КЛАПАН РЕГУЛИРУЮЩИЙ ДВУХСЕДЕЛЬНЫЙ

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для надежного регулирования потока среды. Заявляемое решение предназначено для использования на центральных тепловых и индивидуальных тепловых пунктах, вентиляционных системах тепличных хозяйств и в других областях народного хозяйства, как для автоматического регулирования тепловых процессов, так и в качестве запорных устройств.
Известен клапан, регулирующий двухседельный, содержащий корпус, установленные в нем два седла, профилированный плунжер, соединенный со штоком, две крышки с подшипниками скольжения, а в верхней крышке имеется сальниковая камера с уплотнительными кольцами для герметизации штока и крепление для исполнительного механизма (Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. Машиностроение, 1987 с.128, рис.292).
Недостатками известного клапана являются превышение допустимых норм утечек при полном закрытии клапана, из-за подверженности клапана деформациям от гидроударов и резких скачков давления рабочей среды. При наличии еще и температурных деформаций, величина протечек превышает допустимое значение в разы, а в начальной зоне хода плунжера нарушается расходная характеристика клапана - как линейная, так и равнопроцентная.
Перед авторами ставилась задача разработать клапан, регулирующий двухседельный, обладающий повышенной надежностью, недеформирующийся при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды, обеспечивающий линейное регулирование потока среды.
Поставленная задача решается тем, что в клапане, регулирующем двухседельном, содержащем корпус с установленными в нем двумя седлами, профилированный плунжер с двумя усеченными конусами, соединенный со штоком, две крышки с подшипниками скольжения, усеченные конусы плунжера расположены на цилиндрическом стержне, на расстоянии друг от друга равном расстоянию между уплотнительными поверхностями седел, а в средней части стержня симметрично между усеченными конусами дополнительно размещено
компенсационное кольцо конической формы, с наружным диаметром, равным минимальному диаметру профиля верхнего усеченного конуса, имеющее в сечении равностороннюю трапецию, нижнее основание которой равно 1/3 длины между усеченными конусами, верхнее основание равно 1/2 длины нижнего основания. При этом профиль наружной поверхности усеченных конусов выполнен с возможностью обеспечения линейной или равнопроцентной пропускной характеристики, а уплотнительная поверхность плунжера выполнена с возможностью обеспечения герметичного перекрытия плунжера с седлами.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в надежности регулирования потока среды, что обуславливается достигнутой повышенной герметичностью затворной части, обеспечиванием допустимых норм утечек при полном закрытии клапана и не превышением расходной характеристики в начальной зоне хода плунжера. А также в уменьшении деформации плунжера при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды, в увеличении срока службы между ремонтами.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид клапана в разрезе; на фиг.2 - седла с плунжером в увеличенном масштабе.
зат
Клапан, регулирующий двухседельный содержит корпус 1, в котором на резьбовом соединении установлены два седла 2 и 3 и профилированный плунжер 4, соединенный со штоком 5. Сверху и снизу корпус закрыт крышками 6 и 7, в которых размещены подшипники скольжения 8 и 9. В верхней крышке 7 для герметизации штока 5, установлена резьбовая втулка 10 и уплотнительные кольца 11. Рабочий ход плунжера 4 осуществляется через шток 5 исполнительным механизмом 12, закрепленным на верхней крышке. Плунжер 4 имеет два усеченных конуса, наружная поверхность которых имеет профиль, выполненный с возможностью обеспечения линейной или равнопроцентной пропускной характеристики, и уплотнительную поверхность, выполнена с возможностью обеспечения герметичного перекрытия плунжера с седлами. Усеченные конуса расположены на цилиндрическом стержне на расстоянии друг от друга равном расстоянию между уплотнительными поверхностями седел. В результате этого, усеченные конуса плунжера, вместе с уплотнительными поверхностями седел образуют затворную часть обладающую повышенной герметичностью, характеристикой которой является допустимый пропуск воды в затворе Q по ГОСТ 12893-83. В средней части стержня, симметрично между усеченных конусов, расположено компенсационное кольцо конической формы,
1min
имеющее в сечении равностороннюю трапецию, нижнее основание которой равно 1/3 длины между усеченными конусами, а верхнее основание равно 1/2 длины нижнего основания. Наружный диаметр компенсационного кольца D равен минимальному диаметру D профиля верхнего усеченного конуса. Компенсационное кольцо является одним из элементов плунжера и его введение обеспечивает стабилизацию работы клапана в экстремальных ситуациях. Кроме того, повышается надежность регулирования потока среды, что обеспечивается более жесткой конструкцией плунжера, уменьшается деформацию последнего при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды, герметичность затворной части и максимальный пролив при полностью открытой затворной части.
Клапан, регулирующий двухседельный работает следующим образом. Усилие от исполнительного механизма 12 через шток 5 передается профилированному плунжеру 4, который, поступательно перемещаясь в подшипниках скольжения 8 и 9, перекрывает перепускные отверстия в седлах 2 и 3, тем самым, изменяет расход и осуществляет регулирование потока рабочей среды. При полностью открытых перепускных отверстиях седел 2 и 3 пропускная способность будет максимальной, а при полном закрытии за счет уплотнительных поверхностей седел и плунжера обеспечивается полная герметичность или допустимый пропуск среды в соответствии с нормативами.
Клапан, регулирующий двухседельный имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
- повышается надежность регулирования потока среды за счет применения компенсационного кольца;
- обеспечивается более жесткая конструкция плунжера;
- уменьшается деформация последнего при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды,
- обеспечивается герметичность затворной части и максимальный пролив при полностью открытой затворной части;
- обеспечивается сохранность допустимого пропуска среды при высоком перепаде давления.
- увеличивается срок службы.