RU2647933C1

RU2647933C1 - Axial control valve

Info

Publication number: RU2647933C1
Application number: RU2017116539A
Authority: RU
Inventors: Антон Евгеньевич Лебедев; Анна Борисовна Капранова; Александр Михайлович Мельцер; Дмитрий Викторович Воронин; Сергей Владимирович Неклюдов; Егор Михайлович Серов
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-03-21

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. Axial control valve contains external and internal bodies, inlet and outlet branch pipe stubs with flanges, flow divider in the form of a perforated hollow cylinder, locking device with a translational drive in the form of a rack mechanism. Holes in the perforated hollow cylinder are arranged in circular rows, have an elliptical shape, the semimajor axis of the ellipse being inclined to the longitudinal axis of the valve at an angle that is the same in each row and increasing from row to row along the fluid flow.

EFFECT: offered axial control valve has a relatively simple structure that allows to reduce cavitation effects and increase the service life.

1 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.The present invention relates to valve engineering, 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 регулирующий клапан DN 100 - 1800 PN 10 - 160 [http://gpvalve.ru/files/images/doc/pdf/31.pdf, с. 15], содержащий корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде набора соосно установленных перфорированных полых цилиндров, поршень с приводом и преобразователем вращательного движения в поступательное, представляющим собой кривошипно-шатунный механизм.Known direct-flow control valve DN 100 - 1800 PN 10 - 160 [http://gpvalve.ru/files/images/doc/pdf/31.pdf, p. 15], comprising a housing, inlet and outlet nozzles with flanges, a flow divider made in the form of a set of coaxially mounted perforated hollow cylinders, a piston with a drive and a translational rotational motion converter, which is a crank mechanism.

Недостатками данного клапана являются увеличенные размеры и сложность внутренней полости из-за размещения преобразователя вращательного движения в поступательное кривошипно-шатунного типа, а также возникновение 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 occurrence of cavitation.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является 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.Closest to the proposed invention is a direct-flow control valve company Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/10/1-1.pdf], containing an external and internal body, inlet and outlet nozzles with flanges, flow divider made 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.

К недостаткам данного клапана следует отнести сложность конструкции, возникновение турбулентных вихрей и кавитации в процессе работы.The disadvantages of this valve include the complexity of the design, the occurrence of turbulent vortices and cavitation during operation.

Задачей данного изобретения является создание осевого регулирующего клапана относительно простой конструкции, снижающей турбулизацию потока и кавитацию.The objective of the invention is to provide an axial control valve of a relatively simple design that reduces flow turbulization and cavitation.

Поставленная задача достигается тем, что в осевом регулирующем клапане, содержащем внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, отверстия в перфорированном полом цилиндре расположены кольцевыми рядами, имеют эллиптическую форму, причем большая полуось эллипса наклонена к продольной оси клапана под углом, одинаковым в каждом ряде и увеличивающимся от ряда к ряду по ходу движения жидкости, кроме того, внешние края отверстий выполнены скругленными.The task is achieved by the fact that in the axial control 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, a locking device with a translational motion drive in the form of a rack mechanism, holes in a perforated hollow cylinder are arranged in circular rows, have an elliptical shape, with the semi-major axis of the ellipse inclined to the longitudinal axis of the valve at an angle identical in each row and increasing from row to Poison in the course of fluid flow, in addition, the outer edges of the openings are rounded.

На фиг. 1 изображена схема осевого регулирующего клапана.In FIG. 1 shows a diagram of an axial control valve.

На фиг. 2 показан разрез А-А.In FIG. 2 shows a section aa.

На фиг 3 изображен вид Б.Figure 3 shows a view of B.

На фиг. 4 показана форма и расположение (углов наклона большей полуоси) отверстий в перфорированном полом цилиндре.In FIG. 4 shows the shape and location (angles of inclination of the major axis) of the holes in the perforated hollow cylinder.

На фиг. 5 показан разрез В-В (увеличенно).In FIG. 5 shows a section bb (enlarged).

Осевой регулирующий 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 8, реечный привод 9, внутренний корпус 10, запирающее устройство крепится к реечному приводу при помощи стержней 11.The axial control valve contains an outer 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 openings 7, a locking device 8, a rack drive 9, an internal housing 10, a locking the device is attached to the rack drive using the rods 11.

Осевой регулирующий клапан работает следующим образом.Axial control valve operates as follows.

В полностью открытом положении (крайнее левое положение запирающего устройства, при котором открыты все отверстия в перфорированном полом цилиндре) жидкость поступает во внутренний объем внешнего корпуса через входной патрубок. Далее поток проходит вдоль клапана, обтекая внутренний корпус, и направляется к отверстиям перфорированного полого цилиндра. Проходя через них, жидкость попадает во выходной патрубок, а далее в трубопровод.In the fully open position (the leftmost position of the locking device, in which all openings in the perforated hollow cylinder are open), the fluid enters the internal volume of the outer casing through the inlet pipe. Further, the flow passes along the valve, flowing around the inner casing, and is directed to the holes of the perforated hollow cylinder. Passing through them, the liquid enters the outlet pipe, and then into the pipeline.

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

Закрытие всех отверстий запирающим устройством соответствует полностью закрытому клапану.Closing all openings with a locking device corresponds to a fully closed valve.

Промежуточные положения запирающего устройства соответствуют частичному перекрытию отверстий (часть отверстий открыта, часть закрыта).The intermediate positions of the locking device correspond to a partial overlap of the holes (part of the holes is open, part is closed).

Благодаря тому, что отверстия в перфорированном полом цилиндре расположены кольцевыми рядами и имеют эллиптическую форму, удается снизить процесс вихреобразования (турбулентности).Due to the fact that the holes in the perforated hollow cylinder are arranged in circular rows and have an elliptical shape, it is possible to reduce the process of vortex formation (turbulence).

Расположение большей полуоси эллипса отверстий под наклоном к продольной оси клапана под углом, который имеет одинаковое значение в каждом ряде и увеличивается от ряда к ряду по ходу движения жидкости, позволяет снизить турбулентность и кавитацию за счет оптимального распределения и направления струй, истекающих из отверстий.The location of the major axis of the ellipse of the holes at an angle to the longitudinal axis of the valve at an angle that has the same value in each row and increases from row to row in the direction of the fluid, reduces turbulence and cavitation due to the optimal distribution and direction of the jets flowing from the holes.

Выполнение внешних краев отверстий скругленными позволяет снизить турбулизацию потока за счет плавного обтекания.The execution of the outer edges of the holes rounded allows to reduce the turbulization of the flow due to smooth flow.

Предлагаемый осевой регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяющую уменьшить турбулентность и кавитационные эффекты, а также повысить срок службы клапана.The proposed axial control valve has a relatively simple design, which allows to reduce turbulence and cavitation effects, as well as to increase the service life of the valve.

Claims

An axial control valve containing external and internal housings, inlet and outlet nozzles with flanges, a flow divider made in the form of a perforated hollow cylinder, a locking device with a translational drive in the form of a rack gear, characterized in that the holes in the perforated hollow cylinder are arranged in circular rows have an elliptical shape, with the semi-major axis of the ellipse inclined to the longitudinal axis of the valve at an angle identical in each row and increasing from row to row in the direction of travel fluids, in addition, the outer edges of the holes are rounded.