Дроссельная шайба

Полезная модель относится к запорно-регулирующим устройствам, а именно к конструкциям промышленных дроссельных шайб с подвижным регулирующим элементом для лимитирования напорных характеристик или перекрытия потока рабочей среды внутри трубопроводных систем.
Из уровня техники известна дроссельная шайба, представляющая собой металлический диск с выходящим на его торцевые поверхности сквозным фасонным отверстием, размер проходного сечения которого регулируется резьбовым болтом (см. патент RU 127140, кл. F16B 43/00, опубл. 20.04.2013).
Недостатками известного устройства являются недостаточная функциональность и малый диапазон настройки режима работы.
Технической проблемой является устранение отмеченного недостатка.
Технический результат заключается в расширении диапазона настройки расхода среды в трубопроводе за счет грубой настройки проходного сечения трубопровода с помощью набора отверстий с заглушками в диафрагме и тонкой настройки сечения дросселирующего отверстия.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что дроссельная шайба для регулирования расхода жидкой или газообразной среды, устанавливаемая в трубопроводе, выполненная в виде диафрагмы с дросселирующим отверстием и снабженная регулирующим органом, выполненным в виде подвижного стержня, часть которого расположена в дросселирующем отверстии с возможностью изменения величины перекрытия отверстия при его перемещении, а другая его часть, расположенная вне диафрагмы, снабжена узлом фиксации его положения и средством его поворота, в диафрагме образована группа буферных резьбовых отверстий различного диаметра с возможностью установки в них резьбовых заглушек для дискретного изменения проходного сечения диафрагмы, при этом суммарная площадь группы буферных отверстий не превышает 0,4 от эффективной (находящейся в трубопроводе) площади диафрагмы, а стержень снабжен указателем его положения, выполненным в виде мерных рисок, нанесенных на свободной части стержня.
Полезная модель поясняется при помощи чертежей.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой дроссельной шайбы;
На фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.
Дроссельная шайба для регулирования расхода жидкой или газообразной среды, устанавливаемая в трубопроводе, выполнена виде диафрагмы 1. В центральной части диафрагмы 1 образовано дросселирующее отверстие 2. Диафрагма 1 снабжена регулирующим органом, выполненным в виде регулировочного подвижного стержня 3, часть которого расположена в дросселирующем отверстии с возможностью изменения величины перекрытия отверстия при его перемещении. В диафрагме 1 выполнена группа буферных резьбовых отверстий 4 и 5 различного диаметра с возможностью установки в них резьбовых заглушек, соответственно, 6 и 7 для дискретного изменения проходного сечения диафрагмы 1. Заглушки выполнены из того же материала, что и диафрагма.
Стержень 3 расположен в отверстии трубчатой резьбовой муфты 8, приваренной к диафрагме 1 и снабжен узлом фиксации его положения, выполненным в виде фиксирующей и изолирующей гайки 9, затягиваемой на резьбовом конце муфты 8 вокруг стержня 3. Средство поворота стержня 3 выполнено в виде маховика 10, соединенного с выступающим из муфты 8 концом стержня 3. Поворот стержня 3 осуществляется для его продольного перемещения в дросселирующем отверстии. Диафрагма 1 также может быть снабжена соединенным с ней держателем 11, предназначенным для обеспечения вспомогательных функций, например, контровки положения стержня 3 после окончательной настройки расхода. Резьбовая муфта 8 и держатель 11 выполнены из того же материала, что и диафрагма 1.
На выступающей из трубчатой муфты 8 части стержня 3 нанесены мерные риски 12, показывающие реальное положение стержня 3 в отверстии 2 путем указания положения рисок 12 относительно торца муфты 8 или гайки 9.
Суммарная площадь группы буферных отверстий 4 и 5 не превышает 0,4 от эффективной (находящейся в трубопроводе) площади диафрагмы 1.
Предлагаемая дроссельная шайба работает следующим образом.
В соответствии с нормативным расходом рабочей среды подаваемой на диафрагму 1, через дросселирующее отверстие 2 в ней, создается необходимый дросселируемый перепад давления, величина которого устанавливается положением торца регулировочного стержня 3 в отверстии 2 в зависимости от необходимой степени изменения величины перекрытия отверстия путем поступательного перемещения регулировочного стержня 3, управляемого маховиком 10, вдоль резьбы в отверстии муфты 8. В итоге поток рабочей среды дросселируется с различным перепадом давления по отношению к расходу рабочей среды. Для блокировки настроечной позиции подъема регулировочного стержня 3 предусмотрено его пломбирование через контровочное отверстие за держатель П. Если проходного сечения, меняющегося за счет движения регулировочного стержня 3, недостаточно для обеспечения необходимого расхода, то выкручиваются дополнительно заглушки 6 и 7 из буферных отверстий 4 и 5 диафрагмы 1, в зависимости от требуемого расхода.
Форма и площадь сквозного дросселирующего отверстия 2 рассчитаны и изготовлены таким образом, что при изменении в нем положения регулировочного стержня 3 происходит точное регулирование дросселируемого перепада давления, пропорциональное величине расхода рабочей среды, проходящей через свободный проход в отверстии, т.е. отверстие имеет арифметическую последовательность пропускной способности.
Кроме того, для выбора площади проходного сечения или значительного увеличения расхода рабочей среды для грубой регулировки необходимо использовать сквозные буферные отверстия 4 и 5 различного диаметра в диафрагме 1. Возможность такой настройки обеспечивается благодаря наличию заглушек 6 и 7, при их установке в предпочтительных комбинациях. Расположение дополнительных буферных отверстий 4 и 5 с заглушками 6 и 7 выполнено таким образом, что их полезная площадь находится в контуре диафрагмы 1 и проходного сечения трубопровода, что не только позволяет в большом диапазоне количественно регулировать объем рабочей среды, но и минимизировать случайные флуктуации рабочих характеристик, не увеличивая при этом габариты дроссельной шайбы. После предварительного выбора нужного расхода, по положению указателей 12 на регулировочном стержне 3 можно выбрать величину его подъема и точное соотношение нормативного расхода с необходимым дросселируемым перепадом давления. При этом каждому из положений выступающей части стержня 3 может быть присвоено соответствующее значение итогового расхода.
Если это соотношение нужно изменить, ослабляют гайку 9, и маховиком 10 переводят регулировочный стержень 3 по резьбе в новое положение. После чего вновь затягивают гайку 9 на муфте 8, соответственно жестко фиксируя регулировочный стержень 3 в новом положении.
Выбор оптимальных размеров диаметров дополнительных сквозных буферных отверстий 4 и 5, в диафрагме 1 получены опытным путем и обусловлен тем, что при суммарной площади их проходных сечений больше 0,4 эффективной (находящейся в трубопроводе) площади диафрагмы 1 неоправданно снижается результирующая эффективность настройки необходимого дросселируемого перепада давления.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет не только выбрать нужный расход в трубопроводе, но и максимально точно настроить характеристику зависимости нормативного расхода по отношению к заданному, выдерживая нужный дросселируемый перепад давления при расходе через дроссельную шайбу.