RU2645103C1 - Direct-flow valve - Google Patents

Direct-flow valve Download PDF

Info

Publication number
RU2645103C1
RU2645103C1 RU2017116934A RU2017116934A RU2645103C1 RU 2645103 C1 RU2645103 C1 RU 2645103C1 RU 2017116934 A RU2017116934 A RU 2017116934A RU 2017116934 A RU2017116934 A RU 2017116934A RU 2645103 C1 RU2645103 C1 RU 2645103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
hollow cylinder
locking device
perforated hollow
flow
Prior art date
Application number
RU2017116934A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Евгеньевич Лебедев
Анна Борисовна Капранова
Александр Михайлович Мельцер
Дмитрий Викторович Воронин
Сергей Владимирович Неклюдов
Егор Михайлович Серов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ")
Priority to RU2017116934A priority Critical patent/RU2645103C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645103C1 publication Critical patent/RU2645103C1/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
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
    • 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
    • F16K47/02—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise

Landscapes

  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

FIELD: valves production.
SUBSTANCE: invention relates to the valve assembly, in particular to the axial flow control valves used in industrial pipeline fittings, and is intended for controlling and closing the working fluids and gases. Straight-flow valve contains external and internal housings, inlet and outlet branch pipes with flanges, a flow divider made in the form of a perforated hollow cylinder, a locking device with a drive of translational motion in the form of a rack mechanism. Locking device is a cylinder-conical shell, the conical part of which is mounted on the side of the outlet pipe, inner surface of the shell interacting with the outer surface of the perforated hollow cylinder which is closed at one end and in the side parts with the surface of the inner shell, and on the inner surface of the shell, in the zone of its cylindrical part there are radial partitions connected to the rack mechanism.
EFFECT: proposed direct-flow valve has a relatively simple design, allows you to significantly relieve the locking device, reduce the load on the drive and reduce turbulence.
1 cl, 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначена для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.The present invention relates to valve manufacturing, in particular, to axial flow control valves used in industrial pipe fittings, and is intended for regulating and shutting off working fluids of liquids and gases.

Известен прямоточный клапан прямоточный регулирующий клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/ / attachments/article 10/1-1.pdf], содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство, представляющее собой поршень с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма.A direct-flow valve is known; a direct-flow control valve of the company Mokveld [http://www.mokveldm.com/ / attachments / article 10 / 1-1.pdf], comprising an external and internal body, an inlet and an outlet pipe with flanges, a flow divider made in in the form of a perforated hollow cylinder, a locking device, which is a piston with a translational drive, made in the form of a rack and pinion mechanism.

Недостатками данного клапана являются увеличенные размеры и сложность внутренней полости из-за размещения преобразователя вращательного движения в поступательное кривошипно-шатунного типа, а также сложность конструкции, возникновение турбулентных течений и кавитации.The disadvantages of this valve are the increased size and complexity of the internal cavity due to the placement of the rotary motion transducer into the translational crank type, as well as the complexity of the design, the occurrence of turbulent flows and cavitation.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный клапан [Патент DE 102013108940 А1 МПК F16K 31/12], содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, отверстия в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство с приводом поступательного движения, запирающее устройство представляет собой обечайку, при этом внутренняя поверхность обечайки взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра, который выполнен закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса.Closest to the proposed invention is a direct-flow valve [Patent DE 102013108940 A1 IPC F16K 31/12], comprising an outer and inner body, inlet and outlet nozzles with flanges, a flow divider made in the form of a perforated hollow cylinder, the openings of which are arranged in circular rows, locking device with translational drive, the locking device is a shell, while the inner surface of the shell interacts with the outer surface of the perforated hollow cylinder, which Execute closed at one end, and in the lateral parts - the surface of the inner shell.

К недостаткам данного клапана следует отнести сложность конструкции, возникновение турбулентных течений и кавитации.The disadvantages of this valve include the design complexity, the occurrence of turbulent flows and cavitation.

Задачей данного изобретения является создание прямоточного клапана относительно простой конструкции, имеющего относительно невысокую турбулизацию потока и кавитацию.The objective of the invention is to provide a direct-flow valve of a relatively simple design having relatively low flow turbulation and cavitation.

Поставленная задача достигается тем, что в прямоточном клапане, содержащем внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, отверстия в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой обечайку, при этом внутренняя поверхность обечайки взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра, который выполнен закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса, внешняя поверхность обечайки выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, при этом цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса, а на криволинейной части выполнены продольные ручьи криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к краю обечайки, причем количество ручьев равно числу отверстий в рядах перфорированного полого цилиндра.The problem is achieved in that in the direct-flow valve containing the outer and inner bodies, inlet and outlet nozzles with flanges, a flow divider made in the form of a perforated hollow cylinder, the openings of which are arranged in circular rows, a locking device with a translational drive in the form of a rack and pinion mechanism , the locking device is a shell, while the inner surface of the shell interacts with the outer surface of the perforated hollow cylinder, which is closed In this case, from one end, and in the lateral parts, with the surface of the inner case, the outer surface of the shell is made in the form of two parts, cylindrical and curved, while the cylindrical part is in contact with the surface of the inner case, and longitudinal streams of curvilinear cross section are made on the curved part, longitudinal axes which are parallel to the longitudinal axis of the valve, and the width and depth increases to the edge of the shell, and the number of streams is equal to the number of holes in the rows of the perforated hollow cylinder.

На фиг. 1 изображена схема прямоточного клапана. На фиг. 2 показан разрез А-А. На фиг 3 изображен вид Б. На фиг. 4 показан вид В. На фиг. 5 приведен вид Д.In FIG. 1 shows a diagram of a direct-flow valve. In FIG. 2 shows a section aa. FIG. 3 is a view of B. FIG. 4 is a view of B. FIG. 5 shows the view D.

Прямоточный клапан содержит внешний корпус 1, входной и выходной патрубки 2 и 3 соответственно, фланцы 4 и 5, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра 6, с отверстиями 7. Запирающее устройство представляет собой цилиндро-коническую обечайку 8. С целью снижения гидродинамического сопротивления перемещению внешняя поверхность обечайки 8 выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной. Цилиндрическая часть обечайки контактирует с поверхностью внутреннего корпуса 10. Для снижения турбулизации потока на криволинейной части обечайки выполнены продольные ручьи 11 криволинейного поперечного сечения, ширина и глубина которых увеличивается к краю обечайки.The direct-flow valve contains an external casing 1, inlet and outlet pipes 2 and 3, respectively, flanges 4 and 5, a flow divider made in the form of a perforated hollow cylinder 6, with holes 7. The locking device is a cylindrical-conical shell 8. In order to reduce the hydrodynamic Resistance to displacement, the outer surface of the shell 8 is made in the form of two parts, cylindrical and curved. The cylindrical part of the shell is in contact with the surface of the inner shell 10. To reduce turbulization of the flow, longitudinal streams 11 of curved cross section are made on the curved part of the shell, the width and depth of which increases towards the edge of the shell.

Это также позволяет направить поток непосредственно к отверстиям в перфорированном полом цилиндре.It also allows directing the flow directly to the holes in the perforated hollow cylinder.

Количество ручьев равно числу отверстий в рядах перфорированного полого цилиндра. С целью снижения нагруженности привода на внутренней поверхности обечайки, в зоне ее цилиндрической части размещены радиальные перегородки 12, соединенные в центральной части при помощи штока 13 с реечным механизмом 9. Это позволяет соединить полости внутреннего корпуса, изменяющиеся в объеме при перемещении обечайки.The number of streams is equal to the number of holes in the rows of the perforated hollow cylinder. In order to reduce the load of the drive on the inner surface of the shell, in the area of its cylindrical part there are radial partitions 12 connected in the central part by means of the rod 13 with the rack mechanism 9. This allows you to connect the cavity of the inner casing, which changes in volume when moving the shell.

Прямоточный клапан работает следующим образом.The in-line valve operates as follows.

В полностью открытом положении (крайнее левое положение обечайки 8, при котором открыты все отверстия 7 в перфорированном полом цилиндре 6) жидкость поступает во внутренний объем внешнего корпуса 1 через входной патрубок 2. Далее поток проходит вдоль клапана, обтекая внутренний корпус 10, и направляется к отверстиям 7 перфорированного полого цилиндра 6. Проходя через них, жидкость попадает в выходной патрубок 3.In the fully open position (the extreme left position of the shell 8, in which all openings 7 in the perforated hollow cylinder 6 are open), the fluid enters the inner volume of the outer casing 1 through the inlet pipe 2. Next, the flow passes along the valve, flowing around the inner casing 10, and is directed to the holes 7 of the perforated hollow cylinder 6. Passing through them, the liquid enters the outlet pipe 3.

Процесс регулирования в данном клапане осуществляется путем перекрытия отверстий 7 перфорированного цилиндра 6 поступательно движущейся обечайкой 8, внутренняя поверхность которой взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра 6 и при перемещении открывает (движение влево) или закрывает (движение вправо) отверстия 7.The control process in this valve is carried out by blocking the holes 7 of the perforated cylinder 6 with a progressively moving shell 8, the inner surface of which interacts with the outer surface of the perforated hollow cylinder 6 and, when moving, opens (movement to the left) or closes (movement to the right) of the hole 7.

Закрытие всех отверстий 7 обечайкой 8 соответствует полностью закрытому клапану (крайнему правому положению обечайки 8).The closure of all openings 7 by the shell 8 corresponds to a fully closed valve (the extreme right position of the shell 8).

Промежуточные положения обечайки 8 соответствуют частичному перекрытию отверстий 7 (часть отверстий открыта, часть закрыта обечайкой).The intermediate positions of the shell 8 correspond to the partial overlap of the holes 7 (part of the holes are open, part is closed by the shell).

С целью снижения турбулентности и кавитационных эффектов внешняя поверхность обечайки выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, при этом цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса, а на криволинейной части выполнены продольные ручьи, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к краю обечайки.In order to reduce turbulence and cavitation effects, the outer surface of the shell is made in the form of two parts, cylindrical and curved, while the cylindrical part is in contact with the surface of the inner casing, and longitudinal streams are made on the curved part, the longitudinal axes of which are parallel to the longitudinal axis of the valve, and the width and depth increase to the edge of the shell.

Наличие криволинейной части способствует плавному направлению потока к отверстиям 7 в перфорированном полом цилиндре 6, причем количество ручьев равно числу отверстий в рядах перфорированного полого цилиндра. Это способствует снижению турбулизации потока.The presence of a curved part contributes to a smooth flow direction to the holes 7 in the perforated hollow cylinder 6, and the number of streams is equal to the number of holes in the rows of the perforated hollow cylinder. This helps to reduce turbulization flow.

Увеличение ширины и глубины продольных ручьев к краю обечайки позволяет также снизить турбулизацию потока за счет формирования устойчивых течений в зоне перехода с криволинейной части обечайки 8 в отверстия 7 перфорированного полого цилиндра 6. при этом кавитационные пузыри, образующиеся во внутренней полости перфорированного полого цилиндра, направляются в центральную зону потока и при схлопывании не разрушают поверхности деталей клапана.The increase in the width and depth of the longitudinal streams to the edge of the shell also reduces flow turbulence due to the formation of stable flows in the transition zone from the curved part of the shell 8 to the holes 7 of the perforated hollow cylinder 6. while cavitation bubbles formed in the inner cavity of the perforated hollow cylinder are directed to the central flow zone and when collapsing do not destroy the surface of the valve parts.

Выполнение продольных осей ручьев параллельными продольной оси клапана, а поперечного сечения криволинейной формы формирует устойчивое осевое течение жидкости и практически исключает возникновение боковых течений.The execution of the longitudinal axes of the streams parallel to the longitudinal axis of the valve, and the cross-section of a curved shape forms a stable axial fluid flow and virtually eliminates the occurrence of side flows.

Предлагаемый прямоточный клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяет уменьшить турбулентность потока и снизить кавитационные эффекты.The proposed direct-flow valve has a relatively simple design, which allows to reduce the turbulence of the flow and reduce cavitation effects.

Claims (1)

Прямоточный клапан, содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, отверстия в котором размещены кольцевыми рядами, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, запирающее устройство представляет собой обечайку, при этом внутренняя поверхность обечайки взаимодействует с внешней поверхностью перфорированного полого цилиндра, который выполнен закрытым с одного торца, а в боковых частях - с поверхностью внутреннего корпуса, отличающийся тем, что внешняя поверхность обечайки выполнена в виде двух частей цилиндрической и криволинейной, при этом цилиндрическая часть контактирует с поверхностью внутреннего корпуса, а на криволинейной части выполнены продольные ручьи криволинейного поперечного сечения, продольные оси которых параллельны продольной оси клапана, а ширина и глубина увеличивается к краю обечайки, причем количество ручьев равно числу отверстий в рядах перфорированного полого цилиндра.A direct-flow valve containing external and internal housings, inlet and outlet nozzles with flanges, a flow divider made in the form of a perforated hollow cylinder, openings in which are arranged in circular rows, a locking device with a translational drive in the form of a rack and pinion device, the locking device is a shell, the inner surface of the shell interacts with the outer surface of the perforated hollow cylinder, which is made closed at one end, and in the side parts with the surface of the inner shell, characterized in that the outer surface of the shell is made in the form of two parts, cylindrical and curved, while the cylindrical part is in contact with the surface of the inner case, and longitudinal streams of curved cross section are made on the curved part, the longitudinal axes of which are parallel to the longitudinal axis of the valve, and the width and depth increases towards the edge of the shell, and the number of streams is equal to the number of holes in the rows of the perforated hollow cylinder.
RU2017116934A 2017-05-15 2017-05-15 Direct-flow valve RU2645103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116934A RU2645103C1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Direct-flow valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116934A RU2645103C1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Direct-flow valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645103C1 true RU2645103C1 (en) 2018-02-15

Family

ID=61226982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116934A RU2645103C1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Direct-flow valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645103C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681871C1 (en) * 2018-04-02 2019-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Control valve
RU2702027C1 (en) * 2019-02-25 2019-10-03 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" Straight-flow control valve
RU2702021C1 (en) * 2018-12-28 2019-10-03 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" Straight-flow control valve
RU2716646C1 (en) * 2019-05-20 2020-03-13 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" Regulating double-plunger passage valve
RU2778759C1 (en) * 2022-03-16 2022-08-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Valve

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3780767A (en) * 1972-12-18 1973-12-25 Masoneilan Int Inc Control valve trim having high resistance vortex chamber passages
RU2048659C1 (en) * 1990-05-14 1995-11-20 Тетра Лаваль Холдингз Энд Файнэнс С.А. Adjusting member for valve
US6973941B2 (en) * 2002-12-19 2005-12-13 Fisher Controls International Llc Control valve with low noise and enhanced flow characteristics
DE102013108940A1 (en) * 2013-08-19 2015-02-19 Vag-Armaturen Gmbh Own medium controlled ring piston valve
RU166272U1 (en) * 2016-02-16 2016-11-20 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Инновационное НефтеГазовое Оборудование (ИНГО)" AXIAL FLOW VALVE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3780767A (en) * 1972-12-18 1973-12-25 Masoneilan Int Inc Control valve trim having high resistance vortex chamber passages
RU2048659C1 (en) * 1990-05-14 1995-11-20 Тетра Лаваль Холдингз Энд Файнэнс С.А. Adjusting member for valve
US6973941B2 (en) * 2002-12-19 2005-12-13 Fisher Controls International Llc Control valve with low noise and enhanced flow characteristics
DE102013108940A1 (en) * 2013-08-19 2015-02-19 Vag-Armaturen Gmbh Own medium controlled ring piston valve
RU166272U1 (en) * 2016-02-16 2016-11-20 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Инновационное НефтеГазовое Оборудование (ИНГО)" AXIAL FLOW VALVE

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681871C1 (en) * 2018-04-02 2019-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Control valve
RU2702021C1 (en) * 2018-12-28 2019-10-03 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" Straight-flow control valve
RU2702027C1 (en) * 2019-02-25 2019-10-03 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" Straight-flow control valve
RU2716646C1 (en) * 2019-05-20 2020-03-13 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение РЕГУЛЯТОР" ЗАО "НПО РЕГУЛЯТОР" Regulating double-plunger passage valve
RU2778759C1 (en) * 2022-03-16 2022-08-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2645103C1 (en) Direct-flow valve
RU2657371C1 (en) Straight-through control valve
RU2016100176A (en) ADJUSTING CRANE
RU2020112774A (en) CONTROL VALVE GATE ASSEMBLY
RU2620616C1 (en) Control valve of axial type
WO2009093035A3 (en) Fluid flow control valve
RU2019112011A (en) ANTI-CAVITATION ELEMENT FOR USE WITH VALVES
RU2646986C1 (en) Straight-through control valve
RU2618150C1 (en) Control valve of direct-flow type
RU2727278C1 (en) Axial control valve
RU2702022C1 (en) Axisymmetric control valve
RU2620617C1 (en) Control valve
EP1988314A2 (en) Valve
RU2702026C1 (en) Straight-flow valve
RU175446U1 (en) DIRECT CONTROL VALVE
RU2647933C1 (en) Axial control valve
RU2716641C1 (en) Micro flow control straightway valve
WO2016106096A3 (en) Valve assembly
RU2681717C1 (en) Axial control valve
RU2681871C1 (en) Control valve
RU2716646C1 (en) Regulating double-plunger passage valve
RU67214U1 (en) LOCKING AND CONTROLLING DEVICE
RU2692607C1 (en) Straight-flow control valve
RU2702027C1 (en) Straight-flow control valve
JP7232680B2 (en) Sleeve valve with air inlet