ДРОССЕЛЬ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ МНОГОПРОХОДНЫЙ
MULTI-PASS STRAIGHT FLOW ADJUSTABLE THROTTLE

Изобретение относится к трубопроводной запорно-регулирующей арматуре высокого давления и предназначено для перекрытия и регулирования расхода или давления потоков жидких и газообразных рабочих сред, преимущественно загрязненных.
Известен дроссель регулируемый прямоточный многопроходный, содержащий корпус, входную и выходную торцовые крышки, соответственно соединенные с напорной и выходной магистралями, поворотное колесо с приводом, входной диск, установленный с возможностью поворота совместно с поворотным колесом, выходной диск, установленный неподвижно относительно выходной крышки и корпуса, разгрузочное устройство, состоящее из разгрузочной полости, выполненной между торцом выходной крышки и торцом поворотного колеса и соединенной с напорной магистралью каналами, выполненными в выходной крышке, корпусе и входной крышке, герметично соединенными между собой с помощью уплотнительных элементов и технологических заглушек, и компенсирующей полости, выполненной между внутренним торцом поворотного колеса и торцом выходного диска и соединенной каналом, выполненным в выходном диске, с выходной магистралью. [Патент RU № 320911 C2, F16K 3/08, F16K 39/04 (2006.01), по заявке № 2006110896/06 «ДРОССЕЛЬ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ МНОГОПРОХОДНЫЙ» от 04.04.2006 г.].
Недостатком такой конструкции является то, что в условиях загрязненной рабочей среды разгрузочная полость и каналы разгрузочного устройства, соединяющие напорную магистраль с разгрузочной полостью, со временем заполняются осадками в виде твердой фракции, которые по мере накопления ухудшают условия работы разгрузочного устройства, что приводит к увеличению крутящего момента на приводе дросселя и в итоге может привести к отказу в работе дросселя.
Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности дросселя при работе с загрязненными рабочими средами.
Поставленная цель достигается тем, что в дросселе регулируемом прямоточном многопроходном, содержащем корпус, входную и выходную торцовые крышки, соответственно соединенные с напорной и выходной магистралями, поворотное колесо с приводом, входной диск, установленный с возможностью поворота совместно с поворотным колесом, выходной диск, установленный неподвижно относительно выходной крышки и корпуса, разгрузочное устройство, состоящее из разгрузочной полости, выполненной между торцом выходной крышки и торцом поворотного колеса и соединенной с напорной магистралью каналами, выполненными в выходной крышке, корпусе и входной крышке, герметично соединенными между собой с помощью уплотнительных элементов и технологических заглушек, и компенсирующей полости, выполненной между внутренним торцом поворотного колеса и торцом выходного диска и соединенной каналом, выполненным в выходном диске, с выходной магистралью, разгрузочное устройство снабжено разделительным элементом, выполненным в виде плунжера с уплотнительными кольцами, установленного в канале входной крышки с возможностью осевого перемещения, при этом разгрузочная полость и каналы в выходной крышке, корпусе и входной крышке до плунжера заполнены гидравлической жидкостью, подплунжерная часть канала входной крышки соединена с напорной магистралью, а технологические заглушки выполнены в виде заправочных штуцеров.
Предлагаемое техническое решение позволяет исключить возможность попадания загрязненной рабочей среды в разгрузочную полость и каналы, соединяющие напорную магистраль с разгрузочной полостью дросселя, тем самым устранить причину накопления в них осадков в виде твердой фракции, существенно улучшить условия работы подвижных уплотнений поворотного колеса со стороны разгрузочной полости; улучшить условия работы дросселя в условиях низких температур окружающей среды и стабилизировать крутящий момент на приводе дросселе. Дроссель применим преимущественно для загрязненных рабочих сред.
На чертеже изображен дроссель регулируемый прямоточный многопроходный в осевом сечении.
Дроссель состоит из корпуса 1, входной 2 и выходной 3 торцовых крышек, соответственно соединенных с напорной и выходной магистралями, червяка 4, поворотного колеса 5, входного диска 6, жестко соединенного с поворотным колесом 5, выходного диска 7, установленного неподвижно относительно выходной крышки 3 и корпуса 1, подпружиненного прижимного кольца 8. Каналы 9, 10 и 11, выполненные в входной крышке 2, корпусе 1 и выходной крышке 3, соединяют напорную магистраль с разгрузочной полостью 12, а канал 13 соединяет выходную магистраль с компенсирующей полостью 14. Поворотное колесо 5 выполнено с кольцевым уступом 15, который взаимодействует с упорным фланцем входного диска 6. Каналы 9, 10 и 11 герметично соединены между собой с помощью уплотнительных элементов, втулок 16 и торцовых уплотнений 17, и технологических заглушек 18. В канале 9 входной крышки 2 установлен плунжер 19 с уплотнительными кольцами 20. Разгрузочная полость 12, каналы 11 и 10 и канал 9 над плунжером 19 заполнены гидравлической жидкостью, например маслом МГ-20, при этом технологические заглушки 18 выполнены в виде заправочных штуцеров, а плунжер 19 с уплотнительными кольцами 20 установлен с возможностью осевого перемещения вдоль канала 9 входной крышки 2, а подплунжерная часть 21 канала 9 входной крышки 2 соединена с напорной магистралью.
Дроссель работает следующим образом.
Исходное положение: дроссель открыт - проходные отверстия входного диска 6 и выходного диска 7 совмещены. Диски 6 и 7 прижаты друг к другу подпружиненным прижимным кольцом 8 и напором потока рабочей среды, проходящей через дроссель. Давление из напорной магистрали через подплунжерную часть 21 канала 9 передается на плунжер 19 и далее по каналам 9, 10 и 11 передается в разгрузочную полость 12 посредством практически не сжимаемой гидравлической жидкости, а давление из выходной магистрали по каналу 13 передается в компенсирующую полость 14. Поскольку давления в напорной и выходной магистралях примерно равны, то усилие, воздействующее на торец поворотного колеса 5 со стороны разгрузочной полости 12, уравновешивается усилием, воздействующим на внутренний торец поворотного колеса 5 со стороны компенсирующей полости 14, и усилием, воздействующим на поворотное колесо 5 со стороны напорной магистрали. Подпружиненное прижимное кольцо 8 обеспечивает предварительное сжатие рабочего стыка дисков 6 и 7, независимо от величины давления рабочей среды в напорной магистрали.
При регулировании или закрытии дросселя поворотное колесо 5 совместно с входным диском 6 с помощью червяка 4 поворачивается относительно неподвижно установленного выходного диска 7, при этом проходные отверстия в дисках 6 и 7 взаимно перекрываются, обеспечивая регулировку выходного параметра по расходу или давлению, вплоть до полного перекрытия потока рабочей среды. По мере перекрытия проходного сечения дисков 6 и 7 увеличивается перепад давления между напорной и выходной магистралями, уменьшается давление в компенсирующей полости 14, при сохранении или увеличении давления в напорной магистрали и соответственно в разгрузочной полости 12, передаваемого гидравлической жидкостью посредством плунжера 19. Повышение усилия сжатия дисков 6 и 7 частично компенсируется увеличением осевого усилия на поворотное колесо 5 со стороны разгрузочной полости 12, которое посредством кольцевого уступа 15 на поворотном колесе 5 передается на фланец входного диска 6. Усилие сжатия дисков 6 и 7 достигает оптимального значения при полном закрытии дисков. При этом обеспечивается герметичность рабочего стыка дисков при минимально возможном крутящем моменте на приводе.
Установка плунжера 19 с возможностью осевого перемещения в канале 9 входной торцовой крышки 2 и заполнение разгрузочной полости 12, каналов 11 и 10 и канала 9 над плунжером 19 гидравлической жидкостью, например маслом МГ-20, позволяет исключить проникновение загрязненной рабочей среды в разгрузочную полость 12, каналы 11 и 10 и канал 9 до плунжера 19, компенсировать температурные изменения объема заправленной гидравлической жидкости, существенно улучшить условия работы подвижных уплотнений поворотного колеса 5 со стороны разгрузочной полости 12, что особенно важно при работе дросселя в условиях низких температурах окружающей среды, а также стабилизировать крутящий момент на приводе дросселя.