Устройство для регулироваия расхода рабочей среды
Изобретение относится к области автоматического регулирования, а более конкретно к технике регулирования расхода в потоке текуп;ей среды. Цель изобретения - повьш1ение ресурса и надежности устройства. Новым в устройстве является то, что рабочую среду пропускают через установленную в канале перегородку 3, выполненную из проницаемой пористой структуры, изменение плоо1ади проходного сечения которой достигается тем, что в нее со . стороны боковой поверхности подают некоторый объем управляющей среды, которая не растворяется с основной, Для уменьшения расхода рабочей среды увеличивают объем управляющей среды, a для увеличения расхода объем уменьшают . Максимальный перепад давления на одной регулирующей перегородке должен быть меньше, чем большее капиллярное давление, реализуемое-границей раздела рабочей и з равляющей сред в порах перегородки. 1 з.п. ijr-лы, 2 ил. SS оо СП «г ю 01
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5 »4 0 05 D 7/03
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3824963/24-?4 (22) 18,10.84 (46) 07.12.87. Бюл. ¹ 45 (71) МВТУ им. Н,Э.Баумана (72) А,Л,Синцов, В,M,Ïoëÿåâ, А.В.Курпатенков и В.M,Êóï÷åíêo (53) 621,646.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1057928, кл. 0 05 D 7/06, 1983.
Авторское снидетельство СССР № 981948, кл. G 05 D 7/03, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ
РАСХОДА РАБОЧЕЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования, а более конкретно к технике регулирования расхода н потоке текущей среды. Цель изобретения — повышение ресурса и надежности устройства. Новым в уст„„ЯУ„„ З57925 ройстве является то, что рабочую среду пропускают через установленную в канале перегородку 3, выполненную из проницаемой пористой структуры, изме" нение площади проходного сечения которой достигается тем, что в нее со стороны боковой поверхности подают некоторый объем управляющей среды, которая не растворяется с основной.
Для уменьшения расхода рабочей среды увеличивают объем управляющей среды, а для увеличения расхода объем уменьшают. Максимальный перепад данления на одной регулирующей перегородке должен бить меньше, чем большее капиллярное давление, реализуемое. границей раздела рабочей и управляющей сред в порах перегородки. 1 s.n. ф-лы, 2 ил.
С::
1 !3579
Изобретение относится к автоматическому регулировании, а более конкретно к технике регулирования расхода н потоке текущей среды, и может
5 быть использовано н различных отраслях производства и техники, где необходимо точное соблюдение заданного расхода среды, например н химическом производстве, энергетическом машиностроении, и пищевой промышленности и т.д.
Цель изобретения - увеличение ресурса и надежности устройстна.
На фиг,1 изображено устройство для регулирования расхода рабочей среды, поперечный разрез; на фиг.2— средство подачи управляющей среды, снабженное механизмом вытеснения нормиронанного расхода. 20
Устройство для регулирования рас хода рабочей среды содержит корпус 1 с входным каналом 2, по которому н направлении стрелки течет рабочая среда (газ), Поперек канала 2 уста- 25 нонлены регулирующие перегородки 3-5, выполненные из проницаемого пористого материала. Боконые поверхности перегородок 3-5 сообщаются со средством подачи нормированного объема упранляю- 30 щей среды (жидкости), состоящим из емкости б, заполненной жидкой управляющей средой, снабженной механизмом
7 изменения ее объема, Перегородки выполнены из пористой структуры, про- Э5 ницаемой в осевом и радиальном направлениях. Эквивалентный капиллярный диаметр пор й. определяемый как отношение и = 4F/П, где F — площадь капиллярного канала; П вЂ” его периметр, н др осевом направлении (совпадающем с продольной осью канала), выполнен переменным и увеличивается в направлении от границ перегородки к ее цент" ру, Минимальное значение диаметр пор принимает в зонах указанных границ.
Диаметр пор в радиальном направлении превышает минимальное значение диаметра пор в осевом направлении.
Устройство работает следующим об- 5р разом.
При движении газа или жидкости через перегородку 3 со скоростью Ч его давление уменьшается на величину 8Р>, равную (1 )
55 — (n p.V + P p V ) b/S„ (1)
rpe o(, р - эмпирические коэффициенты;
f р, р - вязкость и плотность газа или жидкости соответственно;
b â€,толщина перегородки;
S - площадь поперечного сечения перегородки, по которому течет газ (жидкость).
При перемещении механизма 7 изменения объема жидкость движется по радиальным поровым каналам перегородки, при этом площадь S уменьшается и, как это следует из (1), возрастает 8Р>, что влечет за собой уменьшение расхода rasa. Для увеличения расхода газа увеличивают объем жидкости н емкости
6 и жидкость из перегородки выдавливается обратно и емкость 6, S увеличивается,a d Pq падает ° Приближенно площадь S можно определить по формуле
Б — Б, — V/bЕ (2) где Е - пористость материала перегородки;
V - объем управляющей среды, поданной н перегородку;
Б — площадь поперечного сечения канала, н котором установлена перегородка 3.
Нз (1) и (2) гидравлическое сопротивление перегородки, а значит и расход рабочей среды„ протекающей через регулятор, обратно пропорционален подаваемому в перегородку объему управляющей среды Ч, Капиллярные давления 4 Р„, dPg н порах можно определить по формуле (1) 25
1Р, = 2 б /В,, DPq = 2 /Кг где д — коэффициент поверхностного натяжения на границе раздела основной и регулирующей сред;
R,R — радиусы менисков.
Если разность давления на перегородке d Pз не превысит разности капиллярных давлений dP, — 4 Р, то жидкость не сможет покинуть перегородку.
Таким образом, ДР, должна быть меньше dP,, так как при R -, dP< - О
" Рг Р °
Когда надо увеличить диапазон регулирования расхода, можно установить последовательно несколько регу-. лирующих перегородок. Если рабочей средой является жидкость, то в качестве. управляющей среды можно использовать газ или жидкость, которая не растворима с рабочей. Среды надо системами гидро- и пневмоавтоматики, что важно при создании автоматизированных агрегатов и производств. формула изобретения
Выход жидпоспти
@ а 2
Составитель Н. Гондаксазова
Техред M. Ходанич Корректор С.Черни
Редактор И.Шулла
Заказ 5997/48 . Тираж 863 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13579 подбирать так, чтобы коэффициент Ь, был наибольшим. Например, если в качестве одной из сред будет жидкий металл, Ь которого достигнет нескольких десятых Н/м, то Р может дости5
1 гать сотен килопаскалей.
В ряде случаев. целесообразно снабжать. источник управляющей среды системой вытеснения нормированного расхода текучей среды (фиг.?), которая может содержать гибкую емкость Я, привод (электродвигатель) 9 и передающий механизм 10 преобразующий вращение вала привода 9 в перемещение штока ll Потенциометр 1? служит датчиком перемещения штока 11.
Изобретение позволяет создать пассивные (т.е. не имеющие подвижных элементов) регуляторы расхода, кото- 20 рые имеют большой ресурс безотказной работы в агрессивных и нагретых средах. В силу отсутствия в регуляторах расхода подвижных элементов их можно выполнять не только из металлов, но 25 и из стекла, керамики, пластмассы и других материалов, Такие регуляторы расхода совместимы с существующими
1. Устройство для регулирования расхода рабочей среды, содержащее корпус с входным и выходным каналами, между которыми установлен регу лирующий орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения ресурса и надежности устройства, регулирующий орган выполнен в виде по крайней мере одной перегородки из проницаемой пористой структуры, боковая поверхность которой соединена со средством подачи нормированного объема жидкой управляющей среды, не растворимой в рабочей среде.
2 ° Устройство по п ° 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средство подачи нормированного объема жидкой управляющей среды выполнено в виде емкости, заполненной жидкой управлякг. щей средой и снабженной механизмом изменения ее объема.
