RU2779083C1

RU2779083C1 - Control valve

Info

Publication number: RU2779083C1
Application number: RU2022100675A
Authority: RU
Inventors: Антон Евгеньевич Лебедев; Кирилл Сергеевич Шлыков; Дмитрий Алексеевич Крутилов; Александр Валентинович Сажин; Илья Алексеевич Иванов; Олег Игоревич Верлока; Артем Алексеевич Лешанов; Леонид Сергеевич Изумрудов; Богдан Дмитриевич Клушин; Иван Александрович Стогов; Илья Игоревич Чубко; Дарья Андреевна Назимова; Алина Андреевна Дудко
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-08-31

Abstract

FIELD: pipeline control valves.

SUBSTANCE: invention relates to pipeline control valves and can be used to control the flow and pressure of liquids and gases. The control valve comprises a body with branch pipes and a cover with a seal. The body contains a plunger with a cylindrical protrusion and a seat with a seal. A spiral is attached to the side surface of the cylindrical protrusion of the plunger, connected at one end to the lower part of the plunger, and at the other end to a flat disk with holes. The helix pitch increases from the plunger to the flat disk.

EFFECT: invention makes it possible to prevent the occurrence of cavitation.

1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности, к регулирующим клапанам, 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 control valves used in industrial pipeline fittings, and is intended for regulating and shutting off working fluids of liquids and gases.

Известен проходной клапан, содержащий корпус с крышкой, между которыми установлена прокладка крышки, во внутреннем объеме корпуса размещено седло с уплотнением, вертикальный приводной шток. Данный клапан снабжен системой внутренней разгрузки, представляющей собой дополнительный внутренний клапан меньшего диаметра [Основы проектирования и оборудование предприятий органического синтеза. Часть 1. Трубопроводная арматура: Учебное пособие. / В.Т. Новиков, Томский политехнический университет ун-т: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 292 с.; с. 117, рис. 3.25].Known through valve, containing a body with a lid, between which the cover gasket is installed, in the internal volume of the body there is a seat with a seal, a vertical drive rod. This valve is equipped with an internal unloading system, which is an additional internal valve of smaller diameter [Fundamentals of design and equipment of organic synthesis enterprises. Part 1. Pipe fittings: Tutorial. / V.T. Novikov, Tomsk Polytechnic University: Publishing house of Tomsk Polytechnic University, 2013. - 292 p.; With. 117, fig. 3.25].

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

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является клапан с плунжерным затвором со свободно устанавливаемым седлом [URL: http://nporeg.m/images/new_katalogi/Katalog-Regulimyushchaya-armatura-NPO-Regulyator.pdf стр. 4-6]. Клапан с плунжерным затвором со свободно устанавливаемым седлом содержит корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла, уплотнение плунжера выполненное в виде шевронного пакета с регулирующими прокладками, фиксируемое поджимной гайкой, в которой размещен грязесъемник.Closest to the proposed invention is a plunger valve with a freely installed seat [URL: http://nporeg.m/images/new_katalogi/Katalog-Regulimyushchaya-armatura-NPO-Regulyator.pdf pp. 4-6]. SUBSTANCE: valve with a plunger gate with a freely installed seat contains a body with inlet and outlet pipes, a cover with a cover seal, a plunger having a cylindrical protrusion at the lower end, a seat with a seat seal, a plunger seal made in the form of a chevron package with control gaskets, fixed by a locking nut, in which the wiper is located.

К недостаткам данного клапана следует отнести возникновение кавитации.The disadvantages of this valve include the occurrence of cavitation.

Задачей данного изобретения является создание клапана регулирующего, предотвращающего возникновение кавитации.The objective of this invention is to create a control valve that prevents the occurrence of cavitation.

Поставленная задача достигается тем, что в клапане регулирующем, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, крышку с уплотнением крышки, плунжер, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ, седло с уплотнением седла, уплотнение плунжера, выполненное в виде шевронного пакета с регулирующими прокладками, фиксируемое поджимной гайкой, в которой размещен грязесъемник.This task is achieved by the fact that in the control valve, containing a body with inlet and outlet pipes, a cover with a cover seal, a plunger having a cylindrical protrusion at the lower end, a seat with a seat seal, a plunger seal made in the form of a chevron package with control gaskets, fixed clamping nut in which the wiper is located.

Отличительными особенностями предлагаемого клапана регулирующего является то, что к боковой поверхности цилиндрического выступа прикреплена спираль, одним концом соединенная с нижней частью плунжера, а другим - с плоским диском с отверстиями, причем шаг спирали увеличивается от плунжера к плоскому диску.Distinctive features of the proposed control valve are that a spiral is attached to the side surface of the cylindrical protrusion, connected at one end to the lower part of the plunger, and at the other end to a flat disk with holes, and the spiral pitch increases from the plunger to the flat disk.

На фиг. 1 изображена схема клапана регулирующего. На фиг. 2 увеличено (2:1) показан плунжер с цилиндрическим выступом, спиралью и плоским диском с отверстиями.In FIG. 1 shows a diagram of a control valve. In FIG. 2 enlarged (2:1) shows a plunger with a cylindrical boss, a helix and a flat disk with holes.

Клапан регулирующий содержит корпус 1, с входным 2 и выходным 3 патрубками, крышку 4 с уплотнением крышки 5, плунжер 6, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ 7, седло 8 с уплотнением седла 9. Уплотнение плунжера 6, выполненное в виде шевронного пакета 10 с регулирующими прокладками 11, фиксируемое поджимной гайкой 12, в которой размещен грязесъемник 13.The control valve comprises a body 1 with inlet 2 and outlet 3 pipes, a cover 4 with a cover seal 5, a plunger 6 having a cylindrical protrusion 7 at its lower end, a seat 8 with a seat seal 9. The seal of the plunger 6 is made in the form of a chevron package 10 s adjusting shims 11, fixed by clamping nut 12, in which the wiper 13 is placed.

К боковой поверхности цилиндрического выступа 7 прикреплена спираль 14, одним концом соединенная с нижней частью плунжера 6, а другим - с плоским диском 15 с отверстиями 16. Шаг спирали 14 увеличивается от плунжера 6 к плоскому диску 15.A spiral 14 is attached to the side surface of the cylindrical protrusion 7, connected at one end to the lower part of the plunger 6, and at the other end to a flat disk 15 with holes 16. The pitch of the spiral 14 increases from the plunger 6 to the flat disk 15.

Клапан регулирующий работает следующим образом.The control valve works as follows.

В полностью открытом положении плунжер 6 поднят на максимальную величину, жидкость поступает в клапан через входной патрубок 2, проходит через отверстие в седле 8 и отверстия 16 в плоском диске 15 и, обтекая цилиндрический выступ 7, спираль 14 и плоский диск 15, направляется в выходной патрубок 3.In the fully open position, the plunger 6 is raised to the maximum value, the liquid enters the valve through the inlet pipe 2, passes through the hole in the seat 8 and holes 16 in the flat disk 15 and, flowing around the cylindrical protrusion 7, the spiral 14 and the flat disk 15, is directed to the outlet tube 3.

При полностью закрытом положении плунжер 6 находится в нижнем положении, своим торцом он перекрывает отверстие в седле 8, жидкость через клапан не проходит. В этом положении цилиндрический выступ 7, прикреплена к его к боковой поверхности спираль 14, соединенная с плоским диском 15 с отверстиями 16, находятся внутри седла.In the fully closed position, the plunger 6 is in the lower position, its end covers the hole in the seat 8, the liquid does not pass through the valve. In this position, the cylindrical protrusion 7, attached to its side surface of the spiral 14, connected to a flat disk 15 with holes 16, are inside the saddle.

При открытии клапана плунжер 6, имеющий на нижнем конце цилиндрический выступ 7, к боковой поверхности которого прикреплена спираль 14, соединенная с плоским диском 15 с отверстиями 16, поднимаются вверх, при этом происходит открытие прохода для жидкости.When the valve is opened, the plunger 6, which has a cylindrical protrusion 7 at its lower end, to the side surface of which a spiral 14 is attached, connected to a flat disk 15 with holes 16, rises, and a passage for the liquid opens.

На начальных фазах жидкость проходит через зазор между седлом и плунжером и отверстия 16 в плоском диске 15. Поток делится витками спирали 14 и отверстиями 16 на струи, что способствует рассеиванию энергии потока и предотвращению кавитации. За счет того, что шаг спирали 14 увеличивается от плунжера 6 к плоскому диску 15 на начальных фазах открытиях, когда скорость потока максимальна, а давление низкое, процесс взаимодействия потока с витками спирали происходит в местах, где шаг минимальный. Это позволяет на начальном этапе разделить поток на большее количество струй. Далее, при подъеме плунжера 6, плоский диск 15 выходит из седла 8, увеличивается проходное сечение и происходит снижение скорости потока. Взаимодействие потока происходит с большим количеством витков спирали, при этом шаг витков увеличивается (от плунжера к плоскому диску), что позволяет эффективно бороться с кавитацией и плавно увеличивать расход жидкости через клапан.In the initial phases, the liquid passes through the gap between the seat and the plunger and holes 16 in the flat disk 15. The flow is divided by spiral turns 14 and holes 16 into jets, which helps to dissipate the energy of the flow and prevent cavitation. Due to the fact that the pitch of the helix 14 increases from the plunger 6 to the flat disk 15 in the initial phases of openings, when the flow velocity is maximum and the pressure is low, the process of flow interaction with the spiral turns occurs in places where the pitch is minimal. This allows at the initial stage to divide the flow into a larger number of jets. Further, when the plunger 6 is raised, the flat disk 15 leaves the seat 8, the flow area increases and the flow rate decreases. The interaction of the flow occurs with a large number of turns of the spiral, while the pitch of the turns increases (from the plunger to the flat disk), which makes it possible to effectively combat cavitation and smoothly increase the flow of fluid through the valve.

Таким образом, с целью борьбы с кавитацией, при открытии клапана поток делится отверстиями 16 и витками спирали 14 на струи, причем на начальных фазах открытия, жидкость проходит между витками с меньшим шагом, то есть делится на большее количество струй, а далее, когда скорость снижается, расстояния между витками увеличивается (увеличивается шаг спирали 14).Thus, in order to combat cavitation, when the valve is opened, the flow is divided by holes 16 and coils of spiral 14 into jets, and in the initial phases of opening, the liquid passes between the coils with a smaller pitch, that is, it is divided into a larger number of jets, and then, when the speed decreases, the distance between the turns increases (helix pitch 14 increases).

Предлагаемая конструкция клапана регулирующего позволяет предотвратить возникновение кавитации.The proposed design of the control valve helps prevent cavitation.

Claims

A control valve comprising a body with inlet and outlet pipes, a cover with a cover seal, a plunger having a cylindrical protrusion at its lower end, a seat with a seat seal, a plunger seal made in the form of a chevron package with control gaskets, fixed by a clamping nut in which a wiper is placed , characterized in that a spiral is attached to the side surface of the cylindrical protrusion, connected at one end to the lower part of the plunger, and at the other - to a flat disk with holes, and the pitch of the spiral increases from the plunger to the flat disk.