РЕГУЛИРУЮЩИЙ ШАРОВОЙ КРАН

Полезная модель относится к запорно-регулирующей трубопроводной арматуре, а именно, к конструкциям промышленных кранов с шаровой пробкой для перекрытия и регулирования потока рабочей среды.
Из уровня техники известен шаровой кран, включающий корпус с подводящим и отводящим патрубками, расположенные в корпусе кольцевые уплотнения и размещенную между уплотнениями шаровую пробку со сквозным отверстием (см. патент RU 2153616, кл. F16K 5/06, опубл. 27.07.2000). Недостатками известного устройства являются малая функциональность и невозможность настройки режима работы.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в обеспечении возможности настройки равнопроцентной характеристики. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в регулирующем шаровом кране, включающем корпус с подводящим и отводящим патрубками диаметра d, расположенные в корпусе кольцевые уплотнения и размещенную между уплотнениями шаровую пробку со сквозным отверстием, которая соединена с приводным шпинделем, отверстие выполнено грибовидной формы, а к подводящему и отводящему патрубкам на расстоянии 1.5÷2d от кольцевых уплотнений приварены штуцеры диаметром 03÷0.4d, выполненные из того же материала, что и патрубки и обеспечивающие возможность настройки равнопроцентной характеристики.
На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого регулирующего шарового крана;
на фиг. 2 - разрез Б-Б по фиг. 1.
Регулирующий шаровой кран заключен в корпус 1, снабженный подводящим 2 и отводящим 3 патрубками диаметра d. Внутри корпуса 1 расположены кольцевые уплотнения 4, между которыми размещена шаровая пробка 5 с фасонным сквозным отверстием 6 грибовидной формы. Пробка 5 соединена с приводным шпинделем 7, снабженным ручкой 8 для регулирования проходного сечения отверстия 6. Для обеспечения возможности настройки равнопроцентной характеристики и точной регулировки расхода подводящий 2 и отводящий 3 патрубки снабжены соответственно штуцерами 9 и 10 диаметра 0.3÷0.4d, расположенными на расстоянии 1.5÷2d от кольцевых уплотнений 4. Штуцеры 9-10 выполнены из того же материала, что и патрубки 2-3 и скреплены с ними посредством сварки 11.
Предлагаемый кран работает следующим образом.
Поток рабочей среды подается в корпус 1 через подводящий патрубок 2, соответствующий расход контролируется измерительными устройствами через штуцер 9. В зависимости от степени открытия грибовидного отверстия 6 шаровой пробки 5, управляемой ручкой 8 через шпиндель 7, поток рабочей среды поступает в отводящий патрубок 3 с различным расходом. Расход рабочей среды через предлагаемый кран контролируется с помощью измерительного устройства, подключаемого через штуцер 10 в выходном патрубке 3.
Форма отверстия 6 рассчитана, спроектирована и изготовлена таким образом, что при изменении положения шаровой пробки 5 происходит регулирование расхода среды, проходящей через фасонное отверстие 6, пропорциональное величине расхода, т.е. грибовидное отверстие 6 имеет равнопроцентную пропускную способность. Оптимальная форма была получена опытным путем и ее эффективность подтверждается экспериментально. Однако, для точной настройки равнопроцентной характеристики необходимо знать параметры потока до и после шаровой пробки при ее установке в различных положениях. Возможность такой настройки обеспечивается благодаря наличию штуцеров 9 и 10, при этом каждому положению ручки 8 может быть присвоено соответствующее значение итогового расхода. Поскольку штуцеры 9-10 выполнены из того же материала, что и патрубки 2-3 и приварены к ним, вся конструкция испытывает одинаковые температурные деформации, т.е. менее подвержена износу. Расположение штуцеров 9-10 на расстоянии 1.5÷2d от кольцевых уплотнений, т.е. в зоне невозмущенного потока, минимизирует случайные флуктуации измеряемых характеристик, не увеличивая при этом габариты крана. Выбор диапазона диаметра штуцеров обусловлен тем, что при диаметре больше 0.4d неоправданно увеличиваются гидравлические потери, а при диаметре меньше 0.3d велика вероятность получения неточных значений на измерительных устройствах.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет настроить максимально точную равнопроцентную характеристику по отношению к теоретически заданной характеристике расхода через регулирующий шаровой кран.