that the holes in the separator are round and of the same diameter, and their number and location in each row remains constant, the area of the controlled passage in the valve when moving the plunger changes almost linearly (or close to a linear relationship).

Известен регулирующий клапан, содержащий корпус, регулирующий орган, имеющий неподвижную и подвижную, выполненную с возможностью осевого перемещения вдоль продольной оси клапана, части, при этом неподвижная часть регулирующего органа выполнена в виде сепаратора с выполненными в нем радиальными отверстиями, взаимодействующего с подвижной частью регулирующего органа с возможностью перекрывания проходных сечений радиальных отверстий сепаратора при его перемещении Патент РФ №2529962 C1, МПК F16K 1/12, F16K 1/54, F16K 39/04, F16K 47/14, приоритет от 24.04.2013, опуб.10.10.2014.Known control valve comprising a housing, a regulatory body having a fixed and movable, made with the possibility of axial movement along the longitudinal axis of the valve, part, while the fixed part of the regulatory body is made in the form of a separator with radial holes made in it, interacting with the movable part of the regulatory body with the possibility of overlapping the passage sections of the radial holes of the separator when moving it RF Patent No. 2529962 C1, IPC F16K 1/12, F16K 1/54, F16K 39/04, F16K 47/14, priority dated 04.24.2013, publ. 10/10/2014.

Регулирование расхода текучей среды в данном клапане обеспечивается за счет изменения проходной площади круглых отверстий сепаратора при перемещении плунжера, изменяющим площадь открытых отверстий сепаратора и характеризуется линейной формой пропускной характеристики.The regulation of the fluid flow rate in this valve is ensured by changing the flow area of the separator’s circular holes when the plunger moves, changing the area of the openings of the separator and is characterized by a linear shape of the flow characteristic.

Как отмечено в работе Черноштан В.И., Благов Э.Е. «Рациональное профилирование клеточных регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой» в связи с тем, что коэффициент расхода (сопротивления) клеточных клапанов практически постоянен в пределах относительного хода плунжера

Figure 00000001
, его пропускная характеристика будет соответствовать закону изменения площади проходного сечения. При этом для данных конструкций сепараторов невозможно реализовать никакую другую пропускную характеристику, кроме характеристики близкой к линейной ее форме.As noted in the work of Chernoshtan V.I., Blagov E.E. “Rational profiling of cellular control valves with an equal percentage throughput characteristic” due to the fact that the flow rate (resistance) of cell valves is almost constant within the relative stroke of the plunger
Figure 00000001
, its throughput characteristic will correspond to the law of changing the area of the passage section. Moreover, for these designs of separators it is impossible to realize any other throughput characteristic, except characteristics close to its linear form.

Известен регулирующий клапан, содержащий корпус, в котором установлен плунжер, взаимодействующий с сепаратором, с выполненными в нем отверстиями в форме щелей с равнопроцентной характеристикой. Регулирование расхода текучей среды производится за счет перемещения плунжера, изменяющего площадь открытых отверстий Пасько П.И. «Исследование гидродинамики осесимметричных клеточных регулирующих клапанов для трубопроводов ТЭС и АЭС». Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новочеркасск. 2008 г., стр. 7, 13, 14. В данной работе в результате расчетов на моделях получены пропускные характеристики клапана, после чего выполнено профилирование щелей для получения более точного совпадения пропускной характеристики с идеальной равнопроцентной пропускной характеристикой.Known control valve containing a housing in which a plunger is installed, interacting with the separator, with holes made in it in the form of slots with an equal percentage characteristic. The regulation of the flow rate of the fluid is carried out by moving the plunger, which changes the area of open holes Pasko P.I. "A study of the hydrodynamics of axisymmetric cellular control valves for pipelines of thermal power plants and nuclear power plants." Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Novocherkassk. 2008, pp. 7, 13, 14. In this work, as a result of calculations on models, the valve throughput characteristics were obtained, and then the slots were profiled to obtain a more exact match of the throughput characteristic with an ideal equal percentage throughput characteristic.

Недостатком данной конструкции является то, что не показано, каким способом получено более точное совпадение с идеальной равнопроцентной характеристикой и какова при этом погрешность отклонения фактической пропускной характеристики от идеальной (теоретической).The disadvantage of this design is that it is not shown in what way a more exact match is obtained with an ideal equal percentage characteristic and what is the error in deviating the actual throughput characteristic from the ideal (theoretical) one.

Наиболее близким, выбранным в качестве прототипа, является регулирующий клапан осевого типа, содержащий полый корпус, внутри которого установлен регулирующий орган с возможностью осевого перемещения подвижной его части вдоль продольной оси клапана, взаимодействующей с неподвижной частью, выполненной в виде сепаратора, в стенках которого вдоль продольной оси клапана расположены радиальные профильные щелевые и круглые отверстия, обеспечивающие равнопроцентную пропускную характеристику Моквелд. «Клапаны защиты от гидроудара (перепускные демпфирующие клапаны)». Каталог, стр. 1-4.The closest, selected as a prototype, is an axial-type control valve containing a hollow body, inside of which there is a regulating body with the possibility of axial movement of its moving part along the valve’s longitudinal axis, interacting with the fixed part, made in the form of a separator, in the walls of which along the longitudinal axis of the valve are radial profile slotted and round holes that provide Mokveld equal percentage flow characteristics. "Shock protection valves (bypass damping valves)." Catalog, p. 1-4.

Однако, в данном клапане круглые и радиальные профильные щелевые отверстия между собой не соединены, а клапан дополнительно снабжен управляющим клапаном. Требуемая пропускная характеристика основного регулирующего клапана обеспечивается за счет линейной характеристики управляющего клапана в сочетании с профильными щелевыми и круглыми радиальными отверстиями при перемещении плунжера. Таким образом, обеспечивается равнопроцентная пропускная характеристика основного клапана. Данный клапан наряду с усложнением конструкции за счет дополнительного управляющего клапана имеет те же, указанные выше, недостатки в части обеспечения наилучшего совпадения фактической пропускной способности с теоретической ее зависимостью на той части хода плунжера, где расположены круглые отверстия. Это происходит также и из-за того, что круглые отверстия выполнены отдельно от профильных радиальных щелевых отверстий.However, in this valve round and radial profile slotted holes are not connected to each other, and the valve is additionally equipped with a control valve. The required throughput characteristic of the main control valve is provided due to the linear characteristics of the control valve in combination with profile slotted and round radial holes when moving the plunger. Thus, an equal percentage throughput characteristic of the main valve is provided. This valve, along with the complexity of the design due to the additional control valve, has the same disadvantages mentioned above in terms of ensuring the best match between the actual throughput and its theoretical dependence on that part of the plunger stroke where the round holes are located. This is also due to the fact that the round holes are made separately from the profile radial slotted holes.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и создание регулирующего органа, обеспечивающего максимальное (не более 10%) отклонение фактической равнопроцентной пропускной характеристики от теоретической.The objective of the invention is to simplify the design and create a regulatory body that provides the maximum (no more than 10%) deviation of the actual equal percentage throughput characteristics from theoretical.

Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем клапане с равнопроцентной пропускной характеристикой, содержащем полый корпус, внутри которого установлен регулирующий орган с возможностью осевого перемещения подвижной его части вдоль продольной оси клапана, взаимодействующей с неподвижной частью, выполненной в виде сепаратора, в стенках которого вдоль продольной оси клапана расположены радиальные профильные щелевые отверстия, согласно изобретению, радиальные профильные щелевые отверстия соединены с отверстиями, имеющими форму усеченного круга диаметром d с образованием между ними сквозного прохода, равного минимальной ширине щели bmia, при этом суммарная проходная площадь радиальных профильных щелевых отверстий и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику клапана, причем радиальные профильные щелевые отверстия образованы линиями в соответствии с формулойThe problem is achieved in that in a control valve with an equal percentage flow characteristic containing a hollow body, inside of which there is a regulating body with the possibility of axial movement of its moving part along the longitudinal axis of the valve, interacting with the fixed part, made in the form of a separator, in the walls of which along the longitudinal the axis of the valve are radial profile slotted holes, according to the invention, the radial profile slotted holes are connected with holes having the shape of the truncated circle with a diameter d with the formation of a through passage between them equal to the minimum slit width b mia , while the total passage area of the radial profile slit holes and holes having the shape of a truncated circle with a diameter d provides an equal percentage throughput characteristic of the valve, and the radial profile slit holes are formed lines according to the formula

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где

Figure 00000003
- текущая ширина профильной щели, м;Where
Figure 00000003
- the current width of the profile gap, m;

Figure 00000004
- относительный ход плунжера, отношение текущего хода плунжера к условному ходу;
Figure 00000004
- relative plunger stroke, the ratio of the current plunger stroke to the conditional stroke;

hy- условный ход плунжера, номинальное значение полного хода плунжера, м;h y - the conditional stroke of the plunger, the nominal value of the full stroke of the plunger, m;

bmax - максимальная ширина щели, м;b max - maximum slot width, m;

Figure 00000005
- начальное значение относительной пропускной способности;
Figure 00000005
- the initial value of the relative throughput;

Kν0 - начальная пропускная способность, м3/ч;K ν0 - initial throughput, m 3 / h;

Kνy - условная пропускная способность, пропускная способность при условном (полном) ходе плунжера hy, м3/ч,K νy - conditional throughput, throughput at the conditional (full) stroke of the plunger h y , m 3 / h,

a d - является вещественным корнем решения трансцендентного уравненияa d - is the real root of the solution of the transcendental equation

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

где bmin=b(0) - минимальная ширина щели, м.where b min = b (0) is the minimum slot width, m.

При этом радиальные профильные щелевые отверстия в стенке сепаратора могут быть объединены, как минимум в две группы одинаковых радиальных профильных щелевых отверстий различной длины, которая определяется из условия возможности изготовления сепаратора с минимальной шириной щели bmia, в каждой группе, причем первая группа по ходу движения плунжера на открытие клапана соединена с отверстиями, имеющими форму усеченного круга диаметром d, с образованием между ними сквозного прохода, при этом суммарная проходная площадь радиальных профильных щелевых отверстий и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику клапана.In this case, the radial profile slotted holes in the separator wall can be combined into at least two groups of identical radial profile slotted holes of different lengths, which is determined from the condition that the separator can be manufactured with a minimum slit width b mia in each group, and the first group in the direction of travel the valve opening plunger is connected to holes having the shape of a truncated circle with a diameter d, with the formation of a through passage between them, with the total passage area of the radial profile Slotted holes and holes in the form of a truncated circle with a diameter of d, provides an equal percentage valve throughput.

Вычисление величины d на основании заданного начального значения относительной пропускной способности Ф0, являющейся вещественным корнем решения трансцендентного уравненияCalculation of the value of d based on a given initial value of the relative bandwidth Ф 0 , which is the real root of the solution of the transcendental equation

Figure 00000007
Figure 00000007

обеспечивает минимальную погрешность фактической равнопроцентной пропускной характеристики клапана относительно ее теоретической зависимости и погрешность, в этом случае, будет определяться только точностью совпадения реальной формы суммарной проходной площади с теоретической. Соединение отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d с радиальными профильными щелевыми отверстиями и образованием между ними сквозного прохода, равного минимальной ширине щели bmin, обеспечивает необходимое значение Ф0 для реализации равнопроцентной пропускной характеристики клапана при перемещении плунжера вдоль радиальных профильных отверстий сепаратора.provides a minimum error of the actual equal percentage flow characteristic of the valve relative to its theoretical dependence and the error, in this case, will be determined only by the accuracy of the coincidence of the real shape of the total passage area with the theoretical one. The connection of holes having the shape of a truncated circle with a diameter d with radial profile slit holes and the formation of a through passage between them equal to the minimum slit width b min provides the necessary value of Ф 0 to realize an equal percentage valve throughput when moving the plunger along the radial profile holes of the separator.

Образование суммарной проходной площади, состоящей из радиальных профильных щелевых отверстий в соответствии с формулой

Figure 00000008
и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, обеспечивает зависимость изменения фактической равнопроцентной пропускной характеристики клапана с минимальной погрешностью относительно ее теоретической зависимости и погрешность, в этом случае, будет определяться только точностью совпадения реальной формы суммарной проходной площади с теоретической.The formation of the total passage area, consisting of radial profile slotted holes in accordance with the formula
Figure 00000008
and holes having the shape of a truncated circle with a diameter of d, provides the dependence of the change in the actual equal percentage valve throughput with a minimum error relative to its theoretical dependence and the error, in this case, will be determined only by the accuracy of the coincidence of the real shape of the total passage area with the theoretical one.

Изменение суммарной площади радиальных профильных щелевых отверстий и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, реализует равнопроцентную пропускную характеристику клапана и обеспечивает создание конструкции сепаратора регулирующего органа клапана с минимальным (не более 10%) отклонением фактической равнопроцентной пропускной характеристики от теоретической. Допускаемое отклонение в соответствии с Гуревич Д.Ф. «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры: Расчет трубопроводной арматуры». Изд. 5-е. М., Изд. ЛКИ, 2008, стр. 454 составляет от 15 до 28,6% в зависимости от хода плунжера. Большее значение допускаемого отклонения соответствует началу хода плунжера при открытии клапана.Changing the total area of radial profile slotted holes and holes having the shape of a truncated circle with a diameter of d implements an equal percentage valve throughput and provides the design of a valve regulator separator with a minimum (no more than 10%) deviation of the actual equal percentage throughput characteristic from the theoretical one. Tolerance in accordance with Gurevich D.F. "Calculation and design of pipe fittings: Calculation of pipe fittings." Ed. 5th. M., ed. LCI, 2008, p. 454 is from 15 to 28.6%, depending on the stroke of the plunger. A larger tolerance value corresponds to the start of the plunger stroke when the valve is opened.

Выполнение радиальных профильных щелевых отверстий в стенках сепаратора составными и содержащими как минимум две группы одинаковых радиальных профильных щелевых отверстий в виде каналов различной длины, суммарная проходная площадь которых в каждой группе обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику клапана наряду с обеспечением минимального (не более 10%) отклонения фактической равнопроцентной пропускной характеристики от теоретической, кроме того, дает возможность изготавливать радиальные профильные щелевые отверстия с большими величинами bmax и bmin т.е. более технологичными.The implementation of radial profile slotted holes in the walls of the separator composite and containing at least two groups of identical radial profile slotted holes in the form of channels of different lengths, the total passage area of which in each group provides an equal percentage flow characteristic of the valve along with a minimum (not more than 10%) deviation of the actual equal percentage throughput characteristics from theoretical, in addition, makes it possible to produce radial profile slotted holes with large values of b max and b min i.e. more tech.

Практический интерес для одного и того же клапана представляет случай замены в нем сепаратора, обеспечивающего линейную пропускную характеристику клапана, на сепаратор, обеспечивающий равнопроцентную пропускную характеристику клапана.Of practical interest for the same valve is the case in which it replaces a separator that provides a linear throughput characteristic of the valve with a separator that provides an equal percentage throughput characteristic of the valve.

При этом следует отметить, что для сепараторов, имеющих одинаковые размеры, максимальное значение пропускной способности при равнопроцентной характеристике будет всегда меньше значения максимальной пропускной способности при линейной характеристике Черноштан В.И., Благов Э.Е. «Рациональное профилирование клеточных регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой».It should be noted that for separators having the same size, the maximum value of the throughput with an equal percentage characteristic will always be less than the value of the maximum throughput with a linear characteristic Chernoshtan V.I., Blagov E.E. "Efficient profiling of cellular control valves with equal percentage flow characteristics."

Пропускная способность клапана согласно Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Общие технические условия. ГОСТ 12893-2005, стр. 5, пункт 3.1.69 и стр. 8, пункт 6.5.1. равна:Valve capacity according to Single-seat, Double-Seat and Cell Valves. General specifications. GOST 12893-2005, page 5, paragraph 3.1.69 and page 8, paragraph 6.5.1. is equal to:

Figure 00000009
Figure 00000009

где Kν - текущее значение пропускной способности, м3/ч;where K ν is the current value of throughput, m 3 / h;

Fy - суммарная площадь радиальных отверстий в сепараторе, м2;F y - the total area of the radial holes in the separator, m 2 ;

ζ - коэффициент гидравлического сопротивления;ζ is the coefficient of hydraulic resistance;

ρ=1000 кг/м3, плотность текучей среды (воды).ρ = 1000 kg / m 3 , the density of the fluid (water).

Математическое выражение для равнопроцентной пропускной характеристики клапана имеет видThe mathematical expression for an equal percentage valve throughput is

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- текущее значение относительной пропускной способности;Where
Figure 00000011
- current value of relative throughput;

Kν - текущее значение начальной пропускной способности, м3/ч.Kν is the current value of the initial throughput, m 3 / h.

Суммарная проходная площадь радиальных отверстий в относительных координатах для равнопроцентной характеристики клапана равнаThe total passage area of the radial holes in relative coordinates for an equal percentage valve characteristic is

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

где ΔF - площадь, характеризующая величину Ф0, м2;where ΔF is the area characterizing the value of f 0 m 2 ;

∫ и ∂ - математические символы интеграла и дифференциала соответственно.∫ and ∂ are the mathematical symbols of the integral and differential, respectively.

Предполагая, что коэффициент гидравлического сопротивления ζ при течении в каналах сепаратора слабо зависит от формы и площади радиальных профильных щелевых и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, пропускная способность клапана будет практически пропорциональна суммарной проходной площади радиальных профильных щелевых и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d.Assuming that the hydraulic resistance coefficient ζ during flow in the separator channels weakly depends on the shape and area of the radial profile slots and holes having the shape of a truncated circle with a diameter d, the valve capacity will be practically proportional to the total passage area of the radial profile slotted holes and holes having the shape of a truncated circle diameter d.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 показан общий вид регулирующего клапана с равнопроцентной пропускной характеристикой, продольный разрез;in FIG. 1 shows a general view of a control valve with an equal percentage flow characteristic, longitudinal section;

на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, показано выполнение радиальных профильных щелевых отверстий и соединение их с отверстиями, имеющими форму усеченного круга;in FIG. 2 is a view A in FIG. 1 shows the implementation of radial profile slotted holes and their connection with holes having the shape of a truncated circle;

на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2, показано соединение между собой радиальных профильных щелевых отверстий с шириной щели bmax и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d в сепараторе, а также условный ход hy плунжера (увеличено);in FIG. 3 is a view B in FIG. 2, shows the interconnection of radial profile slotted holes with a slit width b max and holes having the shape of a truncated circle with a diameter d in the separator, as well as the conditional stroke h y of the plunger (increased);

на фиг. 4 - вид В на фиг. 3, показано соединение между собой радиальных профильных щелевых отверстий с минимальной шириной щели bmin отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d с образованием между ними сквозного прохода в сепараторе, равного минимальной ширине щели bmin (увеличено);in FIG. 4 is a view B in FIG. 3 shows the interconnection of radial profile slotted holes with a minimum slit width b min of holes having the shape of a truncated circle of diameter d with the formation of a through passage in the separator between them equal to the minimum slit width b min (increased);

на фиг. 5 показан сепаратор регулирующего органа с радиальными профильными щелевыми отверстиями, соединенными с отверстиями, имеющими форму усеченного круга диаметром d;in FIG. 5 shows a separator of a regulatory body with radial profile slit openings connected to openings having the shape of a truncated circle with a diameter d;

на фиг. 6 приведены рассчитанные значения относительной пропускной способности Ф регулирующего клапана при различных относительных ходах

Figure 00000013
плунжера и теоретическая равнопроцентная характеристика для данного клапана, полученная на основании рассчитанных максимального и минимального значений пропускной способности
Figure 00000014
;in FIG. Figure 6 shows the calculated values of the relative throughput Ф of the control valve at various relative strokes
Figure 00000013
plunger and theoretical equal percentage characteristic for this valve, obtained on the basis of the calculated maximum and minimum values of the throughput
Figure 00000014
;

на фиг. 7 показано отклонение δФ рассчитанных значений равнопроцентной пропускной характеристики Фрасч от ее теоретических значений Фтеор в зависимости от относительного хода

Figure 00000015
плунжера;in FIG. Figure 7 shows the deviation δF of the calculated values of the equal percentage throughput characteristic Ф calc from its theoretical values Ф theory depending on the relative stroke
Figure 00000015
plunger;

на фиг. 8 показан общий вид регулирующего клапана с равнопроцентной пропускной характеристикой, в котором неподвижная часть регулирующего органа выполнена из трех групп радиальных профильных щелевых отверстий (продольный разрез);in FIG. Figure 8 shows a general view of a control valve with an equal percentage throughput characteristic, in which the fixed part of the regulatory body is made of three groups of radial profile slotted holes (longitudinal section);

на фиг. 9 - вид Д на фиг. 8, показано выполнение в неподвижной части регулирующего органа (сепаратора) трех групп радиальных профильных щелевых отверстий и соединение их с отверстиями, имеющими форму усеченного круга диаметром d.in FIG. 9 is a view D in FIG. 8, it is shown that three groups of radial profile slotted holes are made in the fixed part of the regulating body (separator) and connected with holes having the shape of a truncated circle with a diameter d.

на фиг. 10 показана конструкция сепаратора с тремя группами радиальных профильных щелевых отверстий;in FIG. 10 shows the design of a separator with three groups of radial profile slotted holes;

на фиг. 11 приведены графические зависимости изменения ширины щелей в каждой группе радиальных профильных щелевых отверстий для сепаратора, состоящего из трех групп таких отверстий в зависимости от относительного хода

Figure 00000015
плунжера.in FIG. 11 shows graphical dependences of changes in the width of the slots in each group of radial profile slit openings for a separator consisting of three groups of such openings depending on the relative stroke
Figure 00000015
plunger.

Регулирующий клапан с равнопроцентной пропускной характеристикой содержит корпус 1, в котором установлен регулирующий орган. Регулирующий орган состоит из подвижной части в виде плунжера 2 и неподвижной части в виде сепаратора 3 (фиг. 1). В сепараторе 3 выполнены радиальные профильные щелевые отверстия 4 и отверстия 5, имеющие форму усеченного круга диаметром d (фиг. 2-5). Радиальные профильные щелевые отверстия 4 соединены с отверстиями 5, имеющими форму усеченного круга с образованием между ними сквозного прохода, равного минимальной ширине щели bmin (фиг. 3, 4).A control valve with an equal percentage flow characteristic comprises a housing 1 in which a regulatory body is mounted. The regulatory body consists of a movable part in the form of a plunger 2 and a fixed part in the form of a separator 3 (Fig. 1). In the separator 3 there are made radial profile slotted holes 4 and holes 5 having the shape of a truncated circle with a diameter d (Fig. 2-5). Radial profile slotted holes 4 are connected with holes 5 having the shape of a truncated circle with the formation of a through passage between them equal to the minimum gap width b min (Fig. 3, 4).

Регулирующий клапан работает следующим образом.The control valve operates as follows.

При перемещении плунжера 2, установленного в корпусе 1, вдоль продольной оси клапана внутри сепаратора 3 от начала радиальных профильных щелевых отверстий 4 к их концам и наоборот происходит увеличение или уменьшение суммарной проходной площади радиальных профильных щелевых отверстий 4 в соответствии с равнопроцентной пропускной характеристикой. При перемещении плунжера 2 в прямом или обратном направлениях, отклонение рассчитанной фактической пропускной его характеристики от теоретической зависимости не превышает величину ±10%. Указанное перемещение плунжера 2 в пределах его хода hy обеспечивает регулирование клапаном расхода или перепада давления текучей среды.When moving the plunger 2 installed in the housing 1 along the longitudinal axis of the valve inside the separator 3 from the beginning of the radial profile slotted holes 4 to their ends and vice versa, the total passage area of the radial profile slotted holes 4 increases or decreases in accordance with an equal percentage throughput characteristic. When moving the plunger 2 in the forward or reverse directions, the deviation of the calculated actual throughput characteristics from the theoretical dependence does not exceed ± 10%. The indicated movement of the plunger 2 within its stroke h y allows the valve to control the flow or differential pressure of the fluid.

Для разработки конструкции регулирующего органа с заданным внутренним диаметром сепаратора 3 сначала оценивают количество радиальных профилированных щелевых отверстий 4. С целью получения наибольшего значения пропускной способности целесообразно иметь большее их количество, так как максимальная ширина радиального профильного щелевого отверстия bmax, являющаяся также хордой для внутреннего диаметра сепаратора 3, всегда меньше длины его дуги.To develop the design of the regulatory body with a given inner diameter of the separator 3, first evaluate the number of radial profiled slotted holes 4. In order to obtain the highest value of throughput, it is advisable to have a larger number of them, since the maximum width of the radial profile slotted hole b max , which is also a chord for the inner diameter separator 3, always less than the length of its arc.

Количество секторов сепаратора 3, содержащих по одному профилированному окну, в этом случае определяют из соотношения:The number of sectors of the separator 3, containing one profiled window, in this case is determined from the ratio:

Figure 00000016
,
Figure 00000016
,

где π - константа, равна 3,14, рад;where π is a constant equal to 3.14, rad;

α - центральный угол, под которым видна максимальная ширина отверстия bmax (хорда), рад.α is the central angle at which the maximum hole width b max (chord) is visible, rad.

Длина хорды сектора равна:The sector chord length is:

Figure 00000017
,
Figure 00000017
,

где

Figure 00000018
- внутренний (минимальный) диаметр сепаратора, м.Where
Figure 00000018
- internal (minimum) diameter of the separator, m

Максимальная ширина профильной части радиального профильного щелевого отверстия 4 будет равнаThe maximum width of the profile of the radial profile of the slotted hole 4 will be equal to

Figure 00000019
,
Figure 00000019
,

где Lx - длина хорды сектора, м;where L x is the length of the sector chord, m;

Figure 00000020
- допустимая минимальная толщина стенки между радиальными профилированными щелевыми отверстиями 4, не более 0,0005 м.
Figure 00000020
- permissible minimum wall thickness between radial profiled slotted holes 4, not more than 0,0005 m.

Ширина радиального профильного щелевого отверстия 4 однозначно определяется при изменении

Figure 00000021
в пределах хода плунжера из выраженияThe width of the radial profile slot 4 is uniquely determined when changing
Figure 00000021
within the stroke of the plunger from the expression

Figure 00000022
.
Figure 00000022
.

Суммарная фактическая площадь проходного сечения для сепаратора 3 с равнопроцентной характеристикой равна:The total actual flow area for the separator 3 with an equal percentage characteristic is equal to:

Figure 00000023
,
Figure 00000023
,

где ΔF - площадь радиальных профильных щелевых отверстий, имеющих форму усеченного круга (фактическая площадь имеет форму круга диаметром d, усеченного сегментом с хордой bmin), м2.where ΔF is the area of the radial profile slotted holes having the shape of a truncated circle (the actual area has the shape of a circle with a diameter d truncated by a segment with a chord b min ), m 2 .

Принимая заданным в соответствии с рекомендациями Гуревич Д.Ф. «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры: Расчет трубопроводной арматуры». Изд. 5-е. М., Изд. ЛКИ, 2008, стр. 454

Figure 00000024
, можно вычислить фактическую площадь ΔF, характеризующую величину Ф0 из решения следующих уравненийTaking preset in accordance with the recommendations Gurevich D.F. "Calculation and design of pipe fittings: Calculation of pipe fittings." Ed. 5th. M., ed. LCI, 2008, p. 454
Figure 00000024
, you can calculate the actual area ΔF, characterizing the value of Φ 0 from the solution of the following equations

Figure 00000025
,
Figure 00000025
,

Figure 00000026
,
Figure 00000026
,

где Fy - площадь радиальных профильных щелевых отверстий, м2..where F y - the area of the radial profile slotted holes, m 2 ..

После интегрирования первого уравнения окончательное решение относительно искомой площади ΔF запишется следующим образомAfter integrating the first equation, the final solution with respect to the desired area ΔF is written as follows

Figure 00000027
,
Figure 00000027
,

где

Figure 00000028
- логарифм натуральный Ф0.Where
Figure 00000028
is the logarithm of natural f 0 .

Диаметр d отверстия 5, имеющего форму круга, усеченного сегментом с хордой bmin, соответствующий площади ΔF, в этом случае будет равен вещественному корню решения трансцендентного уравненияThe diameter d of the hole 5, having the shape of a circle truncated by a segment with a chord b min corresponding to the area ΔF, in this case will be equal to the real root of the solution of the transcendental equation

Figure 00000029
Figure 00000029

Решение данного уравнения можно выполнить любым известным численным методом.The solution to this equation can be performed by any known numerical method.

В тех случаях, когда минимальная ширина щели bmin становится меньше допустимой по условиям ее изготовления по любой известной технологии, целесообразно радиальные профильные щелевые отверстия 4 в неподвижной части сепаратора 3 регулирующего органа, выполнять состоящими из групп одинаковых радиальных профильных щелевых отверстий 4 различной длины, которая определяется из условия возможности изготовления сепаратора с минимальной шириной щели bmin в каждой группе. При этом суммарная проходная площадь радиальных профильных щелевых отверстий 4 в каждой группе и общая суммарная площадь всех групп изменяется в соответствии с равнопроцентной пропускной характеристикой клапана. Фактическая величина площади ΔF, характеризующая величину Ф0 в этом случае определяется количеством радиальных профильных щелевых отверстий в первой по ходу движения плунжера группе с суммарной минимальной шириной щели bmin.In cases where the minimum slit width b min becomes less than permissible according to the conditions of its manufacture by any known technology, it is advisable to radial profile slotted holes 4 in the fixed part of the separator 3 of the regulatory body, to make up of groups of identical radial profile slotted holes 4 of different lengths, which is determined from the condition of the possibility of manufacturing a separator with a minimum slit width b min in each group. In this case, the total passage area of the radial profile slotted holes 4 in each group and the total total area of all groups changes in accordance with the equal percentage valve throughput. The actual size of the area ΔF, which characterizes the value of Ф 0 in this case, is determined by the number of radial profile slotted holes in the first group along the plunger with the total minimum gap width b min .

В качестве примера конкретного воплощения предлагаемого варианта конструкции запорно-регулирующего органа взят регулирующий клапан Ду 300 производства «АЭМ-технологии» «Атоммаш». Данный клапан изготавливается с линейной характеристикой пропускной способности. Вариант изготовления неподвижной части запорно-регулирующего органа, состоящего из 36 одинаковых секторов, представлен на фиг. 1-5.As an example of a specific embodiment of the proposed embodiment of the design of the locking-regulating body, the control valve Du 300 manufactured by "AEM-technology" "Atommash" is taken. This valve is manufactured with linear flow characteristic. An embodiment of the fixed part of the locking regulatory body, consisting of 36 identical sectors, is shown in FIG. 1-5.

Значения пропускной способности регулирующего клапана Ф при различных ходах плунжера и теоретическая равнопроцентная характеристика

Figure 00000030
, полученные на основании численного решения уравнений гидродинамики и рассчитанных в этом случае максимального Kνy и минимального значений Kν0 пропускной способности, приведены на фиг. 6. Значение величины Ф0 было принято равным максимальному значению в соответствии с Гуревич Д.Ф. «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры: Расчет трубопроводной арматуры». Изд. 5-е. М., Изд. ЛКИ, 2008, стр. 454, а именно Ф0=0,04.Values of throughput of the control valve Ф at various strokes of the plunger and theoretical equal percentage characteristic
Figure 00000030
obtained on the basis of a numerical solution of the equations of hydrodynamics and calculated in this case, the maximum K νy and the minimum values of K ν0 throughput are shown in FIG. 6. The value of Φ 0 was taken equal to the maximum value in accordance with Gurevich DF "Calculation and design of pipe fittings: Calculation of pipe fittings." Ed. 5th. M., ed. LCI, 2008, p. 454, namely Ф 0 = 0.04.

Отклонение (погрешность) рассчитанных относительных значений равнопроцентной пропускной характеристики δФ от ее теоретических значений в зависимости от относительного хода

Figure 00000021
плунжера 2 показаны на фиг. 6.Deviation (error) of the calculated relative values of the equal percentage throughput characteristic δФ from its theoretical values depending on the relative course
Figure 00000021
plunger 2 are shown in FIG. 6.

Приведенные на фиг. 6 значения относительной погрешности, вычислены по формулеReferring to FIG. 6 values of the relative error, calculated by the formula

Figure 00000031
,
Figure 00000031
,

где Фрасч и Фтеор - текущие значения относительных пропускных способностей, соответственно рассчитанные (фактические) и рассчитанные теоретические.where рас calculation and те theor are the current values of relative throughputs, respectively calculated (actual) and calculated theoretical.

Как видно из графика приведенные значения погрешности не превышают допустимые их значения для равнопроцентной характеристики в соответствии с Гуревич Д.Ф. «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры: Расчет трубопроводной арматуры». Изд. 5-е. М., Изд. ЛКИ, 2008, стр. 454, а именно:As can be seen from the graph, the given error values do not exceed their permissible values for an equal percentage characteristic in accordance with D.F. Gurevich "Calculation and design of pipe fittings: Calculation of pipe fittings." Ed. 5th. M., ed. LCI, 2008, p. 454, namely:

Figure 00000032
.
Figure 00000032
.

Так в начале характеристики согласно Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Общие технические условия. ГОСТ 12893-2005, стр. 5, пункт 3.1.69 и стр. 8, пункт 6.5.1. допускается максимальная погрешность равная ±28,6%, а в конце характеристики ±15%, при этом фактическая погрешность не превышает ±5%.So at the beginning of the characteristics according to the valves regulating single-seat, two-seat and cell. General specifications. GOST 12893-2005, page 5, paragraph 3.1.69 and page 8, paragraph 6.5.1. a maximum error of ± 28.6% is allowed, and at the end of the characteristic ± 15%, while the actual error does not exceed ± 5%.

Минимальный размер щели радиальных профильных щелевых отверстий 4 для данного варианта сепаратора 3 составляет bmin=0,64 мм, а максимальной размер - bmax=16,0 мм, при этом диаметр отверстий 5, имеющих форму усеченного круга, исходя из решения трансцендентного уравнения, равен d=5,256 мм.The minimum gap size of the radial profile slotted holes 4 for this variant of the separator 3 is b min = 0.64 mm, and the maximum size is b max = 16.0 mm, while the diameter of the holes 5 having the shape of a truncated circle, based on the solution of the transcendental equation is equal to d = 5.256 mm.

Если по условиям изготовления необходимо увеличить минимальный размер радиальных профильных щелевых отверстий bmin, в этом случае радиальные профильные щелевые отверстия 4 в неподвижной части регулирующего органа выполняют составными и содержащими, как минимум, две группы одинаковых радиальных профильных щелевых отверстий 4 различной длины, причем суммарная площадь радиальных профильных щелевых отверстий в каждой группе изменяется в соответствии с равнопроцентной пропускной характеристикой.If, according to the manufacturing conditions, it is necessary to increase the minimum size of the radial profile slotted holes b min , in this case the radial profile slotted holes 4 in the fixed part of the regulatory body are made integral and containing at least two groups of identical radial profile slotted holes 4 of different lengths, and the total area radial profile slotted holes in each group varies in accordance with an equal percentage throughput characteristic.

Вариант конструкции сепаратора 3 с тремя группами радиальных профильных щелевых отверстий 4 представлен на фиг. 8-10. Первая группа по ходу плунжера при увеличении проходной площади радиальных профильных щелевых отверстий 4 состоит из девяти, вторая группа - из двенадцати, а третья группа из тридцати шести одиночных радиальных профильных щелевых отверстий 4. Количество суммируемых отверстий 4 в каждой группе, их длина, а также количество групп может быть любым и определяется только возможностью изготовления сепаратора 3 с минимальной шириной щели bmin в каждой группе и обеспечения приемлемой равномерности течения текучей среды на выходе из клапана.An embodiment of the separator 3 with three groups of radial profile slotted holes 4 is shown in FIG. 8-10. The first group along the plunger with an increase in the passage area of the radial profile slit holes 4 consists of nine, the second group of twelve, and the third group of thirty-six single radial profile slot holes 4. The number of summed holes 4 in each group, their length, and the number of groups can be any and is determined only by the possibility of manufacturing a separator 3 with a minimum slit width b min in each group and ensuring an acceptable uniformity of the flow of fluid at the outlet of the valve.

Графические зависимости изменения ширины щелей в каждой группе радиальных профильных щелевых отверстий 4 в сепараторе 3, имеющего три группы радиальных профильных щелевых отверстий приведены на фиг. 11. Первая группа охватывает диапазон изменения относительного хода

Figure 00000021
плунжера 2 от 0 до 0,4, вторая - от 0,4 до 0,7, третья - от 0,7 до 1.0. Размеры щелей 4 в каждой группе приведены в таблице 1, диаметр отверстий 5, имеющих форму усеченного круга, исходя из решения трансцендентного уравнения, равен d=6,249 мм.Graphical dependences of changes in the width of the slits in each group of radial profile slit holes 4 in the separator 3 having three groups of radial profile slit holes are shown in FIG. 11. The first group covers the range of variation of the relative stroke
Figure 00000021
plunger 2 from 0 to 0.4, the second from 0.4 to 0.7, the third from 0.7 to 1.0. The dimensions of the slots 4 in each group are shown in table 1, the diameter of the holes 5 having the shape of a truncated circle, based on the solution of the transcendental equation, is d = 6.249 mm.

Figure 00000033
Figure 00000033

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет создать регулирующий клапан для регулирования потока проходящей текучей среды, обеспечивающего максимальное (не более 10%) отклонение фактической равнопроцентной пропускной характеристики от теоретической и упростить его конструкцию за счет исключения дополнительного управляющего клапана, имеющегося в прототипе.Thus, the use of the proposed technical solution allows you to create a control valve to regulate the flow of the passing fluid, providing the maximum (no more than 10%) deviation of the actual equal percentage flow characteristic from the theoretical one and simplify its design by eliminating the additional control valve available in the prototype.

Claims (2)

1. Регулирующий клапан с равнопроцентной пропускной характеристикой, содержащий полый корпус, в котором установлен регулирующий орган с возможностью осевого перемещения подвижной его части вдоль продольной оси клапана, взаимодействующей с неподвижной частью, выполненной в виде сепаратора, в стенках которого вдоль продольной оси клапана расположены радиальные профильные щелевые отверстия, отличающийся тем, что радиальные профильные щелевые отверстия соединены с отверстиями, имеющими форму усеченного круга диаметром d, с образованием между ними сквозного прохода, равного минимальной ширине щели bmin, при этом суммарная проходная площадь радиальных профильных щелевых отверстий и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику клапана, причем радиальные профильные щелевые отверстия образованы линиями в соответствии с формулой
Figure 00000034

где
Figure 00000035
- текущая ширина профильной щели, м;
Figure 00000036
- относительный ход плунжера, отношение текущего хода плунжера к условному ходу;
hy - условный ход плунжера, номинальное значение полного хода плунжера, м;
bmax - максимальная ширина щели, м;
Figure 00000037
- начальное значение относительной пропускной способности;
Kν0 - начальная пропускная способность, м3/ч;
Kνy - условная пропускная способность, пропускная способность при условном (полном) ходе плунжера hy, м3/ч,
a d является вещественным корнем решения трансцендентного уравнения
Figure 00000038

где bmin=b(0) - минимальная ширина щели, м.1. A control valve with an equal percentage flow characteristic, comprising a hollow body in which a regulating body is mounted with the possibility of axial movement of its moving part along the longitudinal axis of the valve, interacting with the fixed part, made in the form of a separator, in the walls of which along the longitudinal axis of the valve there are radial profile slotted holes, characterized in that the radial profile slotted holes are connected with holes having the shape of a truncated circle with a diameter d, with the formation between them a through passage equal to the minimum slit width b min , while the total passage area of the radial profile slit holes and truncated circle diameter d holes provides an equal percentage valve throughput, the radial profile slit holes formed by lines in accordance with the formula
Figure 00000034

Where
Figure 00000035
- the current width of the profile gap, m;
Figure 00000036
- relative plunger stroke, the ratio of the current plunger stroke to the conditional stroke;
h y - the conditional stroke of the plunger, the nominal value of the full stroke of the plunger, m;
b max - maximum slot width, m;
Figure 00000037
- the initial value of the relative throughput;
K ν0 - initial throughput, m 3 / h;
K νy - conditional throughput, throughput at the conditional (full) stroke of the plunger h y , m 3 / h,
ad is the real root of the solution of the transcendental equation
Figure 00000038

where b min = b (0) is the minimum slot width, m. 2. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что радиальные профильные щелевые отверстия в стенке сепаратора объединены как минимум в две группы одинаковых радиальных профильных щелевых отверстий, длина которых определена из условия возможности изготовления сепаратора с минимальной шириной щели bmin в каждой группе, причем первая группа по ходу движения плунжера на открытие клапана соединена с отверстиями, имеющими форму усеченного круга диаметром d, с образованием между ними сквозного прохода, равного минимальной ширине щели bmin, при этом суммарная проходная площадь радиальных профильных щелевых отверстий и отверстий, имеющих форму усеченного круга диаметром d, обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику клапана. 2. The control valve according to claim 1, characterized in that the radial profile slotted holes in the separator wall are combined into at least two groups of identical radial profile slotted holes, the length of which is determined from the condition that the separator can be manufactured with a minimum slot width b min in each group, wherein the first group during the movement of the plunger to open the valve is connected with openings having the form of a truncated circle diameter d, with the formation of the through passage between them equal to the minimum gap width b min, etc. This total passage area of the radial profile of slotted openings and apertures having a frusto-circle diameter d, provides bandwidth equal percentage valve characteristic.
RU2015139913/06A 2015-09-18 2015-09-18 Control valve with equal percentage flow characteristic RU2597798C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139913/06A RU2597798C1 (en) 2015-09-18 2015-09-18 Control valve with equal percentage flow characteristic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139913/06A RU2597798C1 (en) 2015-09-18 2015-09-18 Control valve with equal percentage flow characteristic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2597798C1 true RU2597798C1 (en) 2016-09-20

Family

ID=56937906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015139913/06A RU2597798C1 (en) 2015-09-18 2015-09-18 Control valve with equal percentage flow characteristic

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2597798C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178389U1 (en) * 2017-05-22 2018-04-02 Общество с ограниченной ответственностью "ТРЭМ ИННОВАЦИИ" AXIAL FLOW VALVE
RU2681059C1 (en) * 2018-01-19 2019-03-01 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Method of profiling the equal-performance clearance characteristics of the regulatory valve and the device for its implementation
RU196436U1 (en) * 2019-09-09 2020-02-28 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Axially symmetric control valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520734C2 (en) * 2012-04-18 2014-06-27 Евгений Николаевич Бокач Axisymmetric bellows-operated top-entry regulating valve
RU2529962C1 (en) * 2013-04-24 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Некст Трейд" Control valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520734C2 (en) * 2012-04-18 2014-06-27 Евгений Николаевич Бокач Axisymmetric bellows-operated top-entry regulating valve
RU2529962C1 (en) * 2013-04-24 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Некст Трейд" Control valve

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Моквелд. "Клапаны защиты от гидроудара (перепускные демпфирующие клапаны)";. Каталог, стр. 1-4; 8003279 *
Моквелд. "Клапаны защиты от гидроудара (перепускные демпфирующие клапаны)";. Каталог, стр. 1-4;RU 2529962 C1, 10.10.2014;NL 8003279 A, 22.01.1981;RU 2520734 C2, 27.06.2014;US 2013277583 A1, 24.10.2013. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178389U1 (en) * 2017-05-22 2018-04-02 Общество с ограниченной ответственностью "ТРЭМ ИННОВАЦИИ" AXIAL FLOW VALVE
RU2681059C1 (en) * 2018-01-19 2019-03-01 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Method of profiling the equal-performance clearance characteristics of the regulatory valve and the device for its implementation
RU196436U1 (en) * 2019-09-09 2020-02-28 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Axially symmetric control valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2641799C2 (en) Valve cage without dead zones between noise suppression sections and high-throughput of flow
RU2597798C1 (en) Control valve with equal percentage flow characteristic
KR102376662B1 (en) Fluid flow control devices and systems, and methods of flowing fluids therethrough
RU2484351C2 (en) Device to increased fluid flow rate in valve
EP3693645A1 (en) Throttle body with several channels running helically
CN109578597B (en) Control valve trim assembly
RU2019133860A (en) CONTROL VALVE WITH HIGH EFFICIENCY CELL
RU2015139936A (en) COMPOSITE DYNAMIC SEALING VALVE ASSEMBLY FOR HIGH-TEMPERATURE CONTROL VALVES
RU2015151081A (en) VALVE VALVE BOX CELL HAVING A LOT OF ANTI-CAVITATION OR REDUCING NOISE RODS
KR20150000475A (en) Flow straightening seat ring and control valve having flow straightening seat ring
RU2681059C1 (en) Method of profiling the equal-performance clearance characteristics of the regulatory valve and the device for its implementation
RU2406001C1 (en) Throttling insert
RU138816U1 (en) LATCH-CONTROLLING LATCH
KR20170086787A (en) Gas pressure control unit using porous material
RU2421652C1 (en) Throttle
KR20220140516A (en) Fluid flow control devices and related systems and methods
DE102009054006A1 (en) Turbine housing for gas turbine of turbo engine, particularly aircraft, is subdivided in multiple segments at circumference, where segments are extended in circumferential direction and in axial direction