Клапан регулирующий
CONTROL VALVE

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.
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. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 292 с., страница 117 рис 3.25].
Недостатками данного клапана являются возникновение кавитации и не достаточная герметичность в закрытом положении.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является клапан с плунжерным затвором со свободно устанавливаемым седлом rhttp://nporeg.ru/images/new_katalogi/Katalog-Reguliruyushchaya-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.
К недостаткам данного клапана следует отнести возникновение кавитации и недостаточную герметичность в закрытом положении.
Задачей данного изобретения является создание регулирующего клапана, предотвращающего возникновение кавитации и обеспечивающего достаточную герметичность в закрытом положении.
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, к боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера, присоединена полая цилиндрическая насадка, высота которой больше толщины цилиндрического выступа, причем на поверхности цилиндрической насадки, не контактирующей с боковой поверхностью цилиндрического выступа, выполнены сквозные отверстия, размещенные кольцевыми рядами, а в седле выполнена кольцевая впадина, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки.
На фиг. 1 изображена схема клапана регулирующего. На фиг. 2 показано полностью закрытое положение (2:1). На фиг. 3 представлено полностью открытое положение (2:1).
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, седло 7 с уплотнением седла 8. Уплотнение плунжера 6 выполненное в виде шевронного пакета 9 с регулирующими прокладками 10, фиксируемое поджимной гайкой 11, в которой размещен грязесъемник 12.
К боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера 6, присоединена полая цилиндрическая насадка 13, имеющая на своей поверхности сквозные отверстия 14. Высота цилиндрической насадки 13 больше толщины цилиндрического выступа. В седле 7 выполнена кольцевая впадина 15, диаметр и толщина которой равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки 13.
Клапан регулирующий работает следующим образом.
В полностью открытом положении плунжер 6 поднят на максимальную величину, жидкость поступает в клапан через входной патрубок 2, проходит через отверстие в седле 7 и направляется в выходной патрубок 3.
При полностью закрытом положении плунжер 6 находится в нижнем положении, перекрывает отверстие в седле 7, жидкость через клапан не проходит.
В начальной фазе открытия клапана (при поднятии плунжера 6) происходит течение жидкости через зазор между поверхностью отверстия в седле 7 и внешней поверхностью плунжера 6.
С целью предотвращения возникновения кавитации на начальной фазе открытия клапана, когда площадь вышеописанного зазора не большая, а скорости потока высоки, что сопровождается падением давления, к боковой поверхности цилиндрического выступа, размещенного на нижнем конце плунжера 6, присоединена полая цилиндрическая насадка 13, со сквозными отверстиями 14 размещенные кольцевыми рядами. Прохождение потока через отверстия 14 разбивает его на струи и снижает перепад давлений. Это позволяет предотвратить кавитацию на начальной фазе открытия (наиболее опасной, так как скорости среды максимальны и имеет место большой перепад давлений).
Для повышения герметичности клапана в закрытом положении полая цилиндрическая насадка 13 заходит в кольцевую впадину 15, размещенную в седле 7. Так как диаметр и толщина кольцевой впадины 15 равны толщине и диаметру полой цилиндрической насадки 13 (в закрытом положении цилиндрическая насадка 13 проникает в кольцевую впадину 15) обеспечивается дополнительное уплотнение в полностью закрытом положении.
За счет того, что высота цилиндрической насадки 13 больше толщины цилиндрического выступа на нижнем конце плунжера 6 удается обеспечить ее надежное крепление, а на поверхности, не контактирующей с боковой поверхностью цилиндрического выступа, разместить кольцевыми рядами сквозные отверстия 14.
Предлагаемая конструкция клапана регулирующего позволяет предотвратить возникновение кавитации и обеспечивает достаточную герметичность в закрытом положении.