Устройство для регулирования расхода жидкости

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖВДКОСТИ, содержащее камеру, соединенную с емкостью через входной патрубок, расположенньй в нижней части камеры, верхняя часть которой соединена с каналом управления, и узел отвода жидкости, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и повьппения надежности устройства , в камере установлен вертикальный патрубок, верхний конец которого соединен с газовым, объемом камеры , нижний - с узлом отвода жидкости , а на его боковой поверхности вьтолнено щелевое профилированное отверстие. ; С с IC 4; ю о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

SUÄÄ 1124260 зим G 05 D 7/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3618329/24-24 (22) 08.07.83 (46) 15.11 84. Бюл. и 42 (72). Я.И. Дубинский и А.Д. Дорфман (53) 621.646.3(088.8) (56) 1. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Методическое пособие под ред. Т.И. Кавалерова. М., ЦИИИТЭИприборостроения, 1981, с. 254278.

2. Авторское свидетельство СССР

У 746449, кл. С 05 Р 7/03, 1980 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащее камеру, соединенную с емкостью через входной патрубок. расположенный в нижней части камеры, верхняя часть которой соединена с каналом управления, н узел отвода жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности устройства, в камере установлен вертикальный патрубок, верхний конец которого соединен с газовым. объемом камеры, нижний — с узлом отвода жидкости, а на его боковой поверхности выполнено щелевое профилированное

У

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью надежного перекрытия потока жидкости, нижняя граница щелевого профилированного отверстия расположена выше уровня входного патрубка.

3. Устройство по и. 1, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что узел отвода жидкости выполнен в виде поплавкового затвора.

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано для управления расходами жидкостей в различных отраслях народного хозяйства. 5

Известно устройство для регулирования расхода жидкости в трубопроводах, содержащее исполнительный механизм и регулирующий орган, состоящий из корпуса с неподвижно ус- 10 тановленными в нем седлами и подвижного плунжера со штоком f 13.

Основными недостатками известного устройства являются сложность конструкции из-за применения приво- 15 дов и их механической связи с регулирующим органом, неудовлетворительная надежность, обусловленная возможностью утечек жидкости через сальниковые уплотнения выходного што- 20 ка, порыва мембран, отрыва плунжеров, механических повреждений дроссельной пары в результате их взаимодействия с дросселируемой жидкостью, значительная стоимость оборудо- 25 вания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее расходную емкость и камеру с выходным патрубком нижняя часть которого снабжена гидравлическим затвором, а верхняя часть камеры соединена с источником сжатого воздуха 1.2 3.

Недостатками данного устройства 35 являются ограниченная область при-. менения и низкая надежность. Указанные недостатки обусловлены тем, что известное устройство обеспечивает только квадратичную зависимость 40 расхода жидкости через отверстие истечения в зависимости от управляющего воздействия; допускает возможность пропусков газа через сальииковое уплотнение ввода трубки в .расходную емкость; требует механическо- . го устройства перемещения пьезометрической трубки; кроме того, в устройстве возможны затирания трубки и ее перекос в направляющей втулке, допускается работа преимущественно с расходными емкостями, находящимися под атмосферным давлением.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение надежности устройства, а также надежное перекрытие потока жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования расхода жидкости, содержащем камеру, соединенную с емкостью через входной патрубок. расположенный в нижней части камеры, верхняя часть которой соединена с каналом управления, и узел отвода жидкости, в камере установлен вертикальный патрубок верхний конец которого соединен с газовым объемом камеры, нижний — с узлом отвода жидкости, а на его боковой поверхности выполнено щелевое профилированное отверстие ..

Кроме того, нижняя граница щелевого отверстия расположена выше уровня входного патрубка, а узел отвода жидкости выполнен в виде поплавкового затвора.

Расположение профилированного отверстия (истечения) в стенке вертикального патрубка обеспечивает зависимость расхода жидкости как от величины уровня жидкости перед сечением истечения, так и от его площади, которая изменяется одновременно с изменением уровня жидкости, обеспечивая возможность осуществления требуемой расходной характеристики.

1124

На фиг. 1 приведена схема устройства для регулирования расхода жидкости; на фиг. 2 — то же, вариант с узлом отвода жидкости в виде гидрозатвора. 5

Устройство для регулирования расхода жидкости содержит емкость камеру 2 с входным патрубком 3 и узлом 4 отвода жидкости в виде гидравлического (поплавкового) зат- 1О вора, канал 5 управления, вертикальный патрубок 6 с щелевым профилированным отверстием 7.

Наличие: узла отвода жидкости обеспечивает возможность создания управ- 15 ляющего давления в камере 2 и патрубке 6 устройства, отвод жидкости из патрубка и предотвращение вытекания с ней газа.

Кроме того, для автоматической О стабилизации расхода жидкости при переменном уровне в емкости 1 изменяют давление в. канале управления, соединенном с газовым объемом камеры, в зависимости от заданной и теку- 5 щей величины гидростатического столба жидкости в камере (элементы автоматического управления на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух по каналу 5 управления подается в камеру 2, создавая в ней давление управления Рц„ . Это же давление устанавливается в патрук в бке 6 верхний конец которого сое2. динен с газовым объемом камеры

Равенство давлений в газовых объемах камеры 2 и патрубка 6 обеспечивает зависимость расхода жидкости 4О через отверстие 7 только от уровня

Ь в камере 2 и площади f p g исраб течения. Газовый объем удерживается в патрубке 6 столбом жидкости в трубе гидрозатвора. Под действием гид- 45 ростатического давления, определяемого уровнями жидкости Ь г H h p в емкости 1 и камере 2 соответственно и величиной управляющего давления

260 4

Р, устанавливается требуемый расход жидкости из емкости 1 через патрубок 3 в камеру 2. Под действием гидростатического давления, определяемого текущей высотой жидкости в камере 2, такое же количество жидкости из камеры 2 через щелевое профилированное отверстие 7 и стекает по стенкам трубы (левой) гидрозатвора, а через другую трубу (правую) или поплавковый затвор вытекает это же количество жидкости.

Изменение расхода жидкости достигается изменением управляющего давления Р,„

При йзменении (увеличении) Р„„ происходит изменение (уменьшение) столба hp и площади истечения отверстия 7, что приводит к изменению (уменьшению) расхода жидкости из камеры 2 через отверстие 7 в гидрозатвор 4 и, соответственно, на его выход.

При этом в камере 2 устанавливается такая величина уровня Ь, при которой давление Р = (Ь г — h<) — Рчпр обеспечивает расход жидкости из расходной емкости через патру-, бок 3, равный расходу жидкости через профилированное отверстие.

Для прекращения истечечия жидкости увеличивают Р„„ до тех пор, пока высота столба жидкости hp„ не станет равной нулю. При этом P„«

= h . Для надежного прекращения расхода жщкости уровень в камере 2 устанавливается ниже нижнего среза профилированного отверстия..

В условиях переменных уровня и (или) давления в газовом объеме емкости 1 стабилизация заданного расхода жидкости может быть обеспечена системой управления, например, уровня жидкости в камере 2 путем изменения управляющего давления Р„„

Изобретение обеспечивает уменьшение стоимости устройства для регулирования расхода жидкости.

1124260

Корректор В Горняк

Редактор И. Рыбенко Техред Ж.Кастелевич

Заказ 8278/36 Тираж 841

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Поднисное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4