CZ3893A3 - Regulační orgán pro regulaci průtoku tekutiny - Google Patents

Abstract

Sestává z tělesa (1), ve kterém je vytvořen kanál (2) s dělenou klapou (š). Částí (4,11) dělené klapy (3) jsou upraveny otočně na ovládacím hřídeli (5). Ovládací hřídel (5) je spojen s ovládacím mechanismem umístěným mimo kanál (2). Ovládací hřídel (5) je opatřen zarážkou (7) protilehle orientovanou vůči dosedací ploše (16) vytvořené v alespoň jedné části (4,11) dělené klapy (3). Alespoň jedna část (4,11) děleném klapy (š) je opatřena opěrnou plochou (9) protilehle vůči prvému dorazu (10) upraveném na tělese (1).

Description

Vynález se týká regulačního orgánu pro regulaci průtoku tekutiny např. průtoku plynů u průmyslových pecí nebo regulaci průtoku vody v rozvodech s minimálním tlakovým spádem, např. v oboru chlazení průmyslových pecí, nebo v oboru čištěni odpadních vod.

Dosavadní stav techniky

Osou známy regulační klapy pro regulaci průtoku horkých plynů u průmyslových pecí, které jsou tvořeny kruhovým talířem otočně umístěným v kruhovém potrubí.

Nevýhodou těchto regulačních klap je jejich nevhodná aerodynamická charakteristika v blízkosti mezních poloh. V oblasti blízké úplnému uzavřeni dochází k rychlé změně součinitele odporu v závislosti na úhlu natočeni klapy, zatímco v oblasti blízké úplnému otevření je změna součinitele odporu nedostatečná.

Dále je známa dělená regulační klapa tvořená dvěmi segmenty tvaru kruhových úsečí, které jsou souose výkyvné, přičemž každý segment je ovládán souosým hřídelem. Nevýhodou tohoto uspořádáni je, že k ovládáni této klapy jsou nutné dva nezávislé pohony. Uvedený problém lze rovněž řešit zapojením s paralelním potrubím

I o menších průměrech, ve kterých jsou umístěny celoprůřezové klapy. Toto uspořádání si rovněž vyžaduje zvýšený počet ovladačů a komplikuje tudíž systém řízeni.

Uvedený problém lze rovněž řešit regulačními ventily. Oejich nevýhodou je větší tlaková ztráta, proto nejsou vhodné pro regulaci v nízkotlaké oblasti.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody řeší regulační orgán pro regulaci průtoku tekutiny, dle vynálezu, tvořený tělesem ve kterém je vytvořen kanál s upravenou dělenou klapou. Podstatou vynálezu je, že části dělené klapy jsou upraveny otočně na ovládacím hřídeli, který je spojen s ovládacím mechanismem umístěným mimo kanál. Ovládací hřídel je dále opatřen alespoň jednou zarážkou protilehle orientovanou vůči alespoň jedné dosedací ploše vytvořené na alespoň jedné části dělene klapy. Alternativně je alespoň jedna část dělené klapy opatřena opěrnou plochou protilehle orientovanou vůči alespoň jednomu prvému dorazu upravenému na tělese.

Výhodou regulační klapy dle vynálezu je zlepšení aerodynamické charakteristiky, zejména v oblasti blízké uzavřenému stavu. Tohoto zlepšeni se dosáhne regulačním orgánem dle vynálezu s jedním regulačním prvkem, k jehož ovládáni tudíž postačí jeden ovladač zapojený do stávajícího systému řízeni. Zlepšení aerodynamické charakteristiky se projevi především rychlejším dosažením rovnovážného stavu a zlepšením přesnosti regulované hodnoty průtoku. Dále se dosáhne rozšíření regulačního rozsahu poměru maximálního k minimálnímu průtoku tekutiny.

Příklady provedeni vynálezu

Přiklad 1

Na obr. 1 je znázorněn příčný řez prvého příkladného provedeni regulačního orgánu dle vynálezu ve stavu úplného uzavřeni. Na obr. 2 je řez C-C z obr. 1, na obr. 3 je řez A-A z obr. 1 a na obr. 4 je řez B-B z obr. 1. Obr. 2, 3 a 4 znázorňuji situaci v okamžiku úplného otevření prvni části 11 dělení klapy 3 a úplného uzavřeni druhé části 4 dělené klapy 3.

V tělese _1 je vytvořen kanál 2 příkladně kruhového průřezu.

V kanálu 2 je upravena centricky dělená klapa 3 tvořena příkladně první částí 11 dělené klapy 2 ^a druhou částí 4 dělané klapy 3.

Obě části 4, 11 dělené klapy 3 jsou svými pouzdry 14, 15 nasunuty na ovládacím hřídeli J5, který prochází osou kanálu 2 a je na svém jednom konci spojen s ovládacím mechanismem 6 umístěným na tělese l_t mimo kanál 2. Ovládací hřídel 5 je opatřen jednou zarážkou 7, která je protilehle upravena vůči druhé'dosedací ploše 8 vytvořené ve vnitřní drážce pouzdra 14 druhé části 4 dělené klapy 3 a současně protilehle vůči prve dosedaci^ploše 16 vytvořené ve vnitřní drážce pouzdra 15 prvni části 11 klapy 3. V kanálu 2 — 3 · je upraven prvý doraz 10 protilehle orientovaný vůči opěrné ploše S) vytvořené na první části il dělené klapy 3^ a druhý doraz 13 protilehle orientovaný vůči dorazové ploše 12 upravené na druhé části 4 dělené klapy 3. Mezi první Část 11 dělené klapy 3 a druhou část 4 dělené klapy 3 je vzepřena pružin^ 17, která je nasazena na ovládacím hřídeli 5.

V uzavřeném stavu jsou obě části 4, 11 dělené klapy 3 orientovány kolmo k ose kanálu 2. Dorazová plocha 12 se opírá o druhý doraz 13 a první dosedací plocha 16 je prostřednictvím pružiny 17 dotlačována na zarážku 7. Otáčením ovládacího hřídele _5 prostřednictvím ovládacího mechanismu 6 dochází k otáčeni první části 11 dělené klapy 3 až do okamžiku, kdy opěrná plocha 9 dolehne na prvý doraz 10. Oalšim otáčením ovládacího hřídele 5 dochází k dolehnutí zarážky 7 na druhou dosedací plochu 8 přičemž zarážka 7 již dále nedoléhá na první dosedací plochu 16. Tim dochází k otáčení druhé části 4 dělené klapy 3 až do okamžiku úplného otevření dělené klapy 3.

Přiklad 2

Na obr. 5 je znázorněn příčný řez druhého příkladného provedeni regulačního orgánu dle vynálezu ve stavu úplného uzavření. Na obr. 6 a 7 je řez A-A z obr. 5, obr. 7 znázorňuje detail z obr. 6. Obr. 8 znázorňuje detail řezu B-B a obr. 9 detail z řezu C-C. Obr. 7, 8,a 9 znázorňuji situaci v okamžiku úplného otevřeni první části 11 dělené klapy 3 a částečného otevřeni druhé části 4 dělené klapy 3.

V tělese J. je vytvořen kanál 2 příkladně kruhového průřezu. V kanálu 2 je upravena centricky dělená klapa 3 tvořená příkladně z první části 11 dělené klapy 3 a z druhé části 4 dělené klapy 3. Obě části 4, ll dělené klapy £ jsou svými pouzdry 14, nasazeny na ovládacím hřídeli 5, který prochází osou kanálu 2 a je na svém jednom konci spojen s ovládacím mechanismem 6 umístěným na tělese .1 mimo kanál 2.

Ovládací hřídel je opatřen zarážkou 7 protilehle orientovanou vůči druhém,dosedací ploše 8 vytvořené ve vnitřní drážce pouzdra 14 druhé/4 ‘klapy 3. Současně je zarážka 7 vlože- 4 na do drážky v pouzdru 15 prvé části 11 dělené klapy 3, přičemž zarážka 7 se dotýká první dosedací plochy 16 tvořící stěnu drážky v pouzdru 15 prve části 11 dělené klapy 3. Do kanálu 2 je souose s ovládacím hřídelem 5 vsunut opěrný hřídel 18 s perem 20, které je vloženo do drážky v opěrném pouzdru 21 druhé části 4 dělené klapy 3. Obě pouzdra 14, 21 druhé části 4 dělené klapy 3 jsou umístěna, protilehle vůči pouzdru 15 prvé části 11 dělené klapy 3.

Vnější konec opěrného hřídele 18 je spojen s pružinou 17, která se svým opačným koncem opírá o opěrku 19 upravenou na tělese _1 mimo kanál 2. Druhá část 4 dělené klapy 3^ je opatřena dorazovou plochou 12 protilehle orientovanou vůči druhému dorazu 13«

V uzavřeném stavu jsou obě části 4, 11 dělené klapy 3 orientovány kolmo k ose kanálu 2. Dorazová plocha 12 se opírá o druhý doraz 13 a psv7 d-oseoLacť plocha 16 je dotlačována na zarážku 7. Otáčením ovládacího hřídele 5 prostřednictvím ovládacího mechanismu dochází k otáčení první části 11 dělené klapy 3 až do okamžiku, kdy zarážka 7 dosedne na druhou dosedací plochu Q, Tim dojde k otáčeni druhé části 4 dělené klapy 3 současně s první částí 11 dělené klapy 3.

Přiklad 3

Na obr. 11 je znázorněn příčný řez třetího příkladného provedeni ve stavu úplného uzavřeni. Na obr. 10 a 12 je řez A-A z obr. 11 přičemž obr. 12 je detail z obr. 10 a obr. 13 je detail řezu B-B z obr. 11. Obrázky 10, 12 a 13 znázorňuji situaci v okamžiku úplného otevřeni první části 11 dělené klapy 3 a částečné ho otevřeni druhé části 4 dělené klapy 3.

V tělese 1 je vytvořen kanál 2 příkladně čtvercového průřezu. V kanálu 2 je upravena dělená klapa 3 tvořená příkladně z první části 11 dělené klapy 3. a z druhé části 4 dělené klapy 3.Obě části 4, ll dělené klapy 3 mají rozdílnou velikost a jsou svými pouzdry 15, 14 nasunuty na ovládacím hřídeli 5, který prochází mimo osu kanálu 2 a je na svém jednom konci spojen s ovládacím mechanismem 6 umístěným na tělese 1 mimo kanál 2. Ovládací hřídel 5 je opatřen jednou zarážkou 7, která je protilehle upravena vůči první dosedací ploše 16 vytvořené ve vnitřní drážce pouzdra 15 první části 11 dělené klapy 3 a současně protilehle vůči druhé dosedací ploše £ vytvořené ve vnitřní drážce pouzdra 14 druhé části 4 klapy £. V kanálu 2 jsou upraveny dva první dorazy 10 protilehle orientované vůči opěrným plochám 9 vytvořeným na částech 11, 4 dělené klapy 3 a druhé dorazy £3 protilehle orientované vůči dorazovým plochám 12 upraveným na částech 4, 11 dělené klapy 3.

V uzavřeném stavu jsou obě části 4, 11 dělené klapy £ orientovány kolmo k ose kanálu 2. Obě dorazové plochy 12 se opírají o odpovídající druhé dorazy £3. Zarážka 7 se opírá o první dosedací plochu 16 a druhá část 4 dělené klapy £ svou dorazovou plochou 12 doléhá na odpovídajíc! druhý doraz 13 vlivem vlastní váhy, nebo tlakovým účinkem tekutiny, případně jejich kombinaci. Otáčením ovládacího hřídele 5 prostřednictvím ovládacího mechanismu 6 dochází k otáčení první části 11 dělené klapy £. Při dosaženi určeného úhlu natočení první části £1 děleni klapy £ dolehne zarážka 7 na druhou dosedací plochu 8.

Od tohoto okamžiku dochází k současnému otáčení obou části 4, £1 dělené klapy £ až do okamžiku, kdy opěrná plocha 9 první části dělené klapy £ dolehne na odpovidajicí prvý doraz £0. Dalším otáčením ovládacího hřídele 5 dochází k otáčeni druhé části 4 dělené klapy 3 a tím k otevíráni až do okamžiku úplného otevřeni, “ £ t/ťíi 11 kterého je dosaženo, když druhá čásfklapy £ dolehne svou opěrnou plochou 9 na doraz 10.

Průmyslová využitelnost

Vynálezu lze využít pro plynové šitě průmyslových peci, za účelem zvýšení regulačních možností pracovních oblasti peci a dále v oboru klimatizace.

Claims (2)

PATENTOVÉ

1. Regulační orgán pro regulaci průtoku tekutiny.tvořený tělesem ve kterém je vytvořen kanál s upravenou dělenou klapou, vyznačující se tim. že části (4. ll) dělené klapy (3) jsou upraveny otočně na ovládacím hřídeli (5). který je spojen s ovládacím mechanismem (6) umístěným mimo kanál (2). dále je ovládací hřidel (5) opatřen alespoň jednou zarážkou (7) protilehle orientovanou vůči alespoň jedné dosedací ploše (8. 16) vytvořené na alespoň jedné části (4. ll) dělené klapy (3).

2« Regulační orgán dle *bo«ki 1., vyznačující se t i m . že alespoň jedna část (4. 11) dělené klapy (3) je dále opatřena opěrnou plochou (9) protilehle orientovanou vůči alespoň jednomu prvnímu dorazu (10) upravenému na tělese (1).