РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН
CONTROL VALVE

Изобретение относится к энергетической арматуре, в частности к регулирующим клапанам редукционно-охладительных устройств (РОУ), и может быть использовано в системах дросселирования и охлаждения пара для технологических целей.
Известны регулирующие клапана, содержащие корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и золотника, соединенного с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующая решетка (см., например, патент RU 2166643 С2, кл. F01K 13/00, 10.05.2001; патент RU 2406902 С1, кл. F16K 1/54, 18.08.2009).
Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют обеспечить регулирование температуры парового потока на выходе.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту (прототипом) является регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и золотника, соединенного с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующая решетка, имеющая кольцевую камеру с патрубком для подвода охлаждающей жидкости, размещенную соосно с центральным отверстием дросселирующей решетки, при этом внутренняя боковая поверхность кольцевой камеры образована втулкой, имеющей на боковой поверхности перфорированные отверстия для прохода охлаждающей жидкости (см. Клапаны - паропреобразователи регулирующие золотникового типа, серия РК 111, РК 111P, «Регулирующая, запорная арматура и запасные части для энергетического оборудования тепловых электростанций», Каталог ЗАО НПО «ФЛЕЙМ» 2010 год, стр.19).
Недостатком указанного клапана является то, что он не позволяет получить стабильные выходные параметры - давление и температуру на выходе при больших входных перепадах расхода.
Это обусловлено тем, что данный регулирующий клапан имеет постоянную площадь прохода охлаждающей жидкости через перфорированные отверстия во втулке кольцевой камеры. Для поддержания стабильного выходного давления и постоянной температуры в известном регулирующем клапане изменяют расход охлаждающей жидкости, связанный по КИПу с расходом пара.
Поскольку площадь перфорированных отверстий втулки остается неизменной при изменяющемся расходе охлаждающей жидкости, то изменяют скорость впрыска, от которой зависит величина капель в факеле испарения и, соответственно, качество охлаждения. Причем при больших колебаниях расхода можно вообще не получить на выходе нужную температуру.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в том, чтобы при значительных входных перепадах расхода получать стабильные выходные параметры, в частности давление и температуру пара на выходе из регулирующего клапана.
Указанная задача решается тем, что в регулирующем клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и золотника, соединенного с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующая решетка, имеющая кольцевую камеру с патрубком для подвода охлаждающей жидкости, размещенную соосно с центральным отверстием дросселирующей решетки, при этом внутренняя боковая поверхность кольцевой камеры образована втулкой, имеющей на боковой поверхности перфорированные отверстия для прохода охлаждающей жидкости, согласно изобретению, к золотнику, вдоль его продольной оси, прикреплена трубка, свободным концом расположенная во втулке кольцевой камеры, а на боковой поверхности трубки, не входящей во втулку, выполнены каналы для подвода парового потока.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Регулирующий клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 расположен затвор, выполненный в виде седла 4 и золотника 5, и дросселирующая решетка 6, имеющая кольцевую камеру 7 с патрубком 8 для подвода охлаждающей жидкости. Внутренняя боковая поверхность кольцевой камеры 7 образована втулкой 9, имеющей на боковой поверхности перфорированные отверстия 10, которые расположены несколькими рядами (на фиг. изображено три ряда отверстий). Золотник 5 с помощью штока 11 связан с приводным устройством 12. К золотнику 5 снизу, вдоль его продольной оси, совпадающей с осью втулки 9 дросселирующей решетки 6, прикреплена трубка 13, свободным концом расположенная во втулке 9 кольцевой камеры 7. Для прохода парового потока в трубку 13, на ее боковой поверхности, не входящей во втулку 9, выполнены каналы 14.
Регулирующий клапан работает следующим образом.
В закрытом положении регулирующего клапана золотник 5 затвора плотно поджат к седлу 4 корпуса 1. При этом свободный конец трубки 13 максимально вставлен во втулку и своей боковой поверхностью перекрывает все ряды перфорированных отверстий 10. Каналы прохода пара и охлаждающей воды перекрыты.
В полностью открытом положении золотник 5 штоком 11 приводного устройства 12 отведен от седла 4, затвор открыт, а трубка 13 во втулке 9 занимает положение, при котором все ряды перфорированных отверстий открыты.
Рабочая среда - пар через входной 2 патрубок подается внутрь корпуса 1 и проходит через проходное сечения седла 4 и золотника 5. Далее, основной поток дросселируется через решетку 6, а часть его поступает в трубку 13 через ее каналы 14. Одновременно в кольцевую камеру 7 из патрубка 8 подается охлаждающая жидкость, которая через все перфорированные отверстия 10, выполненные на боковой поверхности втулки 9, распыляется в поток пара и охлаждает его.
При изменении положения золотника 5 относительно седла 4 и связанной с ним трубки 13 изменяется количество открытых рядов перфорированных отверстий 10 и, соответственно, их проходное сечение. Таким образом, при изменении расхода пара пропорционально изменяется количество впрыскиваемой охлаждающей воды, что позволяет получать стабильные выходные параметры рабочей среды.
Заявляемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет обеспечить возможность получения стабильной температуры и давления рабочей среды на выходе регулирующего клапана при изменений ее параметров.