SE432993B - Anordning for reglering av en fluidstrom - Google Patents

Description

20 25 30 35 40 7711575-6 enligt uppfinningen. Fig 4 visar en-ytterligare utföringsform av en såsom flödesregulator utformad ventil enligt uppfinningen. Fig 5 visar en axial- sektion genom en kikkran, med vilken en ventil enligt uppfinningen är inför- livad.

I fig l visas en axialsektion genom en med en rörledning 2 införlivad ventil enligt uppfinningen. Ventilens regleringsdel utgöres av en skruvfjäder 4, vars ena ände är ansluten till en ansats 6 i rörledningen och vars andra ände uppbär en tryckplatta 8, som bildar ett strömningsmotstånd med fixerad genom- strömningsarea. Vätskeströmningen genom rörledningen 2 sker i pilarnas riktning och sålunda strömmar vätska mellan skruvfjäderns lindningsvarv. Skruvfjädern kommer därmed att i beroende av arean mellan lindningsvarven bestämma ventilens genomströmningsarea. Strömmen av vätska genom rörledningen påverkar tryckplattan 8, som vid ökande vätskeströmning utsättes för ett högre tryck av vätskan och därigenom pressas åt höger, vilket medför en sammantryckning av skruvfjädern 4.

Vid sammanpressningen av skruvfjädern 4 minskar genomströmningsarean mellan fjäderns lindningsvarv, vilket leder till strypning av vätskeflödet. Vid minskande vätskeflöde pressar fjädern tryckplattan 8 åt vänster i figuren, varigenom genomströmningsarean mellan fjäderns lindningsvarv ökar och vätske- strömningen likaledes ökar. Ventilen enligt fig l är lämplig för användning såsom automatiskt verkande avstängningsventil, som träder i funktion vid onormalt stort flöde genom ledningen 2 t ex till följd av ett ledningsbrott ned- ströms från ventilen." Vid ett sådant ledningsbrott kommer fjädern 4 att tryckas samman till stängt läge och effektivt kvarhållas i detta läge genom tryck- skillnaden i ledningens på ömse sidor om ventilen belägna partier.

Fig 2 visar en automatiskt verkande flödesregulator, som är införlivad med en rörledning 10. I rörledningen är anordnad en med denna fast förbunden platta l2, vilken uppbär en ände av en skruvfjäder l4. Radiellt utanför skruvfjädern 14 är plattan l2 försedd med genomströmningsöppningar l6. Vid sin relativt plattan l2 motsatta ände uppbär skruvfjädern en tryckplatta l8, vilken är styrd för axiell rörelse i rörledningen lO. Plattan l8 är försedd med ett centralt inlopp 20.

Såväl plattan l2 som plattan l8 bildar strömningsmotstândl med fixerad genom- strömningsarea och medför en reduktion av tryckfallet över fjädern 14, vilket tryckfall om det är för stort medför vibrationer hos fjädern och därav följande oljud. Flödesregulatorn enligt fig 2 arbetar enligt samma princip som ventilen enligt fig l, d v s flödesregulatorn enligt fig 2 upprätthåller ett konstant flöde i rörledningen genom att genomströmningsarean mellan trådvarven minskar l0 l5 \ 20 25 30 35 m~ 7711575-6 vid ökande flöde och vätsketryck på plattan 18 så att flödet åter minskar och tvärtom.

I fig 3a och 3b visas en mot fig 2 svarande flödesregulator, vilken är anordnad i en rörledning 22. Sålunda innefattar flödesregulatorn enligt fig 3a och 3b en platta 24, som uppbär en skruvfjäder 26 och periferiellt utanför fjädern är försedd med genomströmningshâl 28. Fjädern 26 uppbär vid sin relativt plattan 24 motsatta ände en tryckplatta 30 med ett centralt genomströmningshål 32. Plattorna 24 och 30 bildar strömningsmotstând med fixerad genomströmningsarea för att reducera tryckfallet över fjädern 26.

Flödesregulatorn enligt fig 3a och 3b skiljer sig från flödesregulatorerna enligt fig l och 2 genom att skruvfjädern är utformad konisk. Detta medför, att flödesregulatorn erhåller en annan karaktäristik än flödesregulatorn med cylindrisk skruvfjäder. Vid flödesregulator med cylindrisk skruvfjäder blir ändringen av genomströmningsarean proportionell mot ändringen av fjäderns längd, medan man vid en flödesregulator med konisk fjäder erhåller en annan karaktäristik. Sålunda kommer fjädern 26 vid minskning av avståndet mellan fjäderns ändar till följd av fjäderns sammantryckning vid ökat tryck på plattan 30 först att sammantryckas vid de lindningsvarv, som har den största diametern. Vid sammantryckning av fjädern från det i fig 3a visade läget sker sålunda först en relativt snabb minskning av genomströmningsarean, eftersom trâdvarven med störst diameter tryckes mot varandra, medan man i det undre regleringsområdet, d v s vid små genomströmningsareor, erhåller större nog- grannhet vid flödesregleringen. Genom utformning av fjädern på lämpligt sätt med avseende på lindningsvarvens diameter och/eller tvarsektionsstorlekar hos lindningsvarven på olika ställen av fjäderns längd är det möjligt att bibringa en flödesregulator enligt uppfinningen vilken som helst önskad karaktäristik.

Plattan 24 är utformad med ett centralt hål 33 av relativt liten diameter, vilket ger jämnare genomströmning genom regulatorn och hindrar att flödes- regulatorn vid tryckstötar intar avstängningsläge.

Den i fig 4 visade flödesregulatorn enligt uppfinningen innefattar ett ventilhus 46 med ett ringformigt utsprång 48 och en i en urtagning i huset anordnad låsring 50. I huset är anordnad en konisk skruvfjäder 52, vilken tjänar för reglering av flödet genom ventilen enligt samma principer, som ovan beskrivits. Vid sin uppströms belägna smalände är skruvjfädern 52 för- bunden med ett strömningsmotstând 54 i form av en bricka med cylindriskt kantparti 56, vilken bricka är förskjutbar åt vänster i ventilhuset mot l0 l5 20 25 30 35 40 7711575-6 fjäderns 52 verkan. Strömningsmotståndet 54 har fixerad genomströmningsarea i det att det är utformat med två öppningar 57. Förutom strömningsmotståndet 54 med fixerad genomströmningsarea har flödesregulatorn enligt fig 4 ett strömningsmotstând med reglerbar eller föränderlig genomströmningsarea.

Strömningsmotståndet med föränderlig genomströmningsarea innefattar ett ventilorgan 58 och ett av en konisk huv 60 bildat ventilsäte 62. Huven 60 är med en kantfläns 64 inspänd mellan fjädern 52 och utsprânget 48. Ventilorganet 58 uppbäres av brickan 54 och förflyttas således tillsammans med denna, då brickan 54 i beroende av genomströmningen hos fluidet genom ventilen förflyttas mer eller mindre åt vänster enligt fig 4. I beroende av läget hos brickan 54 och därmed hos ventilorganet 58 relativt ventilsätet 62 kommer genomströmningsarean genom strömningsmotståndet med föränderlig genomströmningsarea att variera.

Tillsammans verkar strömningsmotstândet med fixerad genomströmningsarea och strömningsmotståndet med föränderlig genomströmningsarea för att vid olika flöden upprätthålla en väsentligen konstant tryckskillnad över fjädern 52.

Härigenom kommer vibrationer hos fjädern 52 och därav följande missljud i ventilen att helt elimineras.

En fördel hos flödesregulatorn enligt fig 4 är, att den trots relativt väl utvecklad regleringsteknik består av enkla delar, som på ett snabbt och enkelt sätt kan monteras utan användning av skruvar eller andra fastsättningsorgan, som kräver tid för sin montering. Sålunda är det vid monteringen endast nöd- vändigt att insätta huven 60 med flänsen 64 till anliggning mot utsprånget 48, anbringa fjädern med dennas tjockände mot flänsen 64, anbringa brickan 54 med påsittande ventilorgan 58 med ventilorganet beläget innanför fjädern och att slutligen sätta lâsringen 50 på plats i urtagningen i ventilhuset.

I fig 5 visas en flödesregulator av det i fig 4 visade slaget införlivad med ventilkroppen 66 av en kikkran 68. Ventilkroppen 66 kan sägas bilda flödes- regulatorns ventilhus, och de i flödesregulatorn enligt fig 4 ingående delarna är således anordnade i ventilkroppens 66 genomloppsöppning 70, varvid delarna har samma hänvisningsnummer som i fig 4 men med tillägget "a". Ventilkroppen 66 är på konventionellt sätt vridbart anordnad i ventilhuset 68, och den i fig 5 visade kranen bildar således en kombinerad avstängnings~ och flödesreglerings- ventil. Ventilhuset 68 är försett med öppningar 72, som tillåter, att flödes- regulatorn kan göras tillgänglig för reparation eller inställning i ventil- kroppens 66 stängda läge. 10 15 20 25 30 35 40 7711575-6 För att hindra vätskeströmning genom kranen 68, om ventiikroppen av misstag skuiie stälias så, att vätskan skuiie ströma i riktning från huven 60a tiïi brickan 54a, är me11an denna bricka och iåsringen 50a anordnad en ytteriigare bricka 72 med ett centralt hái 74. Det inses, att vätskeströmning vid före- komsten av brickan 72 kan ske endast i den avsedda riktningen, då brickorna 54a och 72 är beiägna på avstånd från varandra, men inte i motsatt riktning, emedan brickorna därvid tätande ingriper med varandra. Även vid de övriga, ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen kan en mot brickan 72 svarande bricka förefinnas.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för föïjande patentkrav. T ex kan det vara föredraget att framstälia en ventii enïigt uppfinningen med en reglerings- de1, som består av en med elast beiagd fjädertrâd.

Claims (7)

1. l0 15 20 25 30 35 40 7711575-6 P A T E N T K R A V l. Anordning för reglering av en fluidumström, innefattande ett ventilorgan i form av en skruvfjäder (4; l4; 26; 52), vilken mellan sina lindningsvarv bildar en föränderlig genomströmningsarea i anordningen, varvid fjädern i viloläge har sina lindningsvarv belägna på avstånd från varandra och varvid fjäderns nedströms belägna ände är oförskjutbart anordnad och uppströms belägna ände är förskjutbart anordnad i anordningen, så att fluidumflödet genom anordningen strävar att sammanpressa fjädern för att vid ökande fluidum- flöde åstadkomma en reduktion av den mellan lindningsvarven bildade genom- strömningsarean och fjädern genom sin strävan att inta viloläge åstadkommer en ökning av den mellan lindningsvarven bildade genomströmningsarean vid minskande fluidumflöde, k ä n n e t e c k n a d av en invid skruvfjädern (4; l4; 26; 52) i regleringsanordningen belägen strypningsanordning (8; 12; l8; 24; 30; 54; 58; 60), vilken är inrättad att strypa den arean mellan skruv- fjäderns lindningsvarv genomströmmande fluidumströmmen i ändamål att reducera det av skruvfjädern alstrade tryckfallet hos nämnda fluidumström.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att strypningsanordningen innefattar ett strömningsmotstând (8; l2; l8; 24; 30; 54) med fixerad genom- strömningsarea.

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att strypnings- anordningen innefattar ett strömningsmotstând (58; 60) med föränderlig genom- strömningsarea.

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att skruv- fjäderns (4; l4; 26; 52) uppströms belägna ände är förbunden med strömnings- motståndet (8; l8; 30; 54) med fixerad genomströmningsarea och tillsammans med detta är förskjutbart anordnad i ventilhuset på sådant sätt, att det genom ventilhuset strömmande fluidet strävar att förskjuta strömningsmotståndet i riktning för sammanpressning av fjädern.

5. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att strömnings- motståndet med föränderlig area utgöres av ett ventilorgan (58) och ett ventil- säte (60), av vilka det ena är anordnat på strömningsmotståndet (54)¿fmed fixerad genomströmningsarea för att vid förskjutning av strömningsmotståndet med fixerad genomströmningsarea i riktning för sammanpressning av fjädern 10 15 20 25 30 35 40 7711575-6 förskjutas i en riktning för minskning av genomströmningsarean hos strömnings- motståndet med föränderiig genomströmningsarea.

6. Anordning eniigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att skruvfjädern (26; 52) är konisk.

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att skruvfjädern (52a) är anordnad i en genomioppsöppning i ventiïkroppen (66) vid en kik- eiier kulkran (68) för att i denna biïda en fïödesreguiator, som är i funktion, då kik- eiier kuikranen är öppen.