УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Предложенное устройство относится к шиберным затворам, т.е. отключающим и регулирующим устройствам с запорными элементами, совершающие скользящие движения вдоль седловой поверхности, в том числе с упругими элементами и может быть использовано при оборудовании систем центрального теплоснабжения в качестве дросселирующих органов.
Техническая проблема, которую необходимо разрешить, относится к тому как создать конструкцию текущей среды, который бы за счет применения цилиндрического аксиально - подвижного корпуса с камерой внутри него обеспечил бы простое и эффективное открывание / закрывание протекания текучей среды, и посредством этого был бы получен вентиль для направленного движения флюидов без кавитации, без гидравлические ударов в сети, т.е. бесшумный, простой для обслуживания, с минимальным числом деталей и долгосрочный вентиль, работающий при температурах свыше 150°С.
Известные проточные вентили, чаще всего работающие по принципу закрывания посредством винтового шпинделя, в которых закрывание вентиля противодействует давлению флюида и осуществляется посредством прилегания резинового уплотнения к седлу вентиля, показали
ряд недостатков. При таком способе закрывания вентиля наблюдается неконтролируемое притягивание, т.е. недостаточное притягивание резинового уплотнения к седлу вентиля, что прежде всего приводит к повреждению уплотнения, т.е. к эрозии седла вентиля, из-за завышенной скорости протекания текучей среды через таким образом уменьшенное поперечное проточное сечение.
Все эти известные решения также характеризуются чрезмерным трением между винтовым шпинделем и гайкой, через которую проходит винтовой шпиндель, что чаще всего приводит к проскальзыванию винтового шпинделя. Последствием такого завышенного трения помимо прочих, является увеличение зазора между подвижными элементами, что при протекании текучей среды вызывает вибрации этих движущихся элементов, которые к тому же под действием давления текучей среды производят гидравлические удары, распространяющиеся на всю сеть, что делает проточные вентили чрезвычайно шумными приборами. Эти явления особенно известны в больших жилых домах, что кроме всего прочего приводит к нарушениям тишины в таких зданиях.
Эти явления возможно устранить с помощью устройства, имеющих эластичные запорные элементы.
Например существует конструкция «Шланговый регулирующий клапан» (а.с. №972175, М. кл. F 16 7/04, опубликован 07.11.82, Бюлл. №11) предназначенный для регулирования расхода воды.
Данный шланговый регулирующий клапан содержит корпус в котором размещены регулирующие органы, выполненные в виде упругого шланга, и чувствительного элемента. На корпусе установлен штуцер для подвода термочувствительной среды, а чувствительный элемент выполнен в виде охватывающей шланг глухой спиральной трубки, открытый конец которого закреплен в корпусе и подсоединен к штуцеру, а глухой -
снабжен винтом с регулировочной гайкой, подпружиненным относительно корпуса.
Однако данная конструкция ненадежна при эксплуатации, т.к. при регулировании потока произойдет смещение оси эластичного шланга в сторону тяги и возможны гидравлические удары.
Существует конструкция «Обратного диафрагменного клапана» предназначенного для регулирования в гидро и пневмосистемах (а.с. №430259, М. Кл. F 16 к 3/34, опубликован 30.05.74, Бюлл. №20).
В патрубке состоящем из двух частей верхней и нижней установлена диафрагма выполненная из эластичного материала, которая закреплена в патрубке при помощи закраины зажатой между фланцами и проходящими вдоль боковых кромок частей.
Кромка диафрагмы по длине равна половине длины окружности патрубка и может быть выполнена языкообразной формы для предотвращения выворачивания.
В верхней части патрубка находится кожух в котором может перемещаться вверх и вниз заслонка имеющая снизу форму полудиска с радиусом, соответствующим внутреннему радиусу диафрагмы положении прилегания ее к патрубку.
Привод заслонки состоит из винта, гайки и сальника.
Эта конструкция имеет весьма сложный привод большого веса и предназначена только для больших потоков газов или воды.
«Запорно-регулирующее устройство» (по а.с. №1809896 A3, М. кл. F 16 K 3/28, опубликовано 15.04.93, Бюлл. №14) относится к арматуростроению и может найти применение а жилищном и промышленном строительстве, в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве для магистральных и распределительных трубопроводов тепло- и водоснабжения общего назначения.
Сущность изобретения: в цилиндрической направляющей камере размещен рабочий орган, состоящий из эластичного запорного элемента, установленного на шпинделе. Камера выполнена по диаметру больше диаметра подводящих патрубков в 1,4 раза. Рабочий орган снабжен направляющим диском и круглой регулировочной гайкой и установлен с возможностью разделения камера на верхнюю и нижнюю части.
Однако конструкция по а.с. №1809896 с двухсторонней манжетой, выполненная из эластичного материала имеет две внутренние полости, которые при длительной эксплуатации в тепловой сети заполняются отложениями.
Известна конструкция клапана, содержащего камеру, находящуюся под воздействием переменного давления, и эластичный запорный орган, выполненный в виде гибкого шланга, сжимающегося под действием входного давления от положения максимального прохода до минимального. (Патент СССР №572217, Кл. F 16, К 7/07, 1973 г.).
Недостатки этой конструкции заключаются в том, что для управления шлангом необходим посторонний источник повышенного давления. Кроме того, в этой конструкции невозможно регулировать скорость перекрытия шланга.
Одним из наиболее близких по технической сущности является запорное устройство, содержащее шланговый запорный орган, размещенный в корпусе снабженном пустотелым выступом, образующим с наружной поверхностью шланга управляющую полость, гидроцилиндр с поршнем и штоком, пропущенным в управляющую полость, и распределительный узел. (Патент ФРГ №1168720, кл. 47 д 21/06 опубл. 1964 г.)
Однако в известном устройстве также не регулируется скорость перекрытия шланга, что служит причиной возникновения гидравлических ударов, а при малой степени открытия возникает произвольное самозахлопывание, что может привести к возникновению вибраций в системе и снижает надежность работы.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является «Запорное устройство» (а.с. №1043404, A, F 16, К 7/04 опубликовано 23.09.83 г. Бюлл. №35).
ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее шланговый запорный орган, размещенный в корпусе, снабженном пустотелым выступом, образующим с наружной поверхностью шланга управляющую полость, гидроцилиндр с поршнем и штоком, пропущенным в управляющую полость, и распределительный узел. Шток жестко связан со шлангом, а подпоршневая полость гидроцилиндра сообщена через, дроссель с управляющей полостью.
Целью предложенного технического решения является обеспечить регулирование расхода жидкости без гидравлических ударов и шума в сети.
Поставленная цель осуществляется тем, что в устройстве для изменения расхода жидкости содержащим корпус с фланцами, упругую эластичную трубку расположенную внутри корпуса, корпус выполнен кольцевой выступ с отверстиями в которых подвижно установлены пальцы, одними концами взаимодействующие с внутренним конусом гайки, расположенной на соответствующей резьбе на корпусе, а другие концы пальцев взаимодействуют с кольцевой канавкой на упругой эластичной трубе.
Поставленная цель - обеспечение регулирования расхода жидкости без гидравлических ударов и шума в сети - гарантируется тем, что пальцы, подвижно установленные в кольцевом выступе на корпусе при взаимодействии с внутренним конусом гайки выдвигаются и взаимодействуют с упругой эластичной трубой уменьшая ее проходное сечение и практически оставляя его в виде круга, вплоть до полного закрытия.
В этом случае полностью исключаются гидравлические удары и шум в сети.
На фиг.1 изображено устройство для изменения расхода жидкости, в разрезе.
На фиг.2 изображено сечение А-А по пальцам.
Устройство для изменения расхода жидкости содержит корпус 1 с фланцами 2, 3, упругую эластичную трубку 4, расположенную внутри корпуса 1.
На корпусе 1 выполнен кольцевой выступ 5 с отверстиями 6 в которых подвижно установлены пальцы 7 одними концами 8 взаимодействующие с внутренним конусом гайки 9 расположенной на соответствующей резьбе 10 на корпусе 1, а другие концы 11 пальцев 7 взаимодействуют с кольцевой канавкой 12 на упругой эластичной трубе 4.
Отверстия 12 выполнены для обеспечения вращения гайки 9, а втулка 13 для исключения деформации упругой эластичной трубки 4 в месте контакта с соответствующим фланцем.
Устройство работает следующим образом. Начинают закручивать гайку 9 по резьбе 10 корпуса 1. При этом концы 11 пальцев 7 сближаются, деформируя кольцевую канавку 12 на упругой эластичной трубе 4. Отверстие 14 уменьшается в сечении практически не изменяя свою форму круга. Возможно полное перекрытие отверстия 14. При необходимости увеличить сечение отверстия 14, гайку 9 вращают в противоположную сторону. Упругая эластичная труба 4 увеличивает сечение отверстия 14, как за счет своей упругости, так и за счет давления в сети.
Применение данного устройства позволяет избежать гидравлических ударов и уменьшить шум в сети.