Регулятор расхода жидкости и газа

 

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЩфСОСТИ И ГАЗА, содержащий термоэлектробатарею , теплопоглощающие спаи которой установлены на основном трубопроводе, а тепловьщеляющие спаи - на вспомогательном трубопроводе,о т л и ч а ю .щ и и с я тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования и расширения области применения регулятора, он снабжен последовательно соединенными сепаратором для отделения легкокипящей жидкости от основного потока, установленным на основном трубопроводе после теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи , емкостью, заполненной легкокипящей жидкостыо, и насосом для обеспечения циркуляции легкокипящей жидкости, подключенным к входу вспомогательного трубопровода, на котором установлен регулятор давления , а выход вспомогательного трубопровода соединен с камерой эжекцйонного смесителя, установленного на основном трубопроводе до теплопог (Л лощающих спаев термоэлектробатареи. ю о ю со ю

ССЮЭ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

0% (И) Здц Г. 05 и 7/06

А . l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3528714/24-24 (22) 24.12.82 (46) 23.10.84. Бюл. Р 39 (72) В.И.Нездоровин (53) 621.646.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 373914, кл. С .05 D 7/06, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 551616, кл. С 05 D 7/06, 1975 (прототип). (54) (57) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ

И ГАЗА, содержащий термоэлектробатарею, теплопоглощающие спаи которой установлены на основном трубопроводе, а тепловыделяющие спаи — на вспомогательном трубопроводе, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования и расширения областИ применения регулятора, он снабжен последовательно соединенными сепаратором для отделения легкокипящей жидкости от основного потока, установленным на основном трубопроводе после теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи, емкостью, заполненной легкокипящей жидкостью, и насосом для обеспечения циркуляции легкокипящей жидкости, поДключенным к входу вспомогательного трубопровода, на котором установлен регулятор давления, а выход вспомогательного трубопровода соединей с камерой эжекционного смесителя, установленного а на основном трубопроводе до теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи.

1120292 а

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быль использовано для поддержания автоматического расхода жидкостей и газов в химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для регулирования расхода жидкости с помощью термоэлектробатареи, теплопоглощающие

Ь спаи которой установлены на трубопро- 10 воде, Управление расходом жидкости в этом устройстве производится путем создания при помощи теплопоглощающих сйаев термоэлектробатареи ледяной пробки, которая перекрывает проходное сечение трубопровода (1) .

Однако с помощью данного устройства невозможно автоматически плавно регулировать расход жидкости из-за позиционного режима работы. 2Î

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор расхода, содержащий термо электробатарею, теплопоглощающие спаи которой установлены на основном 25 трубопроводе, а выход последнего соединен с вспомогательным трубопроводом, на котором установлены тепловыделяющие спаи термоэлектробатареи. В этом регуляторе использовано свойство тер-3р моэлектробатареи изменять свою холодопроизводительность в зависимости от температуры тепловыделяющих спаев.

Применение вспомогательного трубопровода, соединенного с выходом основного трубопровода, позволяет изменять условия охлаждения тепловыделяющих спаев термоэлектробатареи в зависимости от расхода жидкости в основном трубопроводе и таким образом автоматически поддерживать расход жидкости в последнем путем изменения толщины слоя льда, образующегося в месте установки теплопоглощаюших спаев термоэлектробатареи (2) .

Недостатком известного регулятора является то, что он может быть применен только для жидкостей, температура замерзания которых не ниже -10 С, и неприменим для газов, так как при 5О более низких температурах применение термоэлектробатарей экономически нецелесообразно. Кроме того, регулятор позволяет регулировать в узком диапазоне небольшие расходы жидкостей, 55 так как при увеличении расхода жидкости происходит более интенсивный теплообмен между теплопоглощающими спаями термоэлектробатареи и потоком жидкости, в результате чего происходит расплавление слоя льда и, как следствие, увеличение расхода. Для компенсации дополнительных теплопритоков, вызванных увеличением расхода, необходимо увеличивать холодопроизводительность термоэлектробатареи, что связано с увеличением, потребляемой мощности и габаритов регулятора.

Область применения регулятора ограничивается еще и тем, что его точность значительно зависит от изменения давления на выходе основного трубопровода. Так, например, при увеличении давления на выходе основного трубопровода, увеличивается расход жидкости ва вспомогательном трубопроводе, которая дополнительно охлаждает тепловыделяющие спаи, что влечет за собой понижение температуры теплопоглощающих слоев, т.е. в данном случае расход жидкости в основном трубопроводе поддерживается меньше заданного.

Целью изобретения является увеличение диапазона регулирования и расширение области применения регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор расхода жидкости и

I газа, содержащий термоэлектробатерею, 1теплопоглощающие спаи которой установлены на основном трубопроводе, а тепловыделяющие спаи — на вспомогательном трубопроводе, снабжен последовательно соединенными сепаратором для отделения легкокипящей жидкости от основного потока, установленным на основном трубопроводе после теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи,емкостью заполненной легкокипящей жидкостью, и насосом для обеспечения циркуляции легкокипящей жидкости, подключенным к входу вспомогательного трубопровода, на котором установлен регулятор давления, а выход вспомогательного трубопровода соединен с камерой эжекционного смесителя„ установленного на основном трубопроводе до теплопоглощающих слаев термоэлектробатареи.

На чертеже изображена схема предлагаемого регулятора.

Регулятор содержит термоэлектробатарею 1, теплопоглощающие спаи 2, которой установлены на основном трубопроводе 3, а также вспомогательный трубопровод 4, находящийся в тепловом

Составитель А.Гонраксоюва

Редактор Г.Волкова Техред З.Палий Корректор А.Тяско

Заказ 7739/34 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðàä» ул.Проектная, 4

3 1120 контакте с тепловыделяющими спаями 5 термоэлектробатареи 1. На основном трубопроводе 3 после теплопоглощающих спаев 2 термоэлектробатареи 1 установлен сепаратор 6 для отделения легкокипящей жидкости от основного потока. Сепаратор 6 трубопроводом 7 соединен с емкостью 8, заполненной легкокипящей жидкостью. Емкость 8 соединена с всасывающим патрубком 10 насоса 9, который обеспечивает циркуляцию жидкости в регуляторе. Нагнетательный патрубок насоса 9 соединен с входом 10 вспомогательного трубопровода 4, на котором установлен регулятор 11 давления. На основном трубопроводе 3 до теплопоглощающих спаев 2 термоэлектробатареи i установлен эжекционный смеситель 12, эжекционная камера 13 которого соеди- 2п иена с выходом 14 вспомогательного трубопровода 4.

Регулятор работает следующим образом.

При включении термоэлектробата- 25 реи 1 ее теплопоглощающие спаи 2 охлаждают стенки основного трубопровода 3 до температуры, которая ниже температуры замерзания легкокипящей, жидкости, но выше температуры эамерза- щ ния жидкости основного потока, что создает условия для образования слоя льда над тенлопоглощакнцими спаями 2.

Толщина слоя льда определяет гидравлическое сопРотивление основного тру- З бопровода 3 и, следовательно, расход жидкости (газа) в нем.

Изменение расхода жидкости (газа) основного потока в трубопроводе 3

1приводит к изменению РасХода легко- 4О кипящей жидкости в трубопроводе 4 и к изменению условий охлаждения тепловыделяющих спаев 5 термоэлектробатареи 1, что, в свою очередь, вызывает

292

f ф изменение холодопроизводительности батареи 1 и температуры еv теплопоглощающих спаев 2. Изменение расхода легкокипящей жидкости и температуры теплопоглощающих спаев 2 приводит к изменению .толщины слоя льда, образующегося над последними. При этом автоматически регулируется расход. Сепаратор 6 отделяет от основной жидкости легкокипящую добавку и через трубопровод 7 возвращает ее в емкость 8 для последующего использования. Настройка регулятора на определеиный расход осуществляется изменением настройки регулятора 11 давления.

Применение предлагаемого регулятора позволяет автоматически регулировать в осло ном трубопроводе расход жидкостей и газов, температура замеро зания которых ниже -10 С с помощью термоэлектробатареи, так как для образования слоя льда используется легкокипящая жидкость. При этом, поскольку температура замерзания легкокипящей жидкости может быть достаточно высокой, применение термоэлектробата реи становится экономически целесообразным. Таким образом, расширяется область применения регулятора.

Наличие сепаратора позволяет регу" лировать расход жидкости (газа) даже в том,случае, когда »холодопроизводительность термоэлектробатареи оказывается недостаточной для образования слоя льда необходимой толщины из-эа большого расхода основной жидкости (газа), поскольку отделение легкокипящих добавок уменьшает расход на выходе сепаратора. Таким образом, расширяется диапазон регулирования основной жидкости (газа).

Кроме того» на работу предлагаемого регулятора в меньшей степени влияет изменение давления íà его выходе.