Регулятор расхода

 

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий установленную между верхним и нижним бьефами перегораживающую стенку с местным сужением, на кото-рой закреплен сифон,полость которого сообщена с местным сужением и сообщена с атмосферой воздуховпускным отверстием,, отличающийс я тем, что, р целью упрощения и повьпиения точности регулятора, на воздуховпускном отверстии установлен клапан, снабженный грузом с изменяемой массой. (Л X 00 со /// ///

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) З(5В 0 05 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3457781/18-24 (22) 07.05.82 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72 ) Н.Г.Трифонов и В.И.Пономе— рен ко (71 ) Опытно- конструкторское бюро

"Водавтоматика" Всесоюзного строи.тельно-монтажного объединения "Союзводсистемавтоматика" (53) 621.646(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 411194, кл . Е 02 В 7/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 864253, кл. U 05 D 7/00, 1980 (прототип). (54)(57) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий установленную между верхним и нижним бьефами перегораживающую стенку с местным сужением, на которой закреплен сифон, полость которого сообщена с местным сужением и сообщена с атмосферой воздуховпускным отверстием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулятора, на воздуховпускном отверстии установлен клапан, снабженный грузом с изменяемой массой.

1068897 .

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации расходов воды на оросительных системах, а также для других нужд. где необходим отбор воды с постоянным расходом.

Известен вакуумный регулятор расхода, выполненный из сифона, поплавкового датчика, Г-образного патрубка с вакуумной полостью, сообщенной с полостью сифона, связанной с поплавковым датчиком посредством закрытой гидравлической системы, состоящей иэ трубопровода и двух мембран, одна из которых перекрывает воздушный патрубок 15 сифона, а другая связана с поплавком 13.

Процесс стабилизации расхода воды или уровня нижнего бьефа) происходит следующим образом.

При понижении уровня регулируемого бьефа поплавковый датчик воздействует на приемную мембрану, прижимает ее, переме ая жидкость по трубопроводу в исполнительную 25 мембрану, которая перекрывает воздуховпускиое отверстие в патрубке, что приводит к возрастанию вакуума в сифоне и к увеличению расхода, в результате чего восстанавливается у0 прежний режим стабилизации уровня или расхода, При увеличении уровня процесс . стабилизации происходит аналогичным образом. Приемная мембрана прижимается Поплавком в обратном направлении; перемещая жидкость по трубопроводу от исполнительной мембраны,. которая приоткрывает воздуховпускное отверстие в патрубке сифона. что приводит к уменьшению вакуума в сифоне и восстановлению прежнего расхода.

Однако использование нижнего бьефа и замкнутой гидравлической системы для управления воздухопуск- 45 ным отверстием сифона усложняет,конструкцию и увеличивает погрешность при стабилизации заданного расхода. причем поплавковый датчик установлен в бьефе, где происходит истечение бурного потока из сифона, что требует дополнительных мер для успокоения поплавкэвого датчика.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для стабилизации расхода, содержащее водослив, выполненный в виде вертикаль но установленного цилиндрического патрубка, содержащего расположен - 60 ный над ним колпак. полость которого соединена через отверстие с атмосферой. и установленного между верхним и нижним бьефами сопла Вентури, сужение которого соединено с полостью колпака трубкой, торец которой размещен над торцом цилиндрического патрубка c2 l.

При изливе воды из верхнего бьефа в нижний в сужении сопла Вентури создается вакуум, величина которого равна Н = 0,7-0,8 (Z), где Zперепад уровней между верхним и ниж ним бьефами . При этом иэ полости колпака по трубке начинается отсос воздуха и под колпаком возникает разрежение в результате того, что отсос воздуха по трубке превышает его приток через воздуховнускное отверстие.

Из-эа возникновения вакуума внутри колпака уровень воды в нем начинает увеличиваться до тех пор,. пока не достигнет отметки торца вакуумной трубки, после чего перекрывает отсос воздуха иэ-под колпака. В результате поступления воздуха через отверстие к колпаке давление внутри колпака увеличивается, а уровень воды понижается. После того, как торец вакуумной трубки окажется в воздухе., процесс повторяется.

Недостатком известного устройства является значительная погрешность стабилизации заданного расхода и необходимость настройки воздуховпускного отверстия в каждом конкретном случае применения в реальных условиях, Недостаточная точность стабилизации заданного расхода возникает от неполного использования источника вакуума (сопла Вентури, а только величины превышения вакуума над постоянным поступлением воздуха через воэдуховпускное отверстие, что налагает на размеры отверстия ограничения и от этого зависит быстродействие устройства при поддержании постоянного перелива через торец водовыпуска и, в конечном счете, стабилизации расхода.

Кроме того, как только наступает равновесное состояние перекрытие торца вакуумной трубки), поступление воздуха через воэдуховпускное отверстие тут же выводит его из равновесия, т.е. постоянно искусственно: создается возмущение и нарушение стабилизированного уже в какой-то момент расхода.

Цель изобретения - упрощение, повышение точности и надежности регулятора.

Поставпенная цель достигается тем, что в регуляторе расхода, содержащем установленную между верхним и нижним Юьефами перегораживающую стенку с местным сужением, на которой закреплен сифон, полость которого сообщена с атмосферой воэдуховпускным отверстием, на последнем установлен клапан, снабженный грузом с изменяемой массой.

1068897

Составитель Т.Задворная

Редактор А.Козориз - Техред A.A÷ Корректор В.Вутяга Эакаэ 11472/43 Тираж 846- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изЬбретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю«« Ф«« «««

«

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

На чертеже изображен предлагаеьий регулятор расхода, сечение по продольной оси.

Регулятор расхода включает верхний 1 и нижний 2 бьефы, перегоражива. ющую стенку 3 с местным сужением 4, служащим для зарядки сифона путем образования вакуума при перетекании воды из верхнего бьефа в нижний, сифон 5, имеющий патрубок б с воэду.ховпускным отвеостием 7 для сообще- 10 ния с атмосферой. Воэдуховпускное отверстие 7 перекрыто клапаном 8, снабженным грузом 9 для увеличения его массы (балласт, вода, грузики и т.п. . Для контроля высоты пере- 5 лив аемого слоя сифон 5 имеет прозрачное окно 10 со шкалой. . Регулятор расхода работает следующим образом.

В исходном положении клапан 8 перекрывает.воздуховпускное отверстие 7 воздушного патрубка б. При перетекании воды из верхнего бьефа s. нижний в сужении 4 создается вакуум, за счет которого в полости сифона 5 создается разрежение, От возникновения вакуума в сифоне 5 уровень воды.во входной части сифона увеличивается, достигает гребня и вода начинает переливаться в нисходящую ветвь сифона, еще более увеличивая вакуум захватом и выносом воздуха из полости сифона.

Как только давление понизится до определенной величины, атмосферное давление приподнимет клапан 8 с определенной заданной массой и воздух начнет поступать в полость сифона. Слой перелива при этом понизится, давление повысится и под 40 действием массы клапан 8 перекроет отверстие 7. Конкретная масса клапана 8 будет соответствовать поддержанию определенного слоя перелива, и, следовательно, расхода.

Предлагаемый регулятор расхода обладает более простой конструкцией, чем известный. При всех прочих равных условиях воздуховпускное устройство состоит иэ двух деталей: патрубка и клапана с изменяемой массой груза. чтор в свою очередь, повышает надежность регулятора в работе.

Предлагаемый регулятор обладает большей способностью быстродействия, а воздуховпускное отверстие не вносит постоянных искусственных возмущений в стабилизацию расхода, а используется только при возмущениях в бьефах, вызвавших увеличение расхода от заданного. Экономическую эффективность. регулятора расхода составляет экономия от упрощения конструкции, экономия воды от повышения точности стабилизации заданного расхода. осуществляемой уменьшением времени переходных процессов из-за полного использования источника вакуума. что позволяет быстрее восстановить слой перелива следовательно и расход до заданного.

Причем восстановление переливного слоя (расхода) до заданного при его отклонении в сторону увеличения достигается впуском воздуха быстрее, чем при отклонении в сторону уменьшения и овсстановливаемого до заданного вакуумом. Это предотвращает пе рерасход воды при заборе ее из канала старшего порядка. Непосредственный визуальный контроль за высотой переливного слоя позволяет более просто и точно изменением массы клапана настроить регулятор на необходимый расход, что упрощает его эксплуатацию.