RU2684696C1 - Hot gas flow rate control valve - Google Patents
Hot gas flow rate control valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684696C1 RU2684696C1 RU2018119906A RU2018119906A RU2684696C1 RU 2684696 C1 RU2684696 C1 RU 2684696C1 RU 2018119906 A RU2018119906 A RU 2018119906A RU 2018119906 A RU2018119906 A RU 2018119906A RU 2684696 C1 RU2684696 C1 RU 2684696C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- shaft
- flap
- shutter
- sleeve
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
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
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/04—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
-
- 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
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/08—Details
- F16K5/10—Means for additional adjustment of the rate of flow
-
- 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
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/08—Details
- F16K5/12—Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких давлениях и температурах.The invention relates to the field of engineering and is aimed at creating valves for regulating the flow of hot gas, operating at high pressures and temperatures.
Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, состоящего из корпуса с входным и выходным патрубками, заслонки, в выходной патрубок установлено седло с расходным отверстием, в котором с обеих сторон от расходного отверстия выполнены выступы с соосными сквозными цилиндрическими отверстиями, ось которых совпадает с осью цилиндрической поверхности седла, и сосной седлу цилиндрической заслонки, заслонка установлена по отношению к седлу в зоне расходного отверстия с кольцевым зазором, на заслонке с обеих сторон от цилиндрической поверхности заслонки выполнены цапфы, диаметр которых меньше диаметра цилиндрической поверхности заслонки, цапфы заслонки установлены по посадке в сквозные отверстия выступов седла (Патент РФ №2422709, 2010 г., F16K 5/04, F16K 5/10).Known valve design to regulate the flow of hot gas, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, valves, in the outlet nozzle has a seat with a feed hole in which projections with coaxial through cylindrical holes are made on both sides of the feed hole, the axis of which coincides with the axis the cylindrical surface of the saddle, and the pine saddle of the cylindrical flap, the flap is installed relative to the saddle in the area of the supply hole with an annular gap, on the flap on both sides of the qi lindric flap surface is made of trunnions whose diameter is smaller than the diameter of the cylindrical surface of the flap, the flap trunnions are installed by fitting into the through-holes of the protrusions of the saddle (Patent RF №2422709, 2010,
Недостаток данной конструкции заключается в том, что при увеличении давления и размеров расходного отверстия седла возрастает нагрузочная характеристика в клапане, так называемый шарнирный момент, что приводит к увеличению потребной мощности привода и потребной прочности кинематической цепи привод-заслонка, а это приводит к уменьшению надежности работы клапана и увеличению его массы, что недопустимо для использования клапана в летательном аппарате.The disadvantage of this design is that with increasing pressure and the size of the flow hole of the seat increases the load characteristic in the valve, the so-called hinge moment, which leads to an increase in the required drive power and the required strength of the drive-gate kinematic chain, and this reduces the reliability valve and increase its mass, which is unacceptable for use of the valve in the aircraft.
Целью изобретения является повышение надежности работы клапана для регулирования расхода горячего газа.The aim of the invention is to improve the reliability of the valve to control the flow of hot gas.
Указанная цель достигается тем, что в клапане для регулирования расхода горячего газа, состоящего из корпуса с входным и выходным патрубками, заслонки, в выходной патрубок установлено седло с расходным отверстием, смежные поверхности седла и заслонки выполнены в форме цилиндров с общей осью, между смежными цилиндрическими поверхностями седла и заслонки выполнен постоянный кольцевой зазор, корпус защищен изнутри втулками из теплозащитного эрозионностойкого материала, вал установлен в подшипники качения, заслонка установлена через втулку из теплозащитного материала на вал, ось которого совпадает с общей осью смежных цилиндрических поверхностей седла и заслонки, заслонка с обеих сторон при помощи металлических втулок, соединенных при помощи резьбы с валом, установлена на вал и соединена с ним при помощи штифтов, которые расположены в зоне установки металлических втулок, заслонка с обеих сторон расположена внутри втулок из теплозащитного эрозионностойкого материала, между цилиндрической внутренней поверхностью втулок и наружной цилиндрической поверхностью заслонки выполнен кольцевой зазор, при этом внутренняя поверхность втулки из теплозащитного эрозионностойкого материала выполнена ступенчатой формы, а наружная цилиндрическая поверхность заслонки, расположенная внутри втулки, также выполнена ступенчатой формы, при этом цилиндрическая поверхность заслонки, расположенная ближе к краю заслонки, выполнена меньшего диаметра, а в кольцевой зазор установлены последовательно графитовые кольца, при этом графитовое кольцо, расположенное ближе к втулке, касается втулки и установлено по отношению к заслонке с кольцевым зазором, а графитовое кольцо, расположенное ближе к уступу заслонки, касается заслонки и установлено по отношению к втулке с кольцевым зазором.This goal is achieved by the fact that in the valve for regulating the flow of hot gas, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, flaps, a saddle with a flow hole is installed in the exhaust nozzle, the adjacent surfaces of the saddle and the flap are in the form of cylinders with a common axis, between adjacent cylindrical the surfaces of the seat and valve are made of a constant annular gap, the housing is protected from the inside by bushings of heat-proof erosion-resistant material, the shaft is installed in rolling bearings, the valve is installed through KU of heat-shielding material on the shaft, the axis of which coincides with the common axis of the adjacent cylindrical surfaces of the seat and valve, the valve on both sides with metal bushings connected by a thread to the shaft, installed on the shaft and connected to it with pins that are located in the installation area of metal bushings, the valve on both sides is located inside the bushings of heat-shielding erosion-resistant material between the cylindrical inner surface of the bushings and the outer cylindrical surface of the damper an annular gap is made, while the inner surface of the sleeve is made of heat-shielding erosion-resistant material in a stepped form, and the outer cylindrical surface of the flap located inside the sleeve is also stepped, the cylindrical surface of the flap located closer to the edge of the flap is made of a smaller diameter, and an annular gap is installed in series graphite rings, while the graphite ring located closer to the sleeve, touches the sleeve and is set in relation to A ring with an annular gap, and a graphite ring located closer to the ledge of the flap, touches the flap and is mounted with respect to the sleeve with an annular gap.
На фиг. 1 приведена конструкция регулятора расхода горячего газа.FIG. 1 shows the design of a hot gas flow regulator.
На фиг. 2 приведено поперечное сечение конструкции регулятора расхода горячего газа.FIG. 2 is a cross-sectional view of the design of a hot gas flow regulator.
На фиг. 3 приведена выноска установки графитовых колец.FIG. 3 shows the callout of the installation of graphite rings.
На фиг. 4 приведена конструкция отверстия заслонки под штифт.FIG. 4 shows the design of the hole of the valve under the pin.
На фиг. 5 приведен вариант исполнения расходного отверстия седла.FIG. 5 shows the version of the discharge hole of the saddle.
Клапан для регулирования расхода горячего газа (фиг. 1 и 2) состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, седла 4 с расходным отверстием 5, установленным в выходной патрубок, заслонки 6. Смежные поверхности седла 7 и заслонки 8 выполнены в форме цилиндров с общей осью. Между смежными цилиндрическими поверхностями седла и заслонки выполнен постоянный кольцевой зазор. Заслонка установлена через втулку 9 из теплозащитного материала на вал 10, ось которого совпадает с общей осью смежных цилиндрических поверхностей седла и заслонки. Корпус защищен изнутри втулками 11, 12, 13, 14 и 15 из теплозащитного эрозионностойкого материала. Заслонка в поперечном сечении выполнена в форме двух цилиндрических поверхностей 8 и 16, цилиндрическая поверхность 8 заслонки 6, смежная с цилиндрической поверхностью 7 седла 4, выполнена большего радиуса и в виде сектора, длина «L» которого превышает длину «l» расходного отверстия 5 седла. Вал установлен с обеих сторон от заслонки в подшипники качения 17. Заслонка с обеих сторон при помощи металлических втулок 18, соединенных при помощи резьбы с валом 10, установлена на вал и соединена с ним при помощи штифтов 19, которые расположены в зоне установки металлических втулок 18. Заслонка с обеих сторон расположена внутри втулок 11 и 12 из теплозащитного эрозионностойкого материала, между цилиндрической внутренней поверхностью втулок и наружной цилиндрической поверхностью заслонки выполнен кольцевой зазор, при этом внутренняя поверхность втулки из теплозащитного эрозионностойкого материала выполнена ступенчатой формы, а наружная цилиндрическая поверхность заслонки, расположенная внутри втулки также выполнена ступенчатой формы, при чем цилиндрическая поверхность заслонки, расположенная ближе к краю заслонки, выполнена меньшего диаметра, а в кольцевой зазор установлены последовательно четыре графитовых кольца, при этом графитовое кольцо 20, расположенное ближе к втулке, касается втулки и установлено по отношению к заслонке с кольцевым зазором, а графитовое кольцо 21, расположенное ближе к уступу заслонки, касается заслонки и установлено по отношению к втулке с кольцевым зазором, графитовые кольца установлены последовательно (фиг. 3). Герметичность внутренней полости клапана обеспечивается при помощи уплотнительных колец 22.The valve for controlling the flow of hot gas (Fig. 1 and 2) consists of a
Вал 10 может быть выполнен полым (фиг. 1). Внутренняя полость вала 10 может быть заполнена теплозащитным материалом 23. Между торцевыми поверхностями 24 и 25 металлических втулок 18 и втулки 9 из теплозащитного материала, установленной на вал 10, выполнен торцовый зазор «δ», а в металлических втулках выполнен ряд сквозных отверстий 26, соединяющий полость торцового зазора «δ» и внутреннюю полость клапана (фиг. 3). Между штифтом 19 и отверстием в заслонке 6 выполнен зазор «h», расположенный ближе к центру заслонки (фиг. 4). Штифты 19 расположены дальше от расходного отверстия седла 4, чем графитовые кольца 20 и 21. Расходное отверстие седла может быть выполнено в форме прямоугольника, одна пара сторон которого перпендикулярна оси вала (фиг. 5).The
Клапан работает следующим образом. Через входной патрубок 2 горячие газы поступают во внутреннюю полость клапана, заслонка 6 при помощи вала 10 изменяет площадь расходного отверстия седла 4, горячий газ, истекает через расходное отверстие седла, создают необходимую тягу. Благодаря тому, что вал установлен в подшипники качения составляющая нагрузочной характеристики, обусловленная трением, минимальна, трение возникает только в уплотнительных кольцах 22 вала 10. Благодаря упору заслонки в вал через металлические втулки 18 воспринимается осевая нагрузка, а штифты 19, которые расположены в зоне установки металлических втулок 18, передают только усилие, возникающие от нагрузочной характеристики. Усилие, возникающие от нагрузочной характеристики, складывается от момента трения и момента, обусловленного неравномерностью распределения давления по поверхности заслонки.The valve operates as follows. Through the
Благодаря тому, что заслонка с обеих сторон расположена внутри втулок 11 и 12 из теплозащитного эрозионностойкого материала, а между цилиндрической внутренней поверхностью втулок и наружной цилиндрической поверхностью заслонки выполнен кольцевой зазор, при этом внутренняя поверхность втулки из теплозащитного эрозионностойкого материала выполнена ступенчатой формы, а наружная цилиндрическая поверхность заслонки, расположенная внутри втулки также выполнена ступенчатой формы, при чем цилиндрическая поверхность заслонки, расположенная ближе к краю заслонки, выполнена меньшего диаметра, а в кольцевой зазор установлены последовательно четыре графитовых кольца, при этом графитовое кольцо 20, расположенное ближе к втулке, касается втулки и установлено по отношению к заслонке с кольцевым зазором, а графитовое кольцо 21, расположенное ближе к уступу заслонки, касается заслонки и установлено по отношению к втулке с кольцевым зазором и графитовые кольца установлены последовательно, а штифты 19 расположены дальше от расходного отверстия седла 4, чем графитовые кольца 20 и 21, обеспечивается защита подшипников 17 и уплотнительных колец вала от прогрева, при этом уменьшается подвод тепла через штифты. Установка графитовых колец таким образом не приводит к значительному увеличению нагрузочной характеристики из за трения. Как показала практика, нагрузочная характеристика из за трения в графитовых кольцах возникает только при наличии перепада давления в полостях между ними.Due to the fact that on both sides the flap is located inside the
Благодаря тому, что вал выполнен полым и полость заполнена теплозащитным материалом снижается подвод тепла к подшипникам.Due to the fact that the shaft is made hollow and the cavity is filled with heat-shielding material, the heat supply to the bearings is reduced.
Благодаря тому, что между торцовыми поверхностями 24 и 25 металлических втулок 18 и втулки 9 из теплозащитного материала, установленных на вал 10, выполнен торцовый зазор «δ», а в металлических втулках выполнен ряд сквозных отверстий 26, соединяющий полость торцового зазора «δ» и внутреннюю полость клапана, не происходит повышение давления внутри заслонки из-за газификации материала втулки 9, которое могло бы привести к ее разрушению, что увеличивает надежность работы клапана.Due to the fact that between the
Благодаря тому, что расходное отверстие седла выполнено в форме прямоугольника, одна пара сторон которого перпендикулярна оси вала, обеспечивается линейная расходная характеристика, что, в свою очередь, упрощает систему управления.Due to the fact that the flow hole of the seat is made in the shape of a rectangle, one pair of sides of which is perpendicular to the axis of the shaft, a linear flow characteristic is provided, which, in turn, simplifies the control system.
Благодаря тому, что между штифтом 19 и отверстием в заслонке 6 выполнен зазор «h», расположенный к центру заслонки не происходит разрушения штифтов из-за теплового расширения заслонки.Due to the fact that between the
Таким образом, как видно из вышеизложенного, предложенная конструкция увеличивает надежность работы клапана, благодаря снижению подвода тепла к подшипникам и уменьшению нагрузки на штифты.Thus, as can be seen from the above, the proposed design increases the reliability of the valve by reducing the heat input to the bearings and reducing the load on the pins.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119906A RU2684696C1 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Hot gas flow rate control valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119906A RU2684696C1 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Hot gas flow rate control valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2684696C1 true RU2684696C1 (en) | 2019-04-11 |
Family
ID=66168568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018119906A RU2684696C1 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Hot gas flow rate control valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2684696C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743507C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-02-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Hot gas flow control valve and the assembly method |
RU2811730C1 (en) * | 2022-11-28 | 2024-01-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for determining values of hinge moment components and bench flow regulator to provide it |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3276466A (en) * | 1962-05-18 | 1966-10-04 | Lockheed Aircraft Corp | Rotary hot gas valve |
US3680788A (en) * | 1966-06-20 | 1972-08-01 | Thiokol Chemical Corp | Hot gas valve |
US5108075A (en) * | 1991-04-26 | 1992-04-28 | Esm Ii Inc. | Orifice valve assembly |
RU2493461C1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") | Hot gas flow rate control valve |
WO2014075772A1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Regulating device for an exhaust-gas guiding section of a turbine, and exhaust-gas guiding section for a turbine |
RU2663442C1 (en) * | 2017-09-18 | 2018-08-06 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Hot gas flow rate control valve |
-
2018
- 2018-05-30 RU RU2018119906A patent/RU2684696C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3276466A (en) * | 1962-05-18 | 1966-10-04 | Lockheed Aircraft Corp | Rotary hot gas valve |
US3680788A (en) * | 1966-06-20 | 1972-08-01 | Thiokol Chemical Corp | Hot gas valve |
US5108075A (en) * | 1991-04-26 | 1992-04-28 | Esm Ii Inc. | Orifice valve assembly |
RU2493461C1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") | Hot gas flow rate control valve |
WO2014075772A1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Regulating device for an exhaust-gas guiding section of a turbine, and exhaust-gas guiding section for a turbine |
RU2663442C1 (en) * | 2017-09-18 | 2018-08-06 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Hot gas flow rate control valve |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743507C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-02-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Hot gas flow control valve and the assembly method |
RU2811730C1 (en) * | 2022-11-28 | 2024-01-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for determining values of hinge moment components and bench flow regulator to provide it |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103032894B (en) | System for the cap assemblies of supplied with pressurised fluid to gas turbine burner | |
US8196892B2 (en) | Fluid control valve | |
KR20100080430A (en) | Methods, apparatus and/or systems relating to fuel delivery systems for industrial machinery | |
CN102207288A (en) | Variable area fuel nozzle | |
RU2422709C1 (en) | Control valve for hot gas flow rate | |
US20180238459A1 (en) | Check Valve | |
JP2012036890A (en) | Pressure-actuated plug | |
RU2684696C1 (en) | Hot gas flow rate control valve | |
GB2538638A (en) | Turbomachine sparkplug fixing assembly | |
JP7254467B2 (en) | Adjusting overtravel in a two-part plug for use in a valve assembly | |
KR20210044887A (en) | Apparatus and method for controlling gas stream temperature or rate of temperature change | |
WO2017068616A1 (en) | Axial-flow turbine | |
RU2457382C1 (en) | Hot gas flow rate regulator | |
KR20110057698A (en) | Leak control trim and valve | |
TWI493045B (en) | Hot blast control valve for a metallurgical installation | |
RU2355932C1 (en) | Hot gas flow control valve | |
RU2423636C2 (en) | Control valve for hot gas | |
RU2669885C1 (en) | Gas flow rate controller | |
RU2493461C1 (en) | Hot gas flow rate control valve | |
RU2699154C1 (en) | Gas flow regulator | |
RU2663442C1 (en) | Hot gas flow rate control valve | |
KR20150133803A (en) | Valve and Pump Arrangement with Valve | |
US6997437B2 (en) | Valve for dynamic control of fuel flow rate in gas turbine power plant, power plant and components thereof employing such valve, and method of constructing such valve | |
BR112021011579A2 (en) | ASSEMBLY AND METHOD FOR INJECTING A GAS COMBUSTION AGENT | |
RU2746682C1 (en) | Hot gas flow controller |