Устройство для автоматического регулирования жидкости по максимальному расходу



Устройство для автоматического регулирования жидкости по максимальному расходу

 


Владельцы патента RU 2549243:

Демков Александр Ильич (RU)

Устройство для автоматической регулировки жидкости по максимальному ее расходу относится к контрольно-измерительной технике. Устройство может иметь широкое применение, например может быть использовано для регулировки подачи бензина в двигатель внутреннего сгорания, для регулировки расхода сброса воды из водохранилищ для орошения полей, на очистительных сооружениях нефтебаз и т.п. Устройство содержит подводной и отводной трубопроводы, открытую сверху регулирующую емкость и поплавок. Подводной трубопровод входит в регулирующую емкость и имеет строго вертикальный участок трубы, конец которой заглушён герметически. Верхняя часть вертикальной трубы имеет перфорированный участок, общее сечение перфорированных отверстий в трубе в 1,5-3 раза больше площади внутреннего сечения трубы подводного трубопровода. Зазор между внешним диаметром трубы и внутренним диаметром торообразного поплавка составляет 0,012-2 мм в зависимости от диаметра трубопровода. На отводном трубопроводе размещена регулирующая заслонка. Преимущество устройства в его простоте изготовления, малых габаритах и высокой надежности регулировки расхода жидкости.

 

Изобретение может использоваться во многих отраслях промышленности и относится к контрольно-измерительным приборам, автоматики, регулирующих автоматических гидравлических устройств.

Область его применения очень большая, многопрофильная, например, от регулирования максимальной подачи бензина в двигатель внутреннего сгорания к регулированию максимального расхода сброса воды из водоемов для орошения полей.

Есть аналогичный регулирующий устройство, включает задвижку, или заслонку, или вентиль на подающей трубе [1]. С помощью этого устройства можно перекрывать живое сечение трубы для прохода жидкости. В результате можно отрегулировать и устанавливать любой расход жидкости из данной трубы. Недостаток этого регулирования в том, что при изменении в большую сторону давления в трубе неизбежно вырастет и расход через это устройство. Необходимо будет снова регулировать этот расход в трубе.

Есть устройство автоматического регулирования подачи жидкости с помощью поплавкового дроссельного клапана или заслонки [2]. Такое устройство находиться в каждом туалетном бачке. Это устройство наиболее близко к предлагаемому изобретению. Данное устройство состоит из подающей трубы, на которой закреплен дроссельный клапан, или заслонка, соединенный через рычаг с поплавком. По вертикальному положению поплавка, с помощью клапана или заслонки, происходит изменение живого перегиба трубы для жидкости, следовательно, и ее расход. К недостаткам данного устройства следует отнести наличие заслонки, клапана, системы управления при помощи оси и рычага. Обслуживание такой системы регулирования подачи жидкости значительно осложняется при больших диаметрах трубопроводов. К этому надо добавить и большую стоимость самих заслонок. Растут габариты поплавка и рычагов, самой регулирующей емкости, потому что трудно даже представить, как это устройство будет выгладить на трубе с максимальным диаметром 1620 мм. К технологическим существенным недостаткам можно отнести необходимость больших изменений уровня взлива жидкости в регулирующей емкости до полного открытия клапана, или заслонки, для последнего это будет угол поворота рычага на 90°. Все это можно отнести к существенным недостаткам данного устройства.

В основу изобретения поставлена задача решения всех этих недостатков. Изобретение создано при решении задачи эффективности очистки воды. Как известно, работа всех очистных сооружений зависит от их максимальной технологической нагрузки воды. Возникает задача, как автоматически ограничить подачу воды на установленном технологическом максимуме, который можно регулировать в зависимости от технологических условий. Заявленное устройство надежное, намного проще в исполнении.

Поставленная задача решается тем, что устройство автоматического регулирования жидкости по максимальноому расходу имеет подающий и отводящий трубопроводы, открытую сверху регулирующую емкость, поплавок, отличающееся тем, что подающий трубопровод имеет строго вертикальный участок трубы, перфорированный на определенном месте по длине, равную диаметру и меньше, отверстиями с суммарной площадью до 3 раз больше внутреннего сечения трубы, заглушённый в торце, имеющий зазоры между трубой и корпусом торообразного поплавка до 2 мм, в зависимости от диаметра.этого трубопровода; на отводной трубе имеется регулирующая заслонка. На чертеже представлено это устройство, общий вид. Устройства автоматического регулирования по максимальному расходу жидкости состоит из подающей трубы, 1, который имеет вертикальный участок, торец которого заглушён герметично. Труба входит в регулирующую емкость 2, открытую сверху, что может иметь любую форму горизонтального сечения, например, круг или прямоугольник. На трубе 1 имеется поплавок 3, который свободно может перемещаться по вертикали. Часть верхнего участка 4 имеет трубу, перфорированную на длину h. Общее сечение перфорированных отверстий в трубе должно быть в 1,5-3 раза больше площади внутреннего сечения трубы 1. Для свободного хода поплавка 3 зазор 8 между внешним диаметром трубы 1 и внутренним диаметром поплавка должен быть в минимальных пределах (0,012 - 2) мм, в зависимости от диаметра трубопровода и технологических условий. Высота поплавка m должна быть не менее длины перфорированного участка трубы h. Поплавок желательно изготовить по чертежу из пластических масс. Это связано с его стоимостью, коррозионной устойчивостью, взрывобезопасной при работе во взрывоопасной среде. По отводной трубе 5 с заслонкой 6 жидкость будет покидать устройство.

Работает устройство следующим образом. Заслонкой 6 устанавливают максимальное значение расхода жидкости через устройство, для измерения этого лучше использовать переносной ультразвуковой расходомер. Поплавок 3, за счет плавучести, поднимается на уровень выхода жидкости Н, таким образом, частично перекроется перфорированный участок 4 трубы 1. Допустим, подача жидкости в трубе 1 резко возросла. Увеличится расход воды через перфорированный участок 4, и, как следствие, возрастет гидравлическое сопротивление на заслонке 6. Это увеличит высоту взлива H на ΔН. Поплавок 3 поднимется вверх и своим движением дополнительно перекроет перфорированную участок 4. Автоматически возрастет гидравлическое сопротивление на трубе 1, тем самым уменьшится расход жидкости. Погрешность автоматического регулирования конструктивно зависит от перфорированной участка 4, длины и площади сечения, так как увеличение расхода жидкости через заслонку будет зависеть от ее скорости U2 в трубе 2, что будет равно:

где ΔН - ход поплавка вверх, ξ - коэффициент суммарного гидравлического сопротивления по трубе 5 до заслонки 6 включительно. Ограничения по минимальным величинам S, h увеличит точность автоматического регулирования.

Литература.

1. Манна X. Судовые трубопроводы. Перевод с немецкого. Л.: Судостроение. 1976.-261С.

2. Хоружий П.Д., Ткачук А.А., Пих М.М. Справочник слесаря - сантехника. К.:.Буддвельник 1986.- 168 с.

1. Устройство для автоматического регулирования жидкости по максимальному расходу, содержащее подводящий и отводящий трубопроводы, открытую сверху регулирующую емкость и поплавок, отличающееся тем, что подводящий трубопровод входит в регулирующую емкость и имеет строго вертикальный участок трубы, конец которой заглушён герметично, верхняя часть вертикальной трубы имеет перфорированную участок, общее сечение перфорированных отверстий в трубе в 1,5-3 раза больше площади внутреннего сечения трубы подводящего трубопровода, зазор между наружным диаметром трубы и внутренним диаметром торообразного поплавка составляет 0,012-2 мм в зависимости от диаметра трубопровода, а на отводящем трубопроводе размещена регулирующая заслонка.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что высота торообразного поплавка не менее длины перфорированной участка подводного трубопровода, при этом поплавок размещен с возможностью его перемещения только по оси подводящего трубопровода на вертикальном его участке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическому регулированию расхода газообразной среды и может быть использовано в процессе одорирования природного газа, в том числе и при малых расходах газа.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования расхода тепла в системах отопления зданий и сооружений. Технический результат заключается в повышении надежности управления теплопотреблением.

Изобретение относится к регуляторам малых расходов газов, применяемых в газовых хроматографах. Технический результат заключается в повышение абсолютной и относительной точности поддержания расхода газа и точности анализа на хроматографах.

Способ проектирования симметричного профилирования кольцевого зазора для регулятора расхода потока заключается в том, что для имеющихся в соответствующей партии упругих дроссельных элементов, в частности, выполненных в виде уплотнительных колец, определяют и сохраняют в памяти усредненные данные по упругим свойствам для соответствующей партии.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации технологических процессов транспорта природного газа по газопроводам и предназначено для автоматического управления клапаном-регулятором с электроприводом.

Изобретение относится к запорной арматуре, которая может использоваться для перекрытия или регулирования потока жидкости (воды, нефти, бензина и т.п.) в трубопроводах, в том числе в трубопроводах высокого давления (до 700 атмосфер).

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в установках для деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей.

Изобретение относится к области контроля, регулирования и управления централизованными системами теплоснабжения. .

Изобретение относится к области энергетики и предназначена для использования в системах регулирования энергетических установок. .

Изобретение относится к области управления непрерывными технологическими процессами, в частности инерционными объектами с помощью вычислительных технических средств, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области электронной техники и автоматики и может найти применение в различных системах управления для формирования импульсных команд управления исполнительными элементами командной матрицы.

Изобретение относится к методике компенсации дрожания изображения вследствие дрожания рук и т.п. для предотвращения ухудшения изображения.

Изобретение относится к устройствам автоматики и может найти применение в устройствах управления ракетно-космической техники (РКТ). Техническим результатом является обеспечение формирования в любой момент времени только одной команды, контролируя при этом собственную работоспособность формирователя.

Изобретение относится к системе и способу для оптимизации технологического процесса для электростанции, в частности к оптимизации планирования нагрузки в электростанции посредством использования адаптивных ограничений.

Изобретение относится к способу управления передачами безбатарейного устройства (1), работающего в беспроводной сети. Техническим результатом является повышение эффективности экономии энергии.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для высокоточного автоматического регулирования движения осей оптических телескопов и лидарных станций обнаружения и сопровождения космических объектов.

Устройство относится к области средств автоматизации и может использоваться в системах управления технологическими процессами и объектами в химической промышленности, теплотехнике, энергетике.

Изобретение относится к области осветительных систем. .

Изобретение относится к способам управления подвижными объектами и может быть использовано в системах управления угловым положением телекамеры и акустических средств подводных и летательных аппаратов. Техническим результатом является обеспечение автоматического наведения продольной оси телекамеры, установленной на подводном аппарате, на среднюю точку схвата манипулятора. Способ автоматического наведения телекамеры, установленной на подводном аппарате с возможностью изменения пространственной ориентации ее оптической оси относительно корпуса этого подводного аппарата и точки крепления к нему многозвенного манипулятора, в котором непрерывно определяют положение средней точки схвата манипулятора в связанной с ним системе координат, при этом на два привода, обеспечивающих угловые перемещения телекамеры по двум ее степеням подвижности, подают сигналы управления, пропорциональные угловому смещению вектора, совпадающего с оптической осью телекамеры и определяющего текущее положение средней точки схвата манипулятора относительно точки крепления телекамеры к подводному аппарату, от исходного положения оптической оси телекамеры, которые обеспечивают наведение оптической оси телекамеры на среднюю точку схвата манипулятора в процессе его работы, причем положение средней точки схвата манипулятора в пространстве определяется посредством аналитических выражений, определяющих решения обратной задачи кинематики для используемого манипулятора. 2 ил.
Наверх