Изобретение относится к устройствам для регулирования параметров потоков рабочих сред и может быть использовано в оборудовании газовой, нефтяной, химической, энергетической, металлургической и угольной промышленности.

Известна конструкция регулирующего клапана, содержащего корпус с входным и выходными патрубками с проходными отверстиями, шаровой поворотный затвор с зауженным проходным отверстием D -образного профиля и привод шарового поворотного затвора (см. http://flowserve.com.ru_RU/Products/V alves/Control/Ball).

Недостатком этой конструкции является нарушение осесимметричности регулируемого потока в проходном отверстии ϋ - образного профиля, что приводит к повышению гидравлического сопротивления проточной части из-за значительного сужения и расширения.

Наиболее распространены регуляторы седельного типа. Недостатком является значительное нарушение потока перекачиваемой среды из-за изменения формы проходной части и большого количества конструктивных элементов нарушающих равномерное движение.

За прототип изобретения взята конструкция регулятора фирмы Mokveld Valves bv клапан «Моквелд ». Это клапан осевого типа, содержащий наружный и внутренний корпусы, представляющие одну отливку, поршень со штоком, перемещающийся вдоль продольной оси клапана. Поршень перемещается посредством передачи, состоящей из двух расположенных под углом 90 град. зубчатых реек, являющихся соответственно частью штока поршня и шпинделя клапана. Зубчатая передача защищена от воздействия рабочей среды двойными первичными уплотнениями, установленными на штоке поршня и в его направляющей.

Недостатками этой конструкции являются

- скорость перемещения регулирующего механизма ограничена из-за возможности создания ударной волны при движении поршня из- за значительного паспортного времени срабатывания;

- расположение регулирующей части в середине потока приводит к деформации равномерного движения, в особенности газов;

- регулирование происходит за счет движения поршня, что помимо ограничения количества пропускаемой среды изменяет характер этого движения и приводит к дополнительным потерям энергии потока;

- поток газа меняет свое направление при обтекании рабочего механизма и еще 2 раза под углом примерно 90 град, при прохождении через перфорацию, при этом происходит значительная потеря энергии потока (не менее 30%);

- герметичность закрытия регулятора достигается за счет полного смещения поршня за границы перфорации и может быть нарушена при попадании посторонних предметов при загрязненной среде перекачки;

- регулятор имеет определенное направление движения потока, то есть не может работать в оба направления;

- под воздействие потока попадают все элементы конструкции, что приводит к их быстрому износу. Задачей предлагаемого изобретения является увеличение скорости срабатывания клапана, уменьшение потерь энергии, повышение износоустойчивости, долговечности и ремонтопригодности .

Предлагаемый клапан регулирования потока содержит привод, корпус с регулирующим элементом, имеющим входной и выходной патрубки с проходными отверстиями и подвижными и неподвижными зубьями.

Поставленная задача обеспечивается тем, что клапан регулирования потока содержит составной корпус, состоящий из верхней части и нижней части, установленной на опоре, на боковую поверхность диска привода нанесена спираль Архимеда, регулирующий элемент выполнен с равномерно расположенными выступами в центральной части, образующими неподвижные зубья, подвижные зубья размещены в промежутках между неподвижными зубьями, при этом все зубья выполнены обтекаемой формы и заканчиваются клином, у которого размер утла в сечении определяется как 360/п, где п - количество подвижных зубьев, а для обеспечения сцепления подвижных зубьев с диском привода для передачи движения, на подвижных зубьях установлена ответная планка с насечками, соответствующими параметрам спирали Архимеда на диске привода.

На фиг. 1 прилагаемых чертежей изображен общий вид предлагаемого клапана регулирования потока;

на фиг. 2 - то же, в разрезе;

на фиг. 3 - клапан регулирования потока с четырьмя парами зубьев, вид слева в разрезе; на фиг. 4 - клапан регулирования потока с тремя парами зубьев, вид слева в разрезе, где стрелками показано направление потока;

на фиг. 5 - клапан регулирования потока с шестью парами зубьев, разрез А-А на фиг.1 ;

на фиг. 6 - подвижный зуб клапана регулирования.

Клапан регулирования потока содержит составной корпус, состоящий из верхней части 1 и нижней части 2, установленной на опоре 3. В верхней части корпуса 1 установлен ручной привод с колесом привода 4, редуктор 5 с шестернями 6, и диск привода 7 с нанесенной на его боковую поверхность спиралью Архимеда. Ролики 8 служат для удержания диска 7 от перекоса. В корпусе установлен регулирующий элемент 9 с входным и выходным патрубками одинакового диаметра и равномерно расположенными выступами в центральной части, образующими неподвижные зубья 10, в промежутках между выступами размещены подвижные зубья 11 , при этом все зубья выполнены обтекаемой формы и заканчиваются клином, у которого размер угла в сечении определяется как 360/п, где п - количество подвижных зубьев, а для обеспечения сцепления с диском 7 на подвижных зубьях установлена ответная планка 12 с насечками, соответствующими параметрам спирали Архимеда на диске привода 7. Для стабилизации движения диска 7 установлены направляющие втулки 13.

Ниже приведена работа клапана.

При вращении колеса привода 4 (при включении электропривода, по п. 2 формулы, или пневмопривода по п. 3 формулы) вращение передается на шестерни 6, через которые движение передается на диск 7, находящийся через ответную планку 12 в зацеплении с подвижными зубьями 11. Под действием усилия вращения подвижные зубья 1 1 движутся по катетам симметричным им неподвижных зубьев 10 перемещаясь к центру или от центра, в результате чего перекрытие или открытие прохода в поперечной плоскости происходит в форме уменьшающейся или увеличивающейся по площади многолучевой звезды. Таким образом, принцип действия регулятора потока заключается в симметричном перемещении зубьев 11 от периферии к центру, перекрывая проход регулятора.

Работа регулятора с количеством подвижных зубьев 4 (фиг. 3), (фиг. 6) осуществляется аналогичным образом.

Обтекаемая форма всех элементов, а также отсутствие различных дополнительных конструктивных элементов, являющихся необходимыми в других типах регуляторов, обеспечивает оптимальность прохождения перекачиваемой по трубопроводу среды через данный регулятор. Регулирование происходит только за счет изменения прохода без нарушения «рисунка» движения среды. Кроме того, данное устройство обеспечивает уровень диссипации потока газа или жидкости на порядок ниже других регулирующих устройств.