Патент на изобретение регулирующего клапана RU №2465506
Регулирующий клапан Барнаульского котельного завода
Авторы: Гаммер Александр Эдуардович, Гаммер Александр Александрович
Патентообладатель: ООО «Барнаульский котельный завод»
ООО «Барнаульский котельный завод» постоянно совершенствует свою продукцию, применяя нестандартные технологические и новые конструктивные решения при производстве энергетической арматуры. Доказательством этого является 10 зарегистрированных заводом патентов на изобретения. В этой публикации мы хотим обратить внимание читателя на патент на изобретение RU № 2465506 (регулирующий клапан).
Одна из главных задач при проектировании РОУ – обеспечить стабильное поддержание параметров пара в допустимых пределах при изменении производительности. Применяемые на практике типы регулирующих клапанов и охладителей пара, в которых подача охлаждающей воды в охладитель управляется только посредством импульса по изменению температуры редуцированного пара, имеют высокую инерционность и, как следствие, мы имеем повышенные отклонения температуры, особенно при резких изменениях производительности по острому пару.
Авторами Барнаульского котельного завода разработан дроссельно-регулирующий клапан со встроенным охладителем, у которого количество впрыскиваемой охлаждающей воды напрямую связано с расходом острого пара, и тем самым достигается сглаживание скачков температуры при изменении производительности. При этом окончательное выравнивание температуры редуцированного пара от импульса по изменению температуры на выходе происходит уже в виде корректировки, т. е. небольшим изменением подачи регулирующим клапаном охлаждающей воды, что не вызывает скачков температуры.
Учитывая индивидуальный характер изготовления, дроссельно-регулирующий клапан со встроенным охладителем изготавливается в корпусе из поковки, что позволяет выпускать клапан с различными типоразмерами на нужные потребителю параметры. Базовым является клапан 18с-8‑2‑01Э, DN 150, Рр 13,7 МПа, Т 560 оС. Сравнительный анализ изобретения и известного решения убедительно иллюстрирует преимущества клапана предлагаемой конструкции.
Наиболее близким по требуемому и достигаемому результату являлся регулирующий клапан золотникового типа ЗАО НПО «Флейм» серии РК 111 (рис. 1), содержащий корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и золотника, соединенного с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующую решетку, имеющую кольцевую камеру с патрубком для подвода охлаждающей жидкости, размещенную соосно с центральным отверстием дросселирующей решетки. При этом внутренняя боковая поверхность кольцевой камеры образована втулкой, имеющей на боковой поверхности перфорированные отверстия для прохода охлаждающей жидкости.
Рисунок 1 ― клапан ЗАО НПО «Флейм» серии РК 111
Недостатком клапана является то, что он не позволяет получить стабильные выходные параметры – давление и температуру на выходе при больших входных перепадах расхода. Причем при больших колебаниях расхода можно вообще не получить на выходе нужную температуру. Это обусловлено тем, что он имеет постоянную площадь прохода охлаждающей жидкости через перфорированные отверстия во втулке кольцевой камеры. Для поддержания требуемых выходных параметров в данном клапане изменяют расход охлаждающей жидкости, связанный по КИПу с расходом пара. Поскольку площадь перфорированных отверстий втулки остается неизменной при изменяющемся расходе охлаждающей жидкости, то изменяют скорость впрыска, от которой зависит величина капель в факеле испарения и, соответственно, качество охлаждения.
Задача, которую решает клапан, разработанный ООО «БКЗ» – стабильные параметры давления и температуры пара на выходе из регулирующего клапана при значительных входных перепадах.
Достигается это тем, что в регулирующем клапане (рис. 2), содержащем корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в корпусе затвор, выполненный в виде седла и золотника, соединенного с помощью штока с приводным устройством, и дросселирующую решетку, имеющую кольцевую камеру с патрубком для подвода охлаждающей жидкости, размещенную соосно с центральным отверстием дросселирующей решетки, при этом внутренняя боковая поверхность кольцевой камеры образована втулкой, имеющей на боковой поверхности перфорированные отверстия для прохода охлаждающей жидкости, согласно изобретению, к золотнику, вдоль его продольной оси, прикреплена трубка, свободным концом расположенная во втулке кольцевой камеры, а на боковой поверхности трубки, не входящей во втулку, выполнены каналы для подвода парового потока.
Рисунок 2 ― схема регулирующего клапана, разработанного ООО «БКЗ»
Клапан (рис. 2, рис. 3) содержит: корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 расположен затвор, выполненный в виде седла 4 и золотника 5, и дросселирующая решетка 6, имеющая кольцевую камеру 7 с патрубком 8 для подвода охлаждающей жидкости. Внутренняя боковая поверхность кольцевой камеры 7 образована втулкой 9, имеющей на боковой поверхности перфорированные отверстия 10, которые расположены несколькими рядами (на рисунке изображено три ряда отверстий). Золотник 5 с помощью штока 11 связан с приводным устройством 12. К золотнику 5 снизу, вдоль его продольной оси, совпадающей с осью втулки 9 дросселирующей решетки 6, прикреплена трубка 13, свободным концом расположенная во втулке 9 кольцевой камеры 7. Для прохода парового потока в трубку 13 на ее боковой поверхности, не входящей во втулку 9, выполнены каналы 14.
В закрытом положении регулирующего клапана золотник 5 затвора плотно поджат к седлу 4 корпуса 1. При этом свободный конец трубки 13 максимально вставлен во втулку и своей боковой поверхностью перекрывает все ряды перфорированных отверстий 10. Каналы прохода пара и охлаждающей воды перекрыты. В полностью открытом положении золотник 5 штоком 11 приводного устройства 12 отведен от седла 4, затвор открыт, а трубка 13 во втулке 9 занимает положение, при котором все ряды перфорированных отверстий открыты. Рабочая среда – пар через входной 2 патрубок подается внутрь корпуса 1 и проходит через проходное сечение седла 4 и золотника 5. Далее основной поток дросселируется через решетку 6, а часть его поступает в трубку 13 через ее каналы 14. Одновременно в кольцевую камеру 7 из патрубка 8 подается охлаждающая жидкость, которая через все перфорированные отверстия 10, выполненные на боковой поверхности втулки 9, распыляется в поток пара и охлаждает его. При изменении положения золотника 5 относительно седла 4 и связанной с ним трубки 13 изменяется количество открытых рядов перфорированных отверстий 10 и, соответственно, их проходное сечение. Таким образом, при изменении расхода пара пропорционально изменяется количество впрыскиваемой охлаждающей воды, что позволяет получать стабильные выходные параметры рабочей среды.
ООО "Барнаульский котельный завод"
656023, Россия, Алтайский край
г. Барнаул, пр.Космонавтов, 6"Э"
телефон +7 (3852) 22-32-67
http://bkzn.ru, e-mail: bkz@bkzn.ru