SK17112001A3 - Ventilové ústrojenstvo - Google Patents

Description

Ventilové ústrojenstvo

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka ventilového ústrojenstva, špecifickejšie jedného z typov uvedených vo význakovej časti nároku 1.

Tento vynález sa tiež týka spôsobu podľa význakovej časti nároku 6.

Doterajší stav techniky

Je známe, že ventily uvedeného dutinového typu a vysokými hladinami hluku sa vyskytujú v prípade veľkých tlakových spádov pri kvapalinách.

Ústrojenstvá boli popísané napríklad v Európskej patentovej prihláške č. 87901700.2 a č.81302496.5, ktoré sú zamerané na redukovanie sklonu v dutine, a tým hladiny hluku. Uvedené ústrojenstvá sú však relatívne zložité pre výrobu, a teda nákladné.

Podstata vynálezu

Predmetom predkladaného vynálezu je výroba ústrojenstva uvedeného typu, ktoré predstavuje zjednodušenie v porovnaní s doterajším stavom techniky. Toto je dosiahnuté podľa vynálezu tak, že ústrojenstvo má znaky uvedené vo význakovej časti nároku 1. Prednostné uskutočnenia sú podané v závislých nárokoch 2 až 5.

Ústrojenstvo podľa tohto vynálezu poskytuje množstvo výhod. Vo výrobných podmienkach je veľmi jednoduché dosiahnuť vyššiu stabilitu prostredníctvom kombinácie pretínajúcich sa stien uskutočnených s otvormi. Toto značne redukuje riziko vibrácií vyskytujúcich sa ako výsledok tlakových spádov cez steny. Prichádzajúce prúdy sa navyše rozdeľujú symetricky a rozdelené prúdy „sa zrážajú“ navzájom hneď pred výstupom. Toto zrazenie spôsobuje vznik ďalšieho tlakového spádu, pričom poškodenie ventilu je minimalizované, hoci sa môže vyskytovať tvorenie dutín z dôvodu, že tlakový spád je absorbovaný súčasným zrazením a následne do menšej miery ventilovým materiálom. V úplne otvorenej polohe je približne symetrický prúd cez ventil dosiahnutý zabezpečením dobrých hluk redukujúcich charakteristík a nízkym tlakovým spádom v tejto polohe.

Charakteristické znaky spôsobu podľa tohto vynálezu sú podané vo význakovej časti nároku 6.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude popísaný podrobnejšie ďalej s odkazom na priložené výkresy, na ktorých

Obr. 1a v schematickom rovinnom pohľade ukazuje ventil,

Obr. 1 b ukazuje pozdĺžny prierez B-B cez ventil na obrázku 1 a,

Obr. 2a v prierezovej schéme ukazuje v podstate cylindrický prietok cez ventil s párom pretínajúcich sa stien podľa vynálezu,

Obr. 2b ukazuje jednu takúto stenu,

Obr. 3a, podobne ako Obr. 2a, ukazuje priechod s dvoma pármi stien pretínajúcimi sa navzájom v pároch,

Obr. 3b ukazuje príklad steny podľa Obr. 3a,

Obr. 4, so schémou ventilového telesa pri pohľade zhora, zobrazuje ako sa vyskytuje prietok cez ventilové teleso so štyrmi stenami, ktoré sú v ňom usporiadané.

Príklady uskutočnenia vvnálezu

Guľový ventil 1 zahrňuje ventilový plášť 2 so vstupom 3 a výstupom 4 usporiadanými na jeho protiľahlých stranách. Ventilové teleso 5 s v podstate cylindrickým priechodom 6 je otočné umiestnené vo vnútri plášťa 2. Obr. 1a ukazuje prepínač 5a spojený s ventilovým telesom 5 pre pracovný chod ventilového telesa 5. V úplne otvorenej polohe tohto ventilu 1 sú vstup 3 a výstup 4 a priechod umiestnené v jednej línii. Obr. 1b ukazuje tiež dva kruhové tesnenia 7a, 7b, ktoré zabezpečujú utesnenie medzi vstupom 3, resp. výstupom 4 a ventilovým telesom 5. Odborník v stave techniky ocení, že sa vyžadujú určité aplikácie len jedného tesnenia.

Podľa tohto vynálezu je aspoň jeden pár pretínajúcich sa stien 8a, 8b, viď Obr. 2a, a 9a, 9b a 10a, 10b. viď Obr. 3a, usporiadaný v priechode 6. Zostrojenie páru stien , ktoré ako je vidieť z Obr. 2a a 4, sú usporiadané ako kríž v priechode 6, budú teraz najprv vysvetlené s odkazom na Obr. 2a, 2b a 4. Priestor v priechode 6 je rozdelený stenami 8a, 8b na štyri komory K1, K2. K3 a K4. Uvedené komory sú umiestnené tak, že komora Kí leží čo najbližšie pri vstupu 3 a komora K4, ktorá sa nachádza priamo oproti komore Kí., leží čo najbližšie pri výstupe 4. Steny 8a, 8b sú identické a ich vzájomné spojenie je uskutočnené pomocou štrbiny 12 tak, aby mohli byť zasunuté jedna do druhej. Upevnením v priechode 6_sa línia pretínania 8c stien 8a, 8b kryje so strednou líniou 6a priechodu. Ako bude vidieť z Obr. 2b, steny 8a, 8b sú uskutočnené s prietokovými štrbinami 11, sklonenými vzhľadom na strednú líniu

6a, prednostne takým spôsobom, že priemetové línie štrbín na dvoch za sebou idúcich stenách v smere prúdov vytvárajú navzájom pravý uhol.

Ako už bude objasnené, keď je ventilové teleso otočené v smere otvorenia, stane sa nasledovné:

Keď pokračuje otvárací pohyb, otvára sa vzrastajúco zväčšované spojenie medzi vstupom 3 a komorou K1 a zodpovedajúco medzi komorou K4 a výstupom 4. Na začiatku teda médium prúdi do komory Kí, je tlačená cez štrbiny H v stenách 8a, 8b do komôr K2 a K3 v dvoch v podstate rovnakých prúdoch. Uvedené prúdy sú opätovne spájané v komore K4, po čom znovu prechádzajú cez štrbinové otvory 11 v stenách, ktoré ležia medzi komorou K4 a komorami K2, respektíve K3. Odborník v stave techniky ocení tieto výsledky pri tlakovom spáde, konkrétne:

1. Pri prietoku média zo vstupu 3 spôsobom malého otvoru a do komory Kí.

2. Pri prietoku polovičného prúdu cez štrbiny z komory K1 do komory K2 alebo pri prietoku druhého polovičného prúdu cez štrbiny z komory K1 do komory K3.

3. Pri prietoku média polovičných prúdov z komôr K2 a K3 do komory K4.

4. Pri stretnutí polovičných prúdov média v komore K4, a

5. Pri prietoku média cez malý otvor medzi komorou K4 a výstupom 4.

Keď sa ventil vzrastajúco otvára, efekt pretínajúcich sa stien 8a, 8b bude zmenšený do takej miery, že keď je ventil úplne otvorený, efekt je nepatrný. Ventil môže potom absorbovať veľmi veľký tlakový spád pri malých otvorových uhloch a ešte môže mať veľkú kapacitu, ak je ventil úplne otvorený. Toto zodpovedá navyše charakteristikám väčšiny procesných systémov, v ktorých čerpací tlak klesá so vzrastajúcou kapacitou, práve ako tlakový spád v pevných ventiloch a potrubiach vzrastá so vzrastajúcim prúdom média. Skutočnosť, že steny 8a, 8b v úplne otvorenom ventile rozdeľujú prúd média cez ventil do štyroch v podstate rovnakých prúdov, dáva ventilu veľmi dobré charakteristiky vďaka symetrickým prúdom

V uskutočnení ústrojenstva podľa vynálezu podľa Obr. 3a sú, ako je uvedené, dva páry pretínajúcich sa stien, to znamená, 9a, 9b a 10a, 10b, ktoré ako je vidieť na Obr. 3b, sú uskutočnené s kruhovými prietokovými dierami 11' a štrbinami 12, aby umožňovali sústavu, ako je určená na Obr. 3a. Páry stien 9a, 9b a 10a, 10b sú symetrické so svojimi príslušnými líniami pretínania 9c, 10c umiestnenými na každej strane strednej línie 6a priechodu 6. Priechod je rozdelený stenami do deviatich komôr, to znamená komoru kl, ktorá leží čo najbližšie k vstupu 3, komory k2 až k7, komora k8, ktorá leží v strede priechodu 6^ a komoru k9, ktorá leží čo najbližšie k výstupu 4. Z dôvodov symetrie sú prúdy média v komorách k2, k3, k6 a k7 v podstate rovnaké a majú veľkosť základnej polovice prúdov v komorách kl a k9.

Pri malom otvorovom uhle sa vstup 3 spája výhradne s komorou kl a výstup 4 s komorou k9. Podmienky sú podobné tým, ktoré už boli vysvetlené v súvislosti s Obr. 2a a Obr. 4, ale musí sa poznamenať, že uskutočnenie s dvoma pármi pretínajúcich sa stien podľa Obr. 3a má viac bodov zúženia než v uskutočnení s jedným párom pretínajúcich sa stien podľa Obr. 2a a 4.

Zúženie môže byť prirodzene prispôsobené zmenením počtu otvorov v stenách definujúcich komory a/alebo veľkosťou uvedených otvorov. Taktiež bude zrejmé, že ventilové teleso nemusí byť nutne sférické, a že vynález je tiež aplikovateľný pri sférickom sektore ventilu alebo pri cylindrických / kónických škrtiacom ventile za predpokladu, že priechod je v podstate cylindrický.

Bude realizované, že ústrojenstvo podľa vynálezu je tiež výhodné pri ventiloch na regulovanie prúdu plynu alebo pary.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Ventilové ústrojenstvo (1) zahrňujúce ventilový plášť (2) so vstupom (3) a výstupom (4) prednostne usporiadanými priamo navzájom oproti sebe na protiľahlých stranách plášťa (2) a vo ventilovom plášti (2) medzi vstupom (3) a výstupom (4), ventilové teleso (5) je uskutočnené s v podstate cylindrickým priechodom (6) a otočné umiestnené v plášti (2) tak, že ventilom (1) v úplne otvorenej polohe priechod (6) spolu so vstupom (3) a výstupom (4) ležia navzájom v jednej línii, v podstate rovinné steny definujúce komory nachádzajúce sa medzi nimi a uskutočnené s prietokovými otvormi (11, 1ľ) sú usporiadané v priechode (6), a vstup, na začiatku otváracieho pohybu ventilu, spájajúci výhradne s jednou komorou, ktorý cez stenové otvory a medziľahlé komory spája s komorou protiľahlou a poslednú s výstupom, s viac a viac komorami a nakoniec sú všetky komory urobené pre spojenie so vstupom, respektíve výstupom, počas za sebou idúcich sekvencií otvárania ventilu, vyznačujúce sa tým, že ústrojenstvo zahrňuje aspoň jeden pár pretínajúcich sa stien (8a, 8b; 9a, 9b; 10a, 10b), ktoré sú umiestnené v priechode (6) tak, že dve oproti sebe nachádzajúce sa komory (Κ1, K4; k1, k9) nachádzajúce sa čo najbližšie k vstupu, respektíve výstupu, ležia symetricky vzhľadom na strednú rovinu, v ktorej sa nachádza stredná os (6a) priechodu počas rotačného pohybu ventilového telesa (5) medzi otvorenou a zavretou polohou a naopak, takže prúd média prúdiaceho do komory (K1; k1) ležiacej čo najbližšie k vstupu spôsobom otvorov (11, 11’) v stenách (8a, 8b; 9a, 9b; 10a, 10b) je rozdelená na viaceré prúdy média, ktoré sa spájajú v komore (K4; k9) nachádzajúcej sa čo najbližšie k výstupu, vyúsťujúc do tlakového spádu.
2. 2. Ústrojenstvo podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že toto ústrojenstvo má dva páry pretínajúcich sa stien (9a, 9b, 10a, 10b), ktoré sú v paralelných pároch a línie pretínania (9c, 10c) sa nachádzajú na každej strane a paralelne so strednou líniou (6a) priechodu (6).
3. 3. Ústrojenstvo podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa t ý m, že otvory (11) majú štrbínový tvar.

   Λ
4. 4. Ústrojenstvo podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že štrbiny sú jednotne sklonené vzhľadom na strednú os priechodu, prednostne takým spôsobom, že v prípade dvoch priľahlých stien vytvárajú navzájom pravý uhol.
5. 5. Ústrojenstvo podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že otvory (1 ľ) sú kruhové kanáliky.
6. 6. Ventilový spôsob (1) s ventilovým plášťom (2) s telesom ventilu (5) otočné v ňom umiestneným a s v podstate cylindrickým priechodom (6, ktorý s ventilom (1) v úplne otvorenej polohe leží v línii so vstupom a výstupom umiestnenými na protiľahlých stranách plášťa, vyznačujúci sa tým, že aspoň jeden pár pretínajúcich sa, v podstate rovinných stien (8a, 8b; 9a, 9b; 10a, 10b) sa nachádza v priechode (6) a sú uskutočnené s prietokovými otvormi (11; 1ľ), steny (8a, 8b; 9a, 9b; 10a, 10b) sú orientované tak, že dve oproti sebe sa nachádzajúce komory (K1, K4; k1, k9) definované pretínajúcimi sa rovinnými stenami a cylindrickou stenou priechodu sa nachádzajú symetricky vzhľadom na vstup (3) a výstup (4), prúd média je zavedený do komory (K1; k1) v stenách (8a, 8b; 9a, 9b; 10a, 10b) vo viacerých prúdoch média tak, aby vytvárali tlakový spád, ktoré sú potom spojené v komore (K4ý k9) nachádzajúcej sa čo najbližšie k výstupu.
7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že dva páry pretínajúcich sa stien (9a, 9b, 10a, 10b) sú umiestnené so stenami v paralelných pároch a že tieto sú zoradené tak, že pretínajúce sa steny alebo línie pretínania (9c, 10c) sú umiestnené na každej strane a paralelne so strednou líniou (6a) priechodu.