Поворотный клапан

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Р 16 К 1/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬС 7 ВУ вышенче надежности поворотного счет создания закрывающего аэ ческого момента на валу запорног положениях нулевого и малого угл тия клапана. В корпусе 1 ус седло в виде двух полуколец (П) валу 4 закреплен запорный орг тоящий из входной и выходной по с П 8, 9, взаимодействующими с торцовой поверхности 10. На лове 9, обра щенной к торцовой по седла, выполнен срез 14. Радиус П 2 выполнен большим, чем ради тия П 3, на ширийу среза 14. Ра зазор между поверхностями П 3 и п выполнен меньше радиального заз поверхностями П 9 и корпуса 1 в положении клапана. 2 ил. Ж оГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Производственное объединение атомного турбостроения Харьковский турбиннызавод им. С. М. Кирова(57) Изобретение м, б. использовано длотсечки и регулирования рабочего тела в перпускных каналах. Цель изобретения - п клапана зг родинамио органа в ов открытановлено2,3. На ан 5, сословин 6, 7 П 2,3 по рхности Пверхно 1 и отверстия ус отверсдиальный оловины ора между закрытом161зИзобретение относится к турбостроению и может быть использовано для отсечки и регулирования рабочего тела в перепускных каналах.Цель изобретения - повышение надежности работы клапана за счет создания закрывающего аэродинамического момента на валу запорного органа в положениях нулевого и малого углов открытия клап,а на.На фиг. 1 изображен поворотный клаган, разрез, на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1, на отором полукольцо седла выполнено со резом инвариант).Поворотный клапан содержит корпус 1, котором установлено седло в виде двух олуколец 2 и 3. На валу 4 закреплен апорный орган 5 с входной половиной 6 и ыходной половиной 7, на которых размеены соответственно полукольца 8 и 9. Полу,ольцо 8 взаимодействует с полукольцом 2 Седла 3 по торцовой поверхности контакта 10. Полукольцо 9 взаимодействует с полуколь 1 ом 3 седла по торцовой поверхности кон)акта 11. Поверхность контакта 10 выпол ена вдоль наружной поверхности 12 полуольца 8 входной половины 6 запорного органа 5, а поверхность контакта 11 доль внутренней поверхности 13 полукольца 3 седла. На полукольце 9 выходной полоины 7 со стороны поверхности контакта 11 седла выполнен срез 14 в виде фаски. Радиус полукольца 2 седла входной полови,ны 6 запорного органа 5 ограничен кромкой среза и этот радиус больше радиуса ,полукольца 3 седла выходной половины 7 на ширину срезанной части поверхности контакта 11 выходной половины 7 полуколь,ца 9 запорного органа 5. Ширина среза 14 составляет 0,002 в ,012 диаметра запорного органа 5, Радиальный зазор между полукольцом 3 седла и выходной половиной 7 запорного органа 5 в закрытом (нулевом) положении клапана выполнен меньше, например, 0,3 - 0,6 радиального зазора между полукольцом 9 выходной половины 7 запорного органа 5 и корпусом 1.Поворотный клапан работает следующим образом.В положении полного закрытия клапана запорный орган 5 полукольцами 8 и 9 взаимодействует по поверхностям контакта 10 и 11 с полукольцами 2 и 3 седла. На режимах с перепадами на клапане, меньше критических, давление вдоль граничных окружностей поверхностей контакта 10 и 11 со стороны натекания равно давлению перед клапаном, а вдоль граничных окружностей поверхностей контакта 10 и 11 с противоположной стороны - давлению за клапаном. Поэтому в пределах плошадей контакта 10 и 11 на полукольцах 8 и 9 действуют равные перепады давления, Однако, в результате того, что расстояние от оси вращения запорного органа 5 до поверхности контак 7228 та 10 полукольца 8 входной половины б запорного органа 5 больше расстояния от оси вращения до поверхности контакта 11 полукольца 9 выходной половины 7 послед.няя имеет неуравновешенную площадь, поверхности, меньшую чем входная половина 6, и поэтому результирующий аэродинамический момент от одинакового перепада давлений на эти поверхности прижимает запорный орган к седлу. На режимах 10 с перепадами на клапане, больше критических, давление вдоль граничных полуокружностей 10 и 11 со стороны натекания также равно давлению перед клапаном, а вдоль граничных полуокружностей поверхностей контакта 10 и 11 с противоположной стороны равно критическому, так как абсолютная плотность контакта практически не достигается. Поэтому при уменьшении давления за клапаном перепад давлений на полукольцо 8 в пределах поверх ности контакта 10 и, соответственно, аэродинамический момент, направленный в сторону закрытия, практически не меняется; а перепад давлений на полукольцо 9 в пределах поверхности контакта 11 и, соответственно, аэродинамический момент, направленный в сторону открытия, увеличиваются. Однако, асимметрия неуравновешенных поверхностей входной 6 и выходной 7 половин запорного органа 5 обеспечивает направление результирующего аэродинамичесЗ 0 кого момента в сторону закрытия.По мере открытия клапана в зоне малыхуглов положение запорного органа 5 на таких режимах в минимальных сечениях каналов, образованных поверхностями входной 6 35 и выходной 7 половин запорного органа 5с полукольцами 8 и 9 и корпуса 1 с полукольцами 2 и 3, формируется течение с критическими параметрами, Так как плошадь зазора между наружной поверхностью полукольца 8 и поверхностью корпуса 1 меньше "0 плошади зазора между поверхностями отверстия в полукольце 2 седла и входной половиной 6 запорного органа 5, а площадь зазора между наружной поверхностью полукольца 9 и поверхностью корпуса 1 больше плошади зазора между поверхностями отверстия в полукольце 3 и выходнои половинной 7 запорного органа 5, минимальные проходные сечения с критическими пара.метрами потока находятся для входной 6 и выходной 7 половин запорного органа 5 со 50 стороны натекания (подвода рабочего тела)и за ними в каналах, образованных нове р хностя м и входной 6 и выходной 7 половин запорного органа 5 и корпуса 1 с полукольцами 2 и 3 седла, поток разгоняется до местных сверхзвуковых скоростей с по нижением статического давления до давления за клапаном. Геометрическая диффузорность указанных каналов обеспечивает уменьшение давления, действующего на по1617228 Формула изобретения Составитель А. БирюковаРедактор В. Ковтун Техред А. Кравчук Корректор Т МалецЗаказ 4109 Тираж 559 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 верхность запорного органа 5, образующие эти каналы, и, соответственйо, .увеличение аэродинамического момента от перепада давлений на выходную половину 7 запорного органа 5, направленного в сторону 5 открытия. На фиг. 2 представлен вариант выполнения полукольца 2 седла входной половины 6 запорного органа 5 со срезом, например, в виде фаски, Тогда радиусы отверстий в полукольцах 2 и 3 седла входной 6 и выходной 7 половин запорного органа 5 одинаковы. Поворотный клапан, содержащий корпус с установленным в нем седлом в виде двух полуколец и закрепленный на валу запорный орган, состоящий из входной и выходной половин с полукольцами, размещенными с возможностью взаимодействия с полукольцами седла по торцевой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, на поверхности полукольца выходной половины запорного органа, обращенной к соответствующей торцевой поверхности седла, выполнен срез, а радиус отверстия полукольца седла, расположенного со стороны входной половины запорного органа, выполнено большим, чем радиус отверстия полукольца седла, расположенного со стороны выходной половины запорного органа на ширину среза, причем радиальный зазор между поверхностями полукольца седла и выходной половины запорного органа выполнен меньше радиального зазора между поверхностями полукольца выходной половины запорного органа и корпуса в закрытом положении клапана.