Клапан

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскими Социалистическик Республик(22) Заявлено 25.1076 (21) 2414341/25-08 с присоединением заявки Мо 2607635/25-08(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) КЛАПАН Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода газообразной и жидкой среды и может быть использовано в энергетическом машиностроении, в частности в паротурбо строенииПо основному авт . св. Р 42 3105 известен клапан, содержащий паровую коробку, рабочий орган со штоком и возвратной пружиной, диФФузорное седло (в виде трубки Вентури) с управляющим элементом, выполненным в виде нескольких равномерно распо-. ложенных по окружности в зоне кри,тического сечения проходного канала и наклонных к его продольной оси активных сопел, связанных с внешним источником управляющей среды,Такое выполнение клапана позволя 20ет осуществить автоматическое регулирование расхода рабочей среды посравнению с известными ранее констРукциями,25Недостатком этой конструкции является неуправляемость пограничнымслоем в расширяющейся части дифФУзорного седла, Кроме того, для управления основным потоком требуются значительйые расходы среды высокого давления,Целью изобретения является повышение экономичности гаэодинамического регулирования расходом среды. Указанная цель достигается тем, что в проходном канале выполнена кольцевая проточка, образующая в зоне критического сечения канала кольцевое пассивное сопло, сообщенное с проходным каналом и образующее с активными сопламл систему перепускных каналов, причем между осью сопел и осью клапана в направлении рабочего органа образован тупой угол. Кроме того, пассивное сопло сообщено с проходным каналом отверстиями, выполненными в стенке проходного канала.На фиг. 1 изображен, разрез клапана; на Фиг, 2 - клапан, в котором пассивное сопло сообщено с проходным каналом отверстиями (вариант выполнения).Клапан состоит иэ паровой коробки 1, рабочего органа 2 со штоком 3 и возвратной пружиной 4, проходиого канала 5, выполненного в Форме трубки Вентури,криволинейная поверхностькоторого образует седло б. В проходном канале 5 выполнена кольцеваяпроточка 7, образуюиая в зоне критического сечения 8 кольцевое пассивное сопло 9, сообшенное с проходнымканалом, На Фиг. 2 показан вариантконструктивного выполнения при котором пассивное сопло 9 сообшаетсяс проходным каналом 5 отверстиями10, выполненными в стенке проходногоканала, площадь которых выбираетсяс учетом ростапограничного слоя.Активные сопла 11 соединены магистралью 12 через дополнительный управляющий орган 13 с источником средыболее высокого давления,Пассивное сопло 9 и активные сопла 11 и кольцевая проточка 7 образуют систему перепускных каналов,Ось сопел составляет с осью клапанав направлении рабочего органа тупойугол 130 в 1 ), который обеспечивает оптимальный режим устройства,так как такая ориентация вдуваемыхструй способствует максимальномупроникновению регулируюших струй врегулируемый поток.Клапан обеспечивает регулирование расхода среды от закрытого положения до полного открытия следуюшимобразом.В начальный момент рабочий орган2 прижат к седлу б, а управляюшийорган 13 начинает открываться,обеспечивая тем самым пропуск среды вкритическое сечение 8 проходногоканала 5 через активные сопла 11.При этом через пассивное сопло 9 вкритическое сечение 8 поступаетчасть среды, отсасываемой (например,через отверстия 10) с внутреннейповерхности расширяющейся части проходного канала 5,По достижении максимально возможного расхода через магистраль12 начинается подъем рабочего органа2 клапана и среда поступает в кольцевой зазор между рабочим органом2 и седлом б, При этом происходитвзаимодействие основного потокасреды, т.е. потока через зазор между рабочим органом 2 и седлом б клапана, со струями, поступаюшими изкритического сечения 8 через пассивкое 9 и активные 11 сопла. Вдуваемая через кольцевую проточку 7 или отверстия 10 в критическое сечение 8 проходного канала 5 струя загромождает проходное сечение седла, уменьшая таким образом расход основного потока, При этом пульсации давления в основном потоке демп.Фируются за счет вдувания рабочейсреды от внешнего источника, а такжеза счет отсоса пограничного слоя повсей длине внутренней поверхностидиФФузора, В результате повышаетсявибрационная надежность клапана.После того, как рабочий орган 2полностью открывается, для дальнейшего увеличения расхода среды необходимо управляюший орган 13 закрывать, тем самым уменьшая загромождением проходного сечения седла б.Максимальный расход среды черезклапан обеспечивается при полностью1 Я поднятом рабочем органе 2 и полностьюзакрытом управлявшем органе 13, причем основная часть расхода регулируется при полностью поднятом запорноморгане 2,2 О Клапан может быть выполнен любыхразмеров без сушественного увеличения подъемных усилий, так как наличие расхода среды через магистраль12 обеспечивает достаточную разгрузкурабочего органа 2. Увеличение размеров клапана позволяет уменьшить потери давления на клапане и, соответственно повысить экономичность.Таким образом, клапан обеспечивает3 Овозможность регулирования значительной части расхода среды без перемешения основной чашки, Такое регулирование, осуиествляемое изменениемразмеров зоны рециркуляции, ограниченной жидкой стенкой, создаетусловия для безотрывного течениясреды в зоне регулирования, обеспечивая стабильное течение потока через клапан,формула изобретения1, Клапан по авт,св, М 42 3105,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения экономичности регулирования, в проходном канале выполненакольцевая проточка, образуюшая в зоне критического сечения канала коль-цевое пассивное сопло, сообценное спроходным каналом и образуюиее сактивными соплами систему перепускных каналов, причем между осью сопели осью клапана в направлении, рабочего органа образован тупой угол,2, Клапан по п,1, о т л и ч а ю -55 щ и й с я тем, что пассивное соплосообщено с проходным каналом отверстиями, выполненными в стенке проходного канала,