RU2773025C1

RU2773025C1 - Disk-type straight-flow gate valve

Info

Publication number: RU2773025C1
Application number: RU2021112047A
Authority: RU
Inventors: Антон Евгеньевич Лебедев; Анна Борисовна Капранова; Илья Сергеевич Гуданов; Сергей Иванович Моднов
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2022-05-30

Abstract

FIELD: valve engineering.

SUBSTANCE: invention relates to valve engineering, in particular, to disk-type valve gates applied in industrial pipeline valves, and is intended for controlling and shutting off working media of liquids and gases. Disk-type straight-flow gate valve comprises one input and one output flanges, a body provided with a seat with a sealing surface, a shaft installed in the body by means of bearing bushings, perpendicular to the axis of symmetry of the through hole thereof with an offset relative to said axis, a disk installed on the shaft, locked from rotation on the shaft by keys, a lamella is placed on the disk, the external face whereof has a conical surface, packing, a packing cover, a drive. Through inclined channels are made on the sides of the disk located on both sides of the shaft, connecting the cylindrical surface of the disk and the lateral sides thereof, wherein the axes of the channels lie in the meridional planes of the disk.

EFFECT: proposed structure of a disk-type straight-flow gate valve allows for a reduction in the intensity of cavitation in the process of control of the flow of liquid media.

1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к дисковым затворам, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.The present invention relates to valve building, in particular, to butterfly valves used in industrial pipeline fittings, and is intended for regulating and shutting off working fluids of liquids and gases.

Известен поворотный дисковый затвор с тройным эксцентриситетом, содержащий корпус, в котором размещено седло с уплотнительной поверхностью, приводного вала установленного в корпусе перпендикулярно оси симметрии его проходного отверстия со смещением относительно указанной оси и поворотный затвор, консольно закрепленный на приводном валу и зафиксированный от проворота шпонками [Патент РФ N 143023, МПК F16K 1/22, опубл. 1961].A butterfly valve with triple eccentricity is known, containing a housing in which a seat with a sealing surface is placed, a drive shaft installed in the housing perpendicular to the axis of symmetry of its bore with an offset relative to the specified axis and a rotary valve cantilevered on the drive shaft and fixed from rotation with keys [ RF patent N 143023, IPC F16K 1/22, publ. 1961].

Недостатками данного затвора является возникновение кавитации.The disadvantages of this shutter is the occurrence of cavitation.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является затвор дисковый с тройным эксцентриситетом. Затвор состоит из корпуса с входным и выходным фланцами, размещенного внутри корпуса седла с уплотнительной поверхностью, вала, установленного посредством подшипниковых втулок в вышеуказанный корпус, перпендикулярно оси симметрии его проходного отверстия со смещением относительно указанной оси, установленного на вал диска, который зафиксирован на валу от проворота шпонками, установленной на диск ламели, внешняя грань которой имеет конусную поверхность, ось которой наклонена относительно оси симметрии проходного отверстия корпуса, прижимного кольца, прижимающего ламель к диску при помощи винтов, сальника, крышки сальника, нижней крышки, скобы, установленной на присоединительную площадку корпуса, привода, закрепленного на скобе, отличающийся тем, что величина выступа шпонок из шпоночного паза вала, измеряемая от оси вала до самой удаленной грани шпонки, меньше половины минимального диаметра расточки корпуса под установку подшипниковых втулок [АС СССР №194385, МПК G01L 25/00, G01B 5/30, опубл. 1967].Closest to the proposed invention is a valve disk with a triple eccentricity. The valve consists of a body with inlet and outlet flanges, placed inside the seat body with a sealing surface, a shaft mounted by means of bearing bushings in the above body, perpendicular to the symmetry axis of its through hole with an offset relative to the specified axis, mounted on the disk shaft, which is fixed on the shaft from turning with keys, a lamella installed on the disk, the outer edge of which has a conical surface, the axis of which is inclined relative to the axis of symmetry of the body bore, a clamping ring that presses the lamella to the disk with screws, stuffing box, stuffing box cover, bottom cover, bracket installed on the connecting platform housing, drive, mounted on the bracket, characterized in that the value of the protrusion of the keys from the keyway of the shaft, measured from the shaft axis to the outermost edge of the key, is less than half the minimum diameter of the bore of the housing for the installation of bearing bushings [AS USSR No. 194385, IPC G01L 25/ 00, G01B 5/30, about publ. 1967].

Недостатками данного клапана являются возникновение кавитации.The disadvantages of this valve are the occurrence of cavitation.

Задачей данного изобретения является создание дискового прямоточного затвора, позволяющего снизить интенсивность кавитации в процессе регулирования расхода жидких сред.The objective of this invention is to create a direct-flow disk valve, which makes it possible to reduce the intensity of cavitation in the process of regulating the flow of liquid media.

Поставленная задача достигается тем, предлагается дисковый прямоточный затвор, содержащий входной и выходной фланцы, корпус, имеющий седло с уплотнительной поверхностью, вал, установленный в корпусе посредством подшипниковых втулок, перпендикулярно оси симметрии его проходного отверстия со смещением относительно указанной оси, установленный на вал диск, который зафиксирован на валу от проворота шпонками, на диске размещена ламель, внешняя грань которой имеет конусную поверхность, сальник, крышку сальника, привод,The task is achieved by the fact that a direct-flow disk valve is proposed, containing inlet and outlet flanges, a housing having a seat with a sealing surface, a shaft mounted in the housing by means of bearing bushings, perpendicular to the symmetry axis of its through hole with an offset relative to the specified axis, a disk mounted on the shaft, which is fixed on the shaft against rotation with keys, a lamella is placed on the disk, the outer edge of which has a conical surface, an oil seal, an oil seal cover, a drive,

Отличительными признаками предлагаемого дискового прямоточного затвора является то, что на боковых сторонах диска, расположенных по обе стороны от вала, выполнены сквозные наклонные каналы, связывающие цилиндрическую поверхность диска и его боковые стороны, причем оси каналов лежат в меридиональных плоскостях диска.Distinctive features of the proposed disk direct-flow valve is that on the sides of the disk, located on both sides of the shaft, through inclined channels are made connecting the cylindrical surface of the disk and its sides, and the axes of the channels lie in the meridional planes of the disk.

На фиг.1 изображена схема дискового прямоточного затвора.Figure 1 shows a diagram of a direct-flow disk gate.

На фиг.2 показан вид слева.Figure 2 shows a left side view.

На фиг.3 представлен диск (вид сверху).Figure 3 shows the disk (top view).

На фиг.4 изображен диск со стороны входного фланца (вид А).Figure 4 shows the disk from the input flange (view A).

Дисковый прямоточный затвор содержит входной 1 и выходной 2 фланцы, корпус 3, имеющий седло 4 с уплотнительной поверхностью 5, вал 6, установленный в корпусе 3 посредством подшипниковых втулок 7, перпендикулярно оси симметрии его проходного отверстия со смещением относительно указанной оси.Disk straight-through valve contains inlet 1 and outlet 2 flanges, body 3 having seat 4 with sealing surface 5, shaft 6 installed in body 3 by means of bearing bushings 7 perpendicular to the axis of symmetry of its through hole offset relative to the specified axis.

На вал 6 установлен диск 8, который зафиксирован на валу 6 от проворота шпонками. На диске 8 размещена ламель 9, внешняя грань которой имеет конусную поверхность. Для уплотнения вала 6 в корпусе 3 установлен сальник 10, снабженный крышкой сальника 11. Поворот вала 6 с диском 8 осуществляется от привода 12.A disk 8 is installed on the shaft 6, which is fixed on the shaft 6 from rotation with keys. On disk 8 there is a lamella 9, the outer edge of which has a conical surface. To seal the shaft 6 in the housing 3, an oil seal 10 is installed, equipped with a stuffing box cover 11. The rotation of the shaft 6 with the disk 8 is carried out from the drive 12.

С целью снижения интенсивности кавитации на боковых сторонах диска 8, расположенных по обе стороны от вала 6, выполнены сквозные наклонные каналы 13 и 14, связывающие цилиндрическую поверхность диска 8 и его боковые стороны, причем оси каналов 13 и 14 лежат в меридиональных плоскостях диска 8. Наличие сквозных наклонных каналов 13 и 14 позволяет в начале открытия затвора организовать движение жидкости в виде отдельных струй, что приводит к рассеиванию энергии потока и является эффективным способом борьбы с кавитацией.In order to reduce the intensity of cavitation on the sides of the disk 8, located on both sides of the shaft 6, through inclined channels 13 and 14 are made connecting the cylindrical surface of the disk 8 and its sides, and the axes of the channels 13 and 14 lie in the meridional planes of the disk 8. The presence of through inclined channels 13 and 14 allows, at the beginning of the shutter opening, to organize the movement of liquid in the form of separate jets, which leads to the dissipation of flow energy and is an effective way to combat cavitation.

Дисковый прямоточный затвор работает следующим образом.Disk once-through valve operates as follows.

В полностью отрытом положении плоскость диска 8 параллельна продольному сечению трубопровода. Жидкость протекает через дисковый прямоточный затвор, обтекая диск 8 с обеих сторон.In the fully open position, the plane of the disc 8 is parallel to the longitudinal section of the pipeline. The liquid flows through the disk once-through valve, flowing around the disk 8 on both sides.

Закрытие дискового прямоточного затвора осуществляется при помощи привода 12, вращение с которого передается на вал 6 с диском 8. В полностью закрытом положении плоскость диска 8 перпендикулярна потоку. Боковая поверхность диска 8 касается поверхности седла 4. Каналы 13 и 14 перекрыты со стороны цилиндрической поверхности диска 8 поверхностью седла 4. Наличие ламели 9 с конусной поверхностью на внешней грани позволяет обеспечить герметичность дискового затвора в закрытом положении.Closing of the direct-flow disk valve is carried out using the drive 12, the rotation from which is transmitted to the shaft 6 with the disk 8. In the fully closed position, the plane of the disk 8 is perpendicular to the flow. The side surface of the disk 8 touches the surface of the seat 4. Channels 13 and 14 are blocked from the side of the cylindrical surface of the disk 8 by the surface of the seat 4. The presence of a lamella 9 with a conical surface on the outer edge makes it possible to ensure the tightness of the butterfly valve in the closed position.

В процессе открытия дискового прямоточного затвора (при повороте диска 8) происходит угловой поворот вала 6 с диском 8, при котором с целью снижения интенсивности кавитации сначала открываются каналы 13 и 14 (это происходит при малых углах поворота диска 8) через которые проходит поток жидкости. Далее происходит открытие основных сечений (между диском и седлом). При этом струи, проходящие через каналы 13 и 14, разбивают поток на отдельные зоны. Такое поэтапное открытие позволяет, эффективно бороться с возникновением кавитации и снизить ее интенсивность.In the process of opening a direct-flow disk valve (when disk 8 is rotated), the shaft 6 with disk 8 is rotated angularly, in which, in order to reduce the cavitation intensity, channels 13 and 14 are first opened (this occurs at small rotation angles of disk 8) through which the fluid flow passes. Next, the opening of the main sections (between the disk and the saddle) occurs. In this case, the jets passing through the channels 13 and 14 break the flow into separate zones. Such a phased opening allows you to effectively deal with the occurrence of cavitation and reduce its intensity.

За счет того, что каналы 13 и 14 связывают цилиндрическую поверхность диска 8 и его боковые стороны удается обеспечить плавный перепад давлений и эффективное дросселирование потока на начальном этапе открытия, когда скорости потока максимальны и вероятность возникновения кавитации очень велика.Due to the fact that the channels 13 and 14 connect the cylindrical surface of the disk 8 and its sides, it is possible to ensure a smooth pressure drop and effective flow throttling at the initial stage of opening, when the flow rates are maximum and the likelihood of cavitation is very high.

Благодаря тому, что каналы 13 и 14 выполнены наклонными, причем оси каналов 13 и 14 лежат в меридиональных плоскостях диска 8, удается обеспечить такое направление течения струй, при котором они направлены к центру потока. Это позволяет организовать зону кавитации на удалении от элементов дискового прямоточного затвора и стенок трубопровода.Due to the fact that the channels 13 and 14 are made inclined, and the axes of the channels 13 and 14 lie in the meridional planes of the disc 8, it is possible to provide such a direction of the flow of the jets in which they are directed towards the center of the flow. This allows you to organize a cavitation zone at a distance from the elements of a direct-flow disk valve and the pipeline walls.

Предлагаемая конструкция дискового прямоточного затвора позволяет снизить интенсивность кавитации в процессе регулирования расхода жидких сред.The proposed design of a direct-flow disk valve allows to reduce the intensity of cavitation in the process of regulating the flow of liquid media.

Claims

Disk direct-flow valve containing inlet and outlet flanges, a housing having a seat with a sealing surface, a shaft mounted in the housing by means of bearing bushings, perpendicular to the axis of symmetry of its through hole with an offset relative to the specified axis, a disk mounted on the shaft, which is fixed on the shaft from rotation dowels, a lamella is placed on the disk, the outer edge of which has a conical surface, an oil seal, a stuffing box cover, a drive, characterized in that on the sides of the disk, located on both sides of the shaft, through inclined channels are made connecting the cylindrical surface of the disk and its sides , and the channel axes lie in the meridional planes of the disk.