HUT63236A

HUT63236A - Throttle

Info

Publication number: HUT63236A
Application number: HU906770A
Authority: HU
Inventors: Max Kueffer
Original assignee: Keystone Int
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1993-07-28
Also published as: FI915872A0; WO1990015944A2; BR9007442A; WO1990015944A3; CA2016800A1; EP0477299A1; KR920701729A; ES2025391A6; CN1023343C; AU6160690A; EP0477299A4; CN1048093A; JPH05502283A; AU640678B2; HU906770D0

Description

A találmány tárgya fojtószelep a szelepfelületek károsodását megelőző belső kialakítással. A találmány szerinti fojtószelepek, szabályozószelepek elsősorban olyan alkalmazási területeken alkalmazhatók előnyösen, ahol a szállított folyadékok hirtelen elgőzölgéséből és az ennek nyomán fellépő gőzbuborék-hatásból eredő eróziós és kavitációs folyamatok megelőzésének fokozott jelentősége van.

A vegyipar, az olajipar és a felhasználóipar területén széles körben alkalmaznak fojtószelepeket, szabályozószelepeket, nagy nyomásesésű helyeken, így például folyamatos kifúvatásos mintavételnél, nagynyomású áramoltatásnál, turbina kivezetőcsatornákban és kazánok tápszivattyú kerülővezeték felszabadításához. Számos alkalmazási területen nehéz üzemviszonyok és kritikus szervízkörülmények között működő szabályozószelepekre van szükség. A szelepeket károsító hatások üzem közben nem folyamatosak, általában tranziens működés során lépnek fel, naponta vagy hetente néhány alkalommal. Ilyen jellegű terheléssel kell számolni például nagynyomású és kisnyomású nyomásmentesítő szelepeknél, utánmelegítő és újramelegítő szelepeknél, túlhevítő ürítőszelepeknél, gőzturbinák szelepeinél, főelzáró és fojtószelepeknél, átfúvatószelepeknél stb.

A fojtószelepek létfontosságú részeiken az eróziós és kavitációs folyamatok, és adott esetben huzalhúzás miatt fokozott károsító hatásoknak vannak kitéve. Kavitáció alatt itt gőz-zárványok gyorsan áramló folyadékban történő hirtelen kialakulását és összeesését értjük. Az ilyen hatások okozta károsodások • · ·

-3csökkentésére kialakított fojtószelepek egyik típusa sztellit szeleptányérral és erózióval szemben ellenálló anyagból készült köpenybevonattal ellátott hengeres szelepülékkel van megvalósítva. A szeleptányér és a szelepülék között átáramló folyadék kissé felgyorsulva érkezik a szeleptányér tompa végéhez. Ezen a ponton az áramlási keresztmetszet az áramlás centrikus tartományában megnő, és az áramlás magjában ennek következtében fellépő nyomásesés a hengeres szelepülékben, a szelepülék fala mentén folyamatosan áramló folyadékrétegen belül elgőzölgést eredményez .

Az ilyen fojtószelepekkel kapcsolatban gyakori probléma, hogy a szelepen belül létrejött nyomásesés a szelep kimenőnyílásán átáramló folyékony közeg elgőzölgését és kavitációját okozza. A kavitáció gyakran a fojtószelep felületeinek környezetében alakul ki, és károsítja ezeket a felületeket. A szeleptányér és szelepülék kialakítása miatt azt a szelepfelületet, amely a szeleptányér tompa végének környezetében fellépő kavitáció által károsító hatásnak van kitéve, kopásálló felületi bevonattal kell ellátni. Az ilyen felületbevonatok kialakítása azonban költséges lehet.

A találmánnyal célunk olyan fojtószelep kialakítása, amelynél a fent említett, az ismert megoldások esetében jelentkező károsító hatások ésszerű módon, alacsony ráfordítással kiküszöbölhetők, vagy mérsékelhetők.

A megoldandó feladat felismerésünk szerint olyan szelepkonstrukció kialakítása, ahol a folyadékáramlás a szelep belse-4jében, különösen azokon a helyeken, ahol elgőzölgés és kavitáció jelentkezhet, a szelep belső felületeitől a szelep belseje felé van irányítva, így a fellépő, egyébként károsító hatások a belső szelepfelületeket kevésbé érintik.

További célkitűzésünk olyan fojtószelep kialakítása, amely a folyékony közeg áramlását egy kisebb áramlási keresztmetszetű tartományban felgyorsítva úgy vezeti egy nagyobb áramlási keresztmetszetű tartományba, hogy ott a fellépő elgőzölgés és kavitációs jelenségek a szelepfelületektől meghatározott távolságban távközei lépnek fel.

A találmányi célkitűzéssel kapcsolatban további szempont, hogy a kialakítandó szelepkonstrukciónál csökkenjenek azok a szelepfelületek, amelyeket kopásálló - eróziós hatásokkal szemben ellenálló - rétegbevonattal kell ellátni.

További lényeges szempont, hogy a kialakítandó fojtószelep különböző közegek, így gázok, folyadékok, víz-gőz keverékek, valamint folyékony közegből és koptató hatású szemcsés anyagokból (csiszolóanyagokból) álló iszapszerű közegek szállítására szolgáló rendszerekben egyaránt alkalmazható legyen, anélkül, hogy a szelepülék és záróelem idő előtti kimaródásától vagy egyéb károsodásától kellene tartani.

A találmánnyal kapcsolatban még egy lényeges szempont, hogy a kialakítandó fojtószelep képes legyen elviselni folyadékok, szuszpenziók és kétfázisú áramlások kavitációs és nyomáscsökkenéssel lejátszódó elgőzölgéses jelenségeit.

-5A kitűzött feladat megoldására olyan fojtószelepet alakítottunk ki, amelynek folyadékbevezető nyílással és kúpszerűen szélesedő kivezetőnyílással rendelkező szelepháza, mozgatható záróelem befogadására alkalmas szelepcsatornája, a szelepházban a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás közötti helyzetű gyűrűs tömítőeszköze, és a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás közötti folyadékáramlást helyzetétől függően engedő vagy lezáró mozgatható záróeleme van, ahol a mozgatható záróelemnek - a találmány szerint - a folyadékáramlást a kivezetőnyílás középvonala felé terelő kialakítású,a kivezetőnyílás középvonalához viszonyítva a folyadékáramlás irányában csökkenő görbületi szöggel (kanyarszöggel) rendelkező metszeti profillal kialakított külső zárófelületű orrésze van. A találmány szerinti kialakításnakköszönhetően az áramoltatott folyadék elgőzölgése és kavitációja a kivezetőnyílás falaitól távközei játszódik le.

A találmány szerinti fojtószelepnél a gyűrűs tömítőeszköznek előnyösen külső gyűrűs tagja és abba beültetett belső gyűrűs tagja van. Ez esetben a külső gyűrűs tag célszerűen hegesztéssel kapcsolódik a szelepházhoz.

A találmány szerinti fojtószelep előnyös kiviteli alakjánál a záróelem orrészének külső zárófelülete az alábbi exponenciális egyenlet által meghatározott metszeti profillal van kialakítva:

V - A = A + -------X (U-XjWU/ÍV-A) _{f ahol}

UWU/ (V-A) • · · ♦

Y függő változó, a metszeti profil sugara az X helyen;

X független változó, az orrész külső zárófelület kiválasztott pontjának forgástengelyirányú koordinátája;

A = D/2, ahol D az orrész végződésének külső átmérője;

V = S x Ci, ahol

S az orrész forgástengelye és a belső gyűrűs tag legkisebb átmérőjű belső kerülete közötti távolság, és

Ci= 0,1 ... 5,0 , előre meghatározott konstans;

U = S x C₂, ahol

C₂= 0,5...5,0 , előre meghatározott konstans, és

W = C₂ = 0,1...2,0 , előre meghatározott konstans.

A záróelem a találmány szerint előnyösen erősen kopásálló palástréteggel van ellátva, amelynek anyaga például wolframvagy krómkarbid lehet.

A szelepfelületek károsodását megelőző belső kialakítású fojtószelep találmány szerinti további változatának folyadékbevezető nyílással, és arra lényegében merőleges középvonalú, a folyadékáramlás irányában kúpszerűen szélesedő belső oldalfalakkal kialakított kivezetőnyílással rendelkező szelepháza, a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás között a szelepházban rögzített gyűrűs tömítőeszköze, a szelepházhoz csatlakozó, mozgatható záróelem fogadására alkalmas belső csatornával rendelkező csonkrésze, és a csonkrészben ágyazott mozgatható záróeleme van, ahol a mozgatható záróelemnek a gyűrűs tömítőeszközzel együttműködő kapcsolatban lévő, a folyadékáramlást helyze• * · · » φ • · · · · · ···« · · «·

-7tétől függően lezáró vagy engedő orrésze van, amelynek középvonalához viszonyítva a folyadékáramlás irányában csökkenő görbületi szöggel rendelkező metszeti profillal kialakított, a folyadékáramlást a kúpszerűen szélesedő kivezetőnyílás középvonala felé terelő külső zárófelülete van. Az ilyen külső zárófelület kialakítás azt eredményezi, hogy az áramoltatott folyadék elgőzölgése és kavitációja a kivezetőnyílás falaitól távközei játszódik le, így a szelepfelületek ezen jelenségek hatására sokkal kevésbé károsodnak.

A találmány szerinti fojtószelep ez utóbbi változatát is előnyös lehet úgy megvalósítani, hogy a záróelem orrészének (42) külső zárófelülete a fent ismertetett

Y = A + --------- x (U-XjWU/ (^V-A) _nWU/(V-A) exponenciális egyenlet által meghatározott metszeti profillal van kialakítva.

A találmány szerinti fojtószelep egy további változata a folyadékbevezető nyílással lényegében párhuzamos középvonalú, kifelé kúpszerűen szélesedő belső falfelületű kivezetőnyílással kialakított szelepházzal, a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás között a szelepházban rögzített gyűrűs tömítőeszközzel, a szelepházhoz csatlakozó, a folyadékbevezető nyíláshoz és a kivezetőnyíláshoz képest szöget bezáró középvonalú, mozgatható záróelemet fogadó csonkrésszel, és a csonkrészben mozgathatóan ágyazott záróelemmel rendelkezik, ahol a záróelemnek a gyűrűs tömítőeszközzel együttműködő, helyzetétől függően a

-8folyadékáramlást engedő vagy lezáró orrésze van, amelynek külső zárófelülete a folyadékáramlást a kivezetőnyílás középvonala felé terelő kialakítású, és a kivezetőnyílás középvonalához viszonyítva a folyadékáramlás irányában csökkenő görbületi szöggel (kanyarszöggel) rendelkező metszeti profillal van kialakítva, továbbá a szelepházban, a gyűrűs tömítőeszközzel és a csonkrésszel szemben, a kivezetőnyílás környezetében kivehető erózióvédő tányér van elrendezve.

A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük. A rajzon:

az 1. ábrán a találmány szerinti fojtószelep példaként! kiviteli alakját tüntettük fel, hosszmetszetben, egy ábrán belül két különböző időpillanatban;

a 2. és 2a ábrák a találmány szerinti fojtószelep egy-egy példaként! kiviteli alakjánál az orrész metszeti profiljának számítógépes úton felrajzolt vonalát és koordinátáit mutatják;

a 3. ábrán az orrész profilja és annak környezete látható, a méretezésnél felhasznált változó és konstans méretek feltüntetésével ;

a 4. ábrán egy további, találmány szerint kialakított fojtószelep változat példaként! kiviteli alakját tüntettük fel, hosszmetszetben.

Amint az 1. ábrából kitűnik, a találmány szerint kialakított 10 fojtószelepnek 12 szelepháza van, amely egymásra merőleges középvonalú 13 folyadékbevezető nyílással és 15 kivezető-

ág nyílással rendelkezik. A 12 szelepház előnyösen kovácsolt vagy öntött hőálló szénacél alkatelem. A 12 szelepháznak továbbá 14 csonkrésze van, amelynek anyaga hőálló, enyhén ötvözött szénacél. A 14 csonkrész 17 rögzítőanyával és 16a zárócsappal van rögzítve.

A 10 fojtószelep 24 hengeres csatornában mozgathatóan ágyazott 26 záróelemmel rendelkezik, amelynek vibrációmentes megvezetését a 24 hengeres csatorna alsó szakaszán elrendezett 11 vezetőgyűrű biztosítja. A 14 csonkrész felül 16 furattal van ellátva, amelyben a 26 záróelem 18 szelepszára van mozgathatóan ágyazva. A 16 furatba csőalakú 20 tömítés van ültetve, amelyben a 18 szelepszár tömítetten van megvezetve. A 20 tömítés 22 tömszelencével van összenyomva, amely 21 tömítőanyával állítható. A 18 szelepszár középső szakasza a 20 tömítés alatt elrendezett 23 vezetőperselyben van megvezetve.

A 14 csonkrészt a 12 szelepházon 27 szelepgyűrű és 25 támasztógyűrű támasztja alá.

Az 1. ábrán a 26 záróelem és a 18 szelepszár forgástengelyétől balra a 10 fojtószelep nyitott állapotát, a forgástengelytől jobbra záróállapotát tüntettük fel. Amint az ábrán látható, a 10 szelep nyitott állapotában a 26 záróelem felemelt helyzetben van, kitölti a 24 hengeres csatornát.

A 12 szelepház 13 folyadékbevezető nyílása a rajzon nem ábrázolt folyékony közeg vagy iszapszerű közeg forrásra csatlakozik. Hasonló felépítésű szelep alkalmazható azonban víz-gőz keverékek vagy folyadék-csiszolóanyag iszapok áramlásának szabályozására is.

-10Α 12 szelepház 15 kivezetőnyílása lefelé, tehát áramlásirányban tölcsérszerűen szélesedő szakasszal rendelkezik. A 15 kivezetőnyílás belső fala a falfelületek fokozott védelme érdekében, különösen másodlagos kavitációs és koptató hatások ellen sztellit felületi réteggel látható el.

A 12 szelepházban a 15 kivezetőnyílás fölött 32 belső gyűrűs tagból és 34 külső gyűrűs tagból álló gyűrűs tömítőeszköz van elrendezve, amely tehát a 13 folyadékbevezető nyílás és a 15 kivezetőnyílás között helyezkezik el. A 32 belső gyűrűs tag a 34 külső gyűrűs tagban van koncentrikusan elrendezve. A gyűrűs tömítőeszköz a 26 záróelem záróhelyzetében tömítő funkciót lát el, nyitóhelyzetben pedig a közegáramlást gyorsító hatású áramlási csatorna szakaszt határoz meg. A 34 külső gyűrűs tag célszerűen hegesztéssel van a 12 szelepházban rögzítve, a 15 kivezetőnyílás közvetlen környezetében. A 32 belső gyűrűs tag egy áramlás irányban szűkülő keresztmetszetű 36 belső palástfelületszakasszal és annak folytatásában egy áramlásirányban szélesedő 38 belső palástfelületszakasszal rendelkezik.

A 32 belső gyűrűs tag a 34 külső gyűrűs tag belsejében kivehetően van elrendezve, és közöttük 40 hézag van, amely lehetővé teszi a 32 belső gyűrűs tag esetleges hőtágulását, illetőleg - adott esetben, különösen forró közeg (500-1000 °F) szállítása esetén - a 12 szelepház deformációját. A 34 külső gyűrűs tag 12 szelepházba való behegesztése ugyancsak jelentős hőhatással jár.

A 36 és 38 belső palástfelületszakaszok erősen kopásálló rétegbevonattal láthatók el, amelynek anyaga például wolfram * ·· ·· ···· • ♦ · ·· · ··· ···· ·· ··

-11karbid, krómkarbid vagy sztellit lehet. A gyűrűs tömítőeszköz adott esetben úgy is kialakítható, hogy a belső gyűrűs tag és a 34 külső gyűrűs tag össze van hegesztve, és együttesen kerül a 12 szelepházba való behegesztésre.

A 26 záróelein feladata a közegáramlás szabályozása, ezen belül kívánt irányba való terelése. Példánk esetében a 26 záróelemnek forgástest-palástfelülete van, amelynek felső vége a 18 szelepszárhoz kapcsolódik, alsó végén pedig csökkenő keresztmetszetű 42 orrész van kiképezve. A 42 orrész a találmány szerint a folyadékáramlást a 15 kivezetőnyílás középvonala felé terelő kialakítású, metszeti profillal rendelkezik. A 42 orrész előnyösen úgy van kiképezve, hogy metszeti profiljának kanyarszöge a folyadékáramlás irányában, az 1. ábra szerint fentről lefelé haladva csökken.

A 42 orrész ívelt külső palástfalának példaként! méretezései a 2. és 2a ábrákon láthatók. Mindkét ábra olyan kialakítást szemléltet, ahol a metszeti profilt az

Y = A + --------- x (U-X)U/(V-A) üWU/(V-A) exponenciális egyenlet határozza meg. Az egyenlet változóit és konstans értékeit a 3. ábra alapján értelmezzük. A 3. ábrából kitűnik, hogy az Y függő változó a 42 orrész ívelt metszeti profiljának sugara az X helyen, ahol az X független változó a 42 orrész ívelt metszeti profiljának kezdetétől, tehát legnagyobb átmérőjű pontjából mért forgástengelyirányú távolság (forgástengelyirányú koordináta).

• «

-12Továbbá:

A = D/2, ahol

D a 42 orrész legkisebb külső átmérője;

W = S x Ci és U = S x C2, ahol

S a 42 orrész forgástengelye és a 32 belső gyűrűs tag legkisebb átmérőjű belső kerülete közötti távolság,

Ci 0,1 és 5,0 közötti konstans,

C2 0,5 és 5,0 közötti konstans, és

W = C3, 0,1 és 2,0 közötti konstans.

A Ci, C2 és C3 konstansok a tervezési feladattól függően a méretezés során szabadon választhatók.

Az 1. ábrára visszatérve látható, hogy a 26 záróelem fenti - találmány szerinti - kialakítása tehát azt eredményezi, hogy a folyadékáramlás a 15 kivezetőnyílás középvonala felé lesz terelve, így a szelepfelületeket egyébként károsító jelenségek a szelepfelületektől távközei játszódnak le, és ezzel az érintett szelepfelületeket megóvjuk a károsodástól. A 26 záróelem anyaga célszerűen kerámia, amely adott esetben 41 palástréteggel látható el, amely erősen kopásálló anyagból készül. A 41 palástréteg anyaga például wolfram vagy krómkarbid lehet. A gyűrűs tömítőeszköz 26 záróelem 41 palástrétegével együttműködő felületei előnyösen például sztellit 6 vagy Haynes 25 jelű rétegbevonattal láthatók el.

Az 1. ábra alapján bemutatott példánk esetében a 15 kivezetőnyílás lényegében a gyűrűs tömítőeszköz alsó 38 belső palástfelületszakaszának folytatásába esik. A 15 kivezetőnyílásnak áramlás irányban kúpszerűen növekvő átmérőjű 43 primer fa

-13lai, és ezekhez csatlakozó hengeres 44 szekunder falai vannak. A 43 primer falak és 44 szekunder falak erősen kopásálló rétegbevonattal vannak ellátva, hasonlóan a 32 belsőn gyűrűs tag 36 és 38 belső palástfelületszakaszaihoz.

A 32 belső gyűrűs tagon átáramló folyadék a 15 kivezetőnyíláshoz érkezve a jelentős mértékű átmérőváltozás miatt hirtelen komoly nyomásesést szenved, ami egyúttal az áramlási sebesség csökkenésével jár, ami egy telítésben vagy telítési pontjához közel lévő folyékony közegben elgőzölgést és kavitációt eredményez. Ezeket a jelenségeket alátámasztja az is, hogy az áramló közeg közvetlenül ezt megelőzően, a gyűrűs tömítőeszközhöz érkezve felgyorsult. A kavitációs jelenségek mindenesetre a 12 szelepház alsó szakaszán, áramlásirányt tekintve a 26 záróelem alatt játszódnak le, nem pedig a falfelületek közelében.

A 4. ábrán a találmány szerint kialakított fojtószelep olyan változatát tüntettük fel, ahol a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás középvonalai lényegében párhuzamosak. Ez a változat néhány egyéb, későbbiekben részletezett eltéréstől eltekintve az 1. ábra szerintihez hasonló felépítésű, azzal megegyező alkatelemekből áll, amelyeket ezért itt külön nem részletezünk. A fojtószelep 12' szelepháza a folyadékbevezető nyílás és kivezetőnyílás középvonalaival szöget bezáró helyzetű 14' csonkrésszel rendelkezik, amely felépítésében és funkciójában a 14 csonkrésszel lényegében megegyezik. A 4. ábrán látható fojtószelep 56' erózióvédő tányérral van ellátva, amellyel az elő

-14ző változat nem rendelkezett. Az 56' erózióvédő tányér a fojtószelep alsó részében gyűrűk segítségével van elrendezve, és 17a zárócsapokkal rögzítve.

A találmány szerinti fojtószelep, példái a 10 fojtószelep a következőképpen működik:

Alkalmazása különösen ajánlott olyan területeken, ahol fokozott igénybevételnek van kitéve. Gáz, folyadékok, víz-gőz keverékek, valamint károsító hatású anyagok vizes iszapjainak nagy nyomáson és magas hőmérsékleten történő áramlásszabályozására is rendkívül alkalmas. Köszönhető ez elsősorban annak, hogy belső szelepfelületei az eróziós és kavitációs hatások okozta károsodásokkal szemben fokozottan védettek.

Példánk esetében folyékony közeget szállító forrás csatlakozik a 12 szelepház 13 folyadékbevezető nyílására. A 10 fojtószelep lezárt állapotában a 26 záróelem 42 orrészének külső zárófelülete a gyűrűs tömítőeszköz 32 belső gyűrűs tagjával együttműködve tömített lezárást képez, amely megakadályozza a folyadékáramlást. A 10 szelep működtetése hagyományos működtetőeszköz segítségével történik. A 10 fojtószelep nyitásakor a 26 záróelem 18 szelepszárát tengelyirányban emeljük, így a 42 orrész a 32 belső gyűrűs tag zárófelületétől eltávolodik, és gyűrűs áramlási keresztmetszet jön létre, lehetővé téve a folyadékáramlást. A 18 szelepszár tengelyirányú elmozdítása során a 14 csonkrészben van megvezetve.

A 13 folyadékbevezető nyílásba érkező folyadék a 12 szelepház belsejében a 26 záróelem és a gyűrűs tömítőeszköz közöt

• «

-15ti hézagon áramlik keresztül. A hézag által megvalósított áramlási keresztmetszetet a 26 záróelem tengelyirányú helyzete, vagyis a 42 orrész és a 32 belső gyűrűs tag együttműködő zárófelületeinek viszonylagos helyzete határozza meg. A folyadékáramlás irányát a 42 orrész külső zárófelületének ívelt metszeti profilja befolyásolja. Az ívelt metszeti profil úgy van kiképezve, hogy a 42 orrész az áramló folyadékot a 12 kivezetőnyílás külső falától a középvonal irányába terelje. Amint az 1. ábrán jól látható, a 42 orrész és a 32 belső gyűrűs tag által képezett hézag áramlási keresztmetszete a 36 belső palástfelületszakasz mentén enyhéz szűkül, majd a 38 belső palást felületszakasz mentén hirtelen megnő, ami hirtelen nyomáseséssel jár, és ez a folyadék elgőzölgését és ennek következményeként fellépő kavitációt okoz, különösen a telítési ponthoz közeli állapotú folyadékoknál. Mivel azonban a 42 orrész - találmány szerinti kialakításának köszönhetően - a folyadékáramlást a 15 kivezetőnyílás belseje, vagyis az 1. ábra szerinti 46 belső térrész felé tereli, a fenti jelenségek a 15 kivezetőnyílás falától távközei játszódnak le, így falfelületet károsító hatásuk gyakorlatilag nem érvényesül.

A kavitáció eredményeképpen képződött buborékok a 46 belső térrészben összeroppannak, ami intenzív mechanikai hatással jár, amellyel szemben a falfelületek - különösen a 44 szekunder falak - ellenálló rétegbevonattal védhetők.

A 12 szelepház 13 folyadékbevezető nyílásának és 15 kivezetőnyílásának megfelelő szerelvényekre történő csatlakoztatása előnyösen az 54 illetve 56 külső csatlakozóperemek segítségével

történik. Természetesen bármely más, önmagában ismert csatlakoztatási megoldás is alkalmazható.

Az 5. ábrán feltüntetett példaként! másik változat működése a fentiekkel megegyező. Az 56' erózióvédő tányér szerepe itt a 12' szelepház kavitáló folyadékkal szemben történő védelme.

Hangsúlyozzuk, hogy a rajz alapján a találmányt és annak működését csupán példákkal kívántuk illusztrálni, az oltalmi kört az alábbi igénypontokban fogalmazzuk meg:

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. ) Fojtószelep, amelynek folyadékbevezető nyílással és kúpszerűen szélesedő kivezetőnyílással rendelkező szelepháza, mozgatható záróelem befogadására alkalmas szelepcsatornája, a szelepházban a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás közötti helyzetű gyűrűs tömitőeszköze, és a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás közötti folyadékáramlást helyzetétől függően engedő vagy lezáró mozgatható záróeleme van, azzal jellemezve, hogy a mozgatható záróelemnek (26) a folyadékáramlást a kivezetőnyílás (15) középvonala felé terelő kialakítású, a kivezetőnyílás (15) középvonalához viszonyítva a folyadékáramlás irányában csökkenő görbületi szöggel rendelkező metszeti profillal kialakított külső zárófelületű orrésze (42) van.
2. ) Az 1. igénypont szerinti fojtószelep, azzal jellemezve, hogy a gyűrűs tömítőeszköznek külső gyűrűs tagja (34) és abba beültetett belső gyűrűs tagja (32) van.
3. ) A 2. igénypont szerinti fojtószelep, azzal jellemezve, hogy a külső gyűrűs tag (34) hegesztéssel kapcsolódik a szelepházhoz (12).
4. ) A 2. igénypont szerinti fojtószelep, azzal jellemezve, hogy a záróelem (26) orrészének (42) külső zárófelülete az

Y = A + ^V ^A- X (U-X)WU/(V-A)

UWU/(V-A) exponenciális egyenlet által meghatározott metszeti profillal van kialakítva, ahol:

Y függő változó, a metszeti profil sugara az X helyen;

X független változó, az orrész külső zárófelület kiválasztott pontjának forgástengelyirányú koordinátája;

A = D/2, ahol D az orrész végződésének külső átmérője;

V = S x Cp ahol

S az orrész forgástengelye és a belső gyűrűs tag legkisebb átmérőjű belső kerülete közötti távolság, és

Ci= 0,1 ... 5,0 , előre meghatározott konstans;

U = S x C₂, ahol

C₂= 0,5...5,0 , előre meghatározott konstans, és

W = C3 = 0,1...2,0 , előre meghatározott konstans.
5. ) Az 1. igénypont szerinti fojtószelep, azzal jellemezve, hogy a záróelem (26) erősen kopásálló palástréteggel (41) van ellátva.
6. ) Az 5. igénypont szerinti fojtószelep, azzal jellemezve, hogy az erősen kopásálló palástréteg (41) anyaga wolfram vagy krómkarbid.
7.) Fojtószelep a szelepfelületek károsodását megelőző belső kialakítással, amelynek lényegében hengeres folyadékbevezető nyílással és kúpszerűen szélesedő kivezetőnyílással rendelkező szelepháza, mozgatható záróelem fogadására és megvezetésére alkalmas szelepcsatornája, a szelepházban a folyadékbevezetőnyílás és a kivezetőnyílás között elrendezett, a szelepházhoz kapcsolódó gyűrűs tömítőeszköze és a szelepcsatornán átvezetett mozgatható záróeleme van, azzal jellemezve, hogy a mozgatható záróelemnek (26) a folyadékáramlást a kivezetőnyílás (15) középvonala felé terelő kialakítású külső zárófelülettel rendelkező orrésze (42) van, amely a gyűrűs tömítőeszközzel van együttműködő kapcsolatban, ahol az orrész (42) külső zárófelülete az

Y = A + --------- x (U-X)^WÜ/(^V ^A) yWU/ (V-A) exponenciális egyenlet által meghatározott metszeti profillal van kialakítva, ahol:

Y függő változó, a metszeti profil sugara az X helyen;

X független változó, az orrész külső zárófelület kiválasztott pontjának forgástengelyirányú koordinátája;

A = D/2, ahol D az orrész végződésének külső átmérője;

V = S x Cj, ahol

S az orrész forgástengelye és a belső gyűrűs tag legkisebb átmérőjű belső kerülete közötti távolság, és

0χ= 0,1 ... 5,0 , előre meghatározott konstans;

U = S x C2, ahol

-20C₂— 0,5...5,0 , előre meghatározott konstans, és W = C3 = 0,1...2,0 , előre meghatározott konstans.
8. ) Fojtószelep a szelepfelületek károsodását megelőző belső kialakítással, amelynek folyadékbevezető nyílással, és arra lényegében merőleges középvonalú, a folyadékáramlás irányában kúpszerűen szélesedő belső oldalfalakkal kialakított kivezetőnyílással rendelkező szelepháza,a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás között a szelepházban rögzített gyűrűs tömitőeszköze, a szelepházhoz csatlakozó, mozgatható záróelem fogadására alkalmas belső csatornával rendelkező csonkrésze, és a csonkrészben ágyazott mozgatható záróeleme van, azzal jellemezve, hogy a mozgatható záróelemnek (26) a gyűrűs tömítőeszközzel együttműködő kapcsolatban lévő, a folyadékáramlást helyzetétől függően lezáró vagy engedő orrésze (42) van, amelynek középvonalához viszonyítva a folyadékáramlás irányában csökkenő görbületi szöggel rendelkező metszeti profillal kialakított, a folyadékáramlást a kúpszerűen szélesedő kivezetőnyílás (15) középvonala felé terelő külső zárófelülete van.
9. ) A 8. igénypont szerinti fojtószelep, azzal jellemezve, hogy a záróelem (26) orrészének (42) külső zárófelülete az y = A + ...... ' - x _(U-X)WU/(V-A) üWU/ (V-A) exponenciális egyenlet által meghatározott metszeti profillal van kialakítva, ahol:

4 ··

-21• ·· · ·· ··

Y függő változó, a metszeti profil sugara az X helyen;

X független változó, az orrész külső zárófelület kiválasztott pontjának forgástengelyirányú koordinátája;

A = D/2, ahol D az orrész végződésének külső átmérője;

V » S x Cj, ahol

S az orrész forgástengelye és a belső gyűrűs tag legkisebb átmérőjű belső kerülete közötti távolság, és

Ci= 0,1 ... 5,0 , előre meghatározott konstans;

U = S x C₂, ahol

C₂= 0,5___5,0 , előre meghatározott konstans, és

W = C3 = 0,1...2,0 , előre meghatározott konstans.
10.) Fojtószelep a szelepfelületek károsodását megelőző belső kialakítással, amelynek folyadékbevezető nyílással és vele lényegében párhuzamos középvonalú, kifelé kúpszerűen szélesedő belső falfelületű kivezetőnyílással rendelkező szelepháza, a folyadékbevezető nyílás és a kivezetőnyílás között a szelepházban rögzített gyűrűs tömítőeszköze, a szelepházhoz csatlakozó, a folyadékbevezető nyíláshoz és a kivezetőnyíláshoz képest szöget bezáró középvonalú, mozgatható záróelemet fogadó csonkrésze, és a csonkrészben mozgathatóan ágyazott záróeleme van, azzal jellemezve, hogy a záróelemnek (26) a gyűrűs tömítőeszközzel együttműködő, helyzetétől függően a folyadékáramlást engedő vagy lezáró orrésze (42) van, amelynek külső zárófelülete a folyadékáramlást a kivezetőnyílás (15) középvonala felé terelő kialakítású, és a kivezetőnyílás (15) középvonalához viszonyítva a folyadékáramlás irányában csökkenő . -- • · «· · r ···· • · · · · · · • * · · · · 1 • · · · · · ··· ·· · ··«· ·· ·· *

-22görbíileti szöggel rendelkező metszeti profillal van kialakítva, továbbá a szelepházban (12·), a gyűrűs tömítőeszközzel és a csonkrésszel (14·) szemben, a kivezetőnyílás (15) környezetében kivehető erőzióvédő tányér (56·) van elrendezve.