РЕГУЛИРУЩИЙ КЛАПАН

Предлагаемая полезная модель относится к области гидравлики и может быть использована при создании регулирующих клапанов (РК), в проточной части которых в бескавитационных режимах должен «срабатываться» большой перепад давлений при малом уровне шума.
Известен «Двухступенчатый регулирующий клапан» (Патент РФ №2219402), содержащий два последовательно работающих дроссельных устройства, каждое из которых образовано профильными элементами стакана и затвора, а также разгрузочное устройство, отличающийся тем, что проходное сечение каждой из ступеней представляет собой кольцевой конфузор, образованный цилиндрическим профилем затвора и нелинейным профилем седла, обеспечивающим равнопроцентную пропускную характеристику каждой из указанных ступеней в функции подъема затвора.
К недостаткам данного клапана следует отнести малое количество ступеней дросселирования, вследствие чего перепады давления на каждой ступени и скорости течения рабочего тела в кольцевых конфузорах создают избыточный шум.
Известен «Прямоточный регулирующий клапан» (Патент РФ №2646986), содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство, представляющее собой цилиндроконическую обечайку с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма.
К недостаткам данного клапана следует отнести сложность конструкции, возникновение кавитации в процессе работы.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является «Осевой регулирующий клапан» (Патент РФ №2692582), содержащий внешний и внутренний корпусы, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающее устройство, представляющее собой цилиндроконическую обечайку с приводом поступательного движения в виде реечного механизма, отличающийся тем, что по обе стороны внутреннего корпуса размещены цилиндрические делители потока разного диаметра, контактирующие своими внешними поверхностями с запирающими устройствами, представляющими связанные между собой и с приводом поступательного движения посредством реечного механизма, соосно установленные во внутреннем корпусе цилиндроконические обечайки - внешнюю и внутреннюю, причем конические части каждой обечайки направлены в стороны фланцев, а оси отверстий в цилиндрических делителях потока наклонены к оси клапана, причем угол наклона осей на каждом делителе потока противоположный.
К недостаткам данного клапана следует отнести сложность обеспечения низкого уровня шума при режиме работы клапана с полным расходом рабочего тела.
Задачей данного технического решения является создание регулирующего клапана относительно простой конструкции, обеспечивающей низкий уровень шума во всем диапазоне расхода рабочей жидкости.
Для решения указанной задачи в регулирующий клапан введен дроссельный узел для малого расхода, образованный двумя дроссельными участками клеткового типа поступательно перемещающегося делителя потока, запирающимися поясками внутреннего корпуса. Между дроссельными участками внутри делителя потока размещены четыре дополнительных дроссельных шайбы постоянного сопротивления клеткового типа. Между делителем потока и цилиндрическим затвором внутреннего корпуса организован дроссельный узел, обеспечивающий дополнительный расход, образованный кольцевой щелью между неперфорированным участком делителя потока и цилиндрическим затвором внутреннего корпуса, при этом профилирование поверхностей делителя потока и затвора внутреннего корпуса обеспечивает требуемую форму пропускной характеристики.
На фиг. 1 представлен общий вид регулирующего клапана.
Регулирующий клапан, содержащий внешний 1 и внутренний 2 корпусы, входной 3 и выходной 4 патрубки с фланцами, делитель потока 5, выполненный в виде полого цилиндра, дроссельный узел для малого расхода, образованный двумя дроссельными участками 6 и 7 клеткового типа поступательно перемещающегося делителя потока, запирающий поясок 8 и цилиндрический затвор 9 внутреннего корпуса, четыре дроссельные шайбы постоянного сопротивления клеткового типа 10, размещенные между дроссельными участками внутри делителя потока, и дроссельный узел, обеспечивающий дополнительный расход, образованный кольцевой щелью 11 между неперфорированным участком корпуса делителя потока и цилиндрическим затвором внутреннего корпуса.
На фиг. 2 представлен регулирующий клапан в различных эксплуатационных положениях (а - закрыт, б - малошумный режим, в - режим полного расхода).
Регулирующий клапан работает следующим образом.
В закрытом положении дроссельные участки 6 и 7 перекрыты запирающим пояском 8 и цилиндрическим затвором 9 (фиг. 2а).
При поступательном перемещении делителя потока 5 открываются дроссельные участки 6 и 7, рабочая жидкость поступает из верхней части клапана в нижнюю, дросселирование происходит на дроссельных участках 6, 7 и дроссельных шайбах постоянного сопротивления клеткового типа 10. За счет большого количества дроссельных элементов обеспечивается снижение перепадов давлений на каждом из них (фиг. 2б), вследствие чего обеспечивается снижение шума регулирующего клапана в целом.
При дальнейшем перемещении делителя потока рабочая жидкость поступает в образовавшуюся кольцевую щель 11, обеспечивая дополнительный расход рабочей жидкости в обход дроссельных участков 6, 7 и дроссельных шайб 10 (фиг. 2в), тем самым компенсируется рост перепадов давления на шайбах постоянного сопротивления на высоких расходах рабочей жидкости. Расходная характеристика при этом обеспечивается профилем боковой поверхности делителя потока. Рабочая жидкость на этом режиме проходит как через кольцевую щель 11, так и через дроссельные участки 6 и 7.
Предлагаемый регулирующий клапан имеет сравнительно простую конструкцию, позволяющую уменьшить уровень шума.