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 пара для технологических целей.
Известен регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенный в корпусе затвор, выполненный в виде седла и тарелки, соединенной с помощью штока с приводным устройством (см., например, патент RU 2166643 С2, кл. F01K 13/00, 10.05.2001).
В известном регулирующем клапане изменение расхода среды, проходящей через затвор, достигается за счет изменения площади проходного сечения затвора, т.е. путем перемещения штока приводным устройством и изменения положения тарелки затвора относительно седла. Это ограничивает область применения известного клапана.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту (прототипом) является регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и тарелки, соединенной с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующая решетка (см. Клапан запорно-дроссельный 890-100/200-Э, стр.164, Отраслевой каталог «Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС», НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1981 г.).
Данный регулирующий клапан имеет две ступени дросселирования. На первой ступени для дросселирования проходящей через затвор среды изменяют площадь проходного сечения затвора путем перемещения штока приводным устройством и изменения положения тарелки затвора относительно седла. Вторая ступень дросселирования осуществляется путем прохождения потока среды через отверстия в дросселирующей решетке.
Недостатком данного регулирующего клапана является то, что площадь прохода второй ступени дросселирования - дросселирующей решетки - остается неизменной. Поэтому при больших уменьшениях расхода среды скорость в решетке падает и она перестает выполнять свои функции, то есть дросселировать поток среды. Это ограничивает область применения регулирующего клапана и приводит к повышенному шуму и износу его затвора.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в том, чтобы создать регулирующий клапан, в котором при изменении расхода среды и изменении площади проходного сечения затвора изменялась бы и пропускная способность дросселирующей решетки в пропорциональном отношении.
Поставленная задача решается тем, что в регулирующем клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и тарелки, соединенной с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующая решетка, согласно изобретению в корпусе по периметру седла затвора и по периметру дросселирующей решетки выполнены кольцевые каналы, связанные между собой соединительным трубопроводом, и сообщенные радиальными отверстиями, соответственно, с полостью под тарелкой затвора и с полостью над дросселирующей решеткой.
Выполнение в корпусе двух кольцевых каналов: первого по периметру седла затвора, а второго по периметру дросселирующей решетки, наличие соединительного трубопровода, связывающего оба кольцевых канала и выполнение в корпусе радиальных отверстий, сообщающих эти каналы, соответственно, первого с полостью под тарелкой затвора, а второго - с полостью над дросселирующей решеткой, позволяет при изменении площади проходного сечения затвора пропорционально изменять проходное сечение дросселирующей решетки.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Регулирующий клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 расположены затвор, выполненный в виде седла 4 и тарелки 5, соединенной с помощью штока 6 с приводным устройством (на чертеже не показано) и дросселирующая решетка 7. В корпусе 1 по периметру седла 4 затвора и по периметру дросселирующей решетки 7 выполнены кольцевые каналы 8 и 9, связанные между собой соединительным трубопроводом 10. Кольцевой канал 8 радиальными отверстиями 11 сообщен с полостью 12, находящейся под тарелкой 5 затвора, а кольцевой канал 9 радиальными отверстиями 13 сообщен с полостью 14 над дросселирующей решеткой.
Регулирующий клапан работает следующим образом.
Поток среды (пар) под давлением через входной 2 патрубок подается в регулирующий клапан и проходит через затвор. Для дросселирования потока среды с помощью приводного устройства (на чертеже не показано) перемещают шток 6 и связанную с ним тарелку 5 относительно седла 4, изменяя тем самым площадь проходного сечения затвора. Далее в полости 12, находящейся под тарелкой 5 затвора, поток среды (пар) разделяется на два потока: на основной и управляющий. Основной поток подается на дросселирующею решетку 7 и, пройдя через ее отверстия, поступает в выходной 3 патрубок, а управляющий поток через радиальные отверстия 11 поступает в кольцевой канал 8 и далее по соединительному трубопроводу 10 в кольцевой канал 9. Так как кольцевой канал 9 радиальными отверстиями 13 сообщен с полостью 14, то управляющий поток среды, двигаясь перпендикулярно основному потоку по периметру дросселирующей решетки 7, запирает ее периферийные отверстия. Причем расход среды (пара) в управляющем потоке определяется перемещением штока 6 затвора, то есть становится пропорциональным изменению площади проходного сечения затвора регулирующего клапана. При этом при меньшем проходном сечения затвора в большей степени открывается проход через дросселирующую решетку 7. Чем больше расход через управляющий канал, тем выше скорость среды в управляющем потоке и соответственно большее количество отверстий в дросселирующей решетке 7 запирается.
Заявляемый регулирующий клапан по сравнению с прототипом позволяет изменять проходное сечение дросселирующей решетки пропорционально изменению площади проходного сечения затвора.