| Предыдущий параграф | |||||||||||
6.2. Конусы регулирующих клапанов.
В регулирующих клапанах применяются несколько основных типов конструкций дроссельной системы, причем каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, которые попробуем обобщить в следующих пунктах.
6.2.1. Фасонный конус
Фасонный конус, иногда называемый параболическим, является основным типом регулирующих конусов. Живое сечение образовано промежуточным кольцом между переменным диаметром ротационно симметричного конуса и седлом клапана. Конус в седле не направляется, поэтому часто используется в комбинации с двойной направляющей над и под конусом. В конструкции простейших регулирующих клапанов с одной направляющей часто возникают вибрации конуса во время эксплуатации, и в результате - хрупкие усталостные изломы материала.
6.2.1.1. Коэффициент расхода
Для протекания между седлом и фасонным конусом созданы довольно благоприятные условия. Сечение и скорость среды изменяются плавно, сохраняется однородный поток и округлая входная кромка. Поэтому конус отличается низкими потерями и одновременно высоким коэффициентом расхода. С преимуществом используется в широком диапазоне Kv коэффициентов. Для наибольших расходов используется диаметр седла тождественный с проходом регулирующего клапана, для меньших расходов используются редуцированные диаметры седла и конуса. Преимуществом является одновременная редукция уплотнительных поверхностей и взаимосвязанных с этим неплотностей при закрытии.
6.2.1.2. Расходная характеристика
Фасонный конус удобен для изготовления. Хорошо рассчитываются и производятся даже сложные характеристики (равнопроцентная, параболическая, специальная). В связи с низкими гидродинамическими сопротивлениями этого конуса очень просто реализовать ранопроцентную характеристику с высоким Kv. Это единственное практическое решение создания равнопроцентной характеристики для Kv < 4 м3/ч.
 |
 |
Рис. 6.2.1.1. Фасонный конус с линейной характеристикой |
Рис. 6.2.1.1. Фасонный конус с равнопроцентной характеристикой |
6.2.1.3. Высокие перепады давления
Дросселирование расхода среды происходит прямо в полости между кривой конуса и седлом. Эта кривая и седло находятся в постоянном контакте со средой, которая, благодаря благоприятной форме и высокому перепаду давления, протекает с высокой скоростью.
Относительно малое изменение диаметра конуса способствует значительным изменениям Kv и расходной характеристики. Потому этот тип конуса бывает наименее устойчивым к износу.
Интересно, что правильно сконструированный фасонный конус очень стойкий к возникновению кавитации, что способствовано очень малым размером дроссельного пространства, которое является очень важным для возникновения кавитации. Коэффициент D здесь колеблется в диапазоне от 0,4 до 0,8 (гл. 6.3.2) и зависит от хода. Важным условием является направление потока. Вход среды должен быть приведен “под конус”, т. е. так, чтобы конус закрывал против направления течения среды. При течении среды в обратном направлении, т. е. в направлении закрытия конуса, коэффициент D колеблется в диапазоне от 0,2 до 0,4.
Стойкость к возникновению кавитации нельзя путать со стойкостью к воздействию кавитации, которая по вышеприведенным причинам, наоборот, самая низкая.
6.2.1.4. Шум
Фасонный конус, благодаря гомогенному нераздробленному течению среды, обладает довольно хорошими свойствами с точки зрения возникновения шума. Худшая ситуация возникает тогда, когда превышаются определенные критические параметры. Потом эта простая дроссельная система не имеет шансов локализировать источник звука и заглушить. Очень хорошие свойства проявляются при малых скоростях среды и при низких перепадах давления, где преимуществом является малый гидравлический диаметр дроссельного сечения и высокая стойкость к возникновению кавитации. Недостатком является возможность проявления вибрации конуса в плохо исполненной конструкции.
| Предыдущий параграф | |||||||||||
