| Предыдущий параграф | |||||||||||
6.2.3. Перфорированный конус
Перфорированный конус в регулирующих клапанах применяется в специальных случаях. Он образован полым цилиндром, в стене которого просверлены отверстия одного или нескольких диаметров. Величина дроссельного сечения управляется открытием поля этих отверстий посредством верхней кромки седла. Конус в процессе регулирующего хода направляется в седле так же, как цилиндрический конус, поэтому это исполнение не нуждается в дополнительной нижней направляющей. Расход среды через конус осуществляется по направлению закрытия клапана, т. е. “под конус”, и поэтому не нужно соблюдать особую осторожность при управлении вентилей с простым перфорированным конусом при помощи пневмопривода. При закрытии расхода возникает повышение перепада давления и, благодаря очень малой жесткости системы конус - пневмопривод, может произойти добивка (”присасывание”) конуса в седло и последующий гидравлический удар. В таких случаях рекомендуется иметь резерв управляющего усилия в размере мин. 50% до 70% от усилия, необходимого для управления этим клапаном при помощи, например, электропривода.
6.2.3.1. Коэффициент расхода
Площадь сечения потока этого типа конуса образована из поля отверстий. Сплошной поток среды раздроблен на множество местных потоков. Вход и выход из самого узкого сечения резкий с острыми краями. Для достижения одинакового Kv требуется практически такая же площадь сечения, как в конусе с вырезами. Использование площади рубашки конуса здесь еще меньше, поэтому существует еще большее ограничение у больших Kv коэффициентов в конкретном проходе. Так же проблематично и производство малых Kv значений.
6.2.3.2. Расходная характеристика
Перфорированный конус принципиально отличается от предыдущих типов. Площадь сечения потока не сплошная и не имеет единой границы, a задана суммой сечений отдельных отверстий. Поэтому здесь невозможно достичь такой гладкости кривой и заметна определенная волнистость расходной характеристики в линии перекрытия диаметров отдельных отверстий. В связи с малым использованием доступной цилиндрической поверхности представляется технически сложным образование расходной характеристики с относительно большим Kv с большой крутизной (равнопроцентная характеристика). Точно так же проблематично изготовление малых Kv коэффициентов при сохранении определенных стандартом отклонений кривизны характеристики. Поэтому практическое применение нацелено, скорее, на специальные конусы для освоения больших перепадов давления, где не требуются экстремальные (ни большие, ни малые) значения Kv.
6.2.3.3. Высокие перепады давления
Перфорированный конус является идеальным для освоения высоких перепадов давления. На единицу проточной поверхности здесь приходится наибольшая длина границы, которая, благодаря этому, наименее напрягается. Более того, седло диафрагмированно из направления потока и может не нагружаться открытием сечения конуса. Главным является направление движения потока среды вовнутрь конуса (”над конусом”), где сталкиваются отдельные потоки и теряется значительная часть кинетической энергии, которая иначе нарушала бы детали регулирующей системы или корпуса.
Конус довольно стойкий к возникновению кавитации. Значение D колеблется между 0,5 до 0,7 и не зависит от хода. Однако, конус обладает наивысшей стойкостью к ее действию, т. к. самая вредная часть кавитационного процесса затухание кавит, связанная с местным гидравлическим ударом, - происходит, главным образом, в относительно изолированном пространстве полости конуса далеко от участка, повреждение которого могло бы привести к изменению регулирующих или уплотняющих свойств клапана.
 |
 |
Рис. 6.2.3.1. Перфорированный конус с равнопроцентной характеристикой |
Рис. 6.2.3.2. Перфорированный конус с линейной характеристикой |
6.2.3.4. Шум
Перфорированный конус обладает отличными акустическими свойствами при регулировании расхода жидкостей. Там происходит разбитие сплошного течения на отдельные потоки среды, которые взаимосталкиваются в закрытом внутреннем пространстве конуса, и здесь самое большее значение имеет конкретное исполнение дроссельной системы.
При протекании сжимаемых сред имеются хорошие предпосылки для решения проблемы, связанной с шумом, но это ни в коем случае не значит, что применение перфорированного конуса немедленно устранит проблему. Скорее, здесь существует возможность контроля экспансии газов и пара посредством применения многоступенчатой дроссельной системы или диафрагмы на выходе. Таким образом, локализируется источник шума и заглушаются акустические колебания среды, которые несутся рабочим веществом в другие участки трубопроводной системы.
| Предыдущий параграф | |||||||||||
