Поплавковый регулятор уровня жидкости

 

ВСЯСОЮ НАя

:,1АТЕ11 :. .-- ;," ",„,:х11 -;т1 ъ„щу

i библиотека й; 1A

33244!9

Сбюз Советских

Социалистических

Республик к Аото скомх свидетельствк

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.V111.19G9 (№ 1355083/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.111.19!2. Вю,1, 1ет iiь,л" 10

Дата опубликования описания 21.IV.1972

М. Кл. G 05d 9/02

Комите по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.128.3 (088.8) Авторы изобретения

Н. С. Николаев, А. А. Алексеев, А. П. Яковлев, Н. В. Полякова и В. А. Николаев

Заявитель

ПОПЛАВКОВЫЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области поплавковых регуляторов уровня жидкости, применяемых в теплообмепных испарительных аппаратах, и может быть использовано в иопарителях системы кондиционирования летательных аппа р атов.

Известные поплавковые регуляторы уровня, применяемые для регулирования расхода и поддержания уровня жидкости, состоящие из бачка, клапана и поплавка, в основном отличаются друг от друга конструкцией клапана.

Недостатком известных регуляторов для регулирования расхода и уровня жидкости в испарителях, устанавливаемых в летательных аппаратах, я вляетея то, что Они выполняют заданную функцию только до тех пор, пока подаваемая жидкость в бачок регулятора имеет температуру ниже температуры кипения жид.кости в испарителе.

Жидкость на входе в клапан поплавкового регулятора, имеющая температуру,,превышающую температуру кипения жидкости в ,полости испарителя при заданном разрежении, выходя из клапана в,полость бачка, мгновенно вски пает и через уравнительную линию вакуумом засасывается в паровую полость испарителя и далее в атмосферу, минуя охлаждающие элементы теплообменника. При этом наступает момент, когда, полость бачка регулятова остается «сухой», поплавок опускается, открывая полностью клапан. Поступающая полным расходом жидкость не зависит от режима работы испарителя; мгновенно вскипая, уносится вакуумом в атмосферу и только частично попадает в испаритель, конденсируясь и сепарируясь по пути движения.

Коэффициент тсплопередачи падает, температура охлаждаемой среды на выходе из испарителя повышается, расход жидкости, как ло10 казали проведенные экспериментальные работы, в несколько раз увеличивается, что приводит к нарушеншо работы ьсей системы кондиционирования летательных аппаратов.

Цель изобретения — обеспечение работосло15 собности регулятора как.при подаче жидкости с температурой ниже температуры кипения жидкости в испарителе, так и при подаче жидкости с телспецатурой выше температуры кипения ее в испарителе, т. е. пара-жидкост20 ной смеси.

Для этого клапан полтещен в расширительную камеру с вертикальной трубкой, обращенной к стенке бака, а внутри бака установлена дефлекторная перегородка, образующая при25 мыкающпй к клапану отсек, соединенный с полостью) содержащеи,поплавок, жидкостным и,паровым каналами.

Выходящие пары конденсируются и сопарпруются. Организованно не сконденснро30 ванные пары направляются,в атмосферу через

342449 уравнительную линию, а отсепари рованная кидкость — и,полость .поплавка и далее в испаритель. для улучшения сепарировапия жидкости верхняя часть дефлекторной персгородки выполнена перфорированной и снабжена в месте перфорации отра кательным козырьком.

-1a фиг. 1 показан предлагаемый регулятор, общин вид; на фнг. 2 — вариант выполнения дефлекторной псрсгородки и на фиг. 3 — схема подключения регулятора к испарителю, Регулятор содержит бак 1, внутренняя,полость которого разделена на две части дефлекторнои перегородкой 2, образующей IIoлость д входа пара-жидкостной смеси из клапана 4 и полость 5,по пла вка, соединенную в верхней части с паровой полостью испарителя при помощи фланца 6, а в нижней части с жидкостной полостью иопарителя нри помощи фланца /. С наружной стороны корпуса 8 шарикового клавдиана 4 имеется резьбовой штуцер 9 для подсоединения трубопровода, .подводящего жидкость к клапану регулятора уровня, в отверстие которого вставлена сменная дозирующая дюза 10, запираемая кольцом 11. С внутренней стороны, выходящей в полость 3 входа, на конец корпуса клапана надета направляющая втулка 12 со штоком

13, внутри которой, помещен шарик 14, перекрывающий отверстие седла клапана. Направляющая втулка 12 имеет ряд отверстий, расположенных по диаметру и предназначенных для выхода поступающей из клапана жидкости.

Клапан перекрыт жидкостной расширительной камерой 15, полость которой соединена с полостью бака трубкой 16, по которой парожидкостная смесь поступает в верхнюю часть полости бака. Поплавок 17, помещенный в,полость 5 бака, посредством рычага 18, проходящего через отверстие в дефлекторной перегородке, и контргайки 19, соединен с поводком

20, качающимся на оси 21, укрепленной на стенке расширительной камеры. В зависимости от уровня жидкости в полости бака поплавок 17, подымаясь, .поворачивает рычаг 18, который своим концом, нажимая на шток 13 направляющей втулки, толкает ее вперед, а вместе с ней и шарик 14 к отверстию седла корпуса клапана.

В отличие от дсфлекторной перегородки 2, показанной на фиг. 1, на фиг. 2,показана дефлскторная перегородка, состоящая из двух частей. В верхней части дефлекторной перегородки 22 имеются отверстия 23, сообщающие разделенные между собой, полости 3 и 5 бака.

Со стороны полости 5 место расположения отверстий 23 в дсфлекторной перегородке 22 перекрыто козырьком 24. Засасываемыс вакуумом пары, проходят через отверстия 23, ударяются о глухую стенку козырька 24. Жидкость, отделяясь, стекает на дно коробки и через отверстие 25 в полость бака, а дополнительно отсепарированные пары, через окно 26 и от5

65 верстие во фланце в,паровую полость иопарителя.

На фиг. 3 показана схема подключения регулятора уровня к испарителю 27 и движение паров в атмосферу.

Поплавковый регулятор уровня жидкости работает следующим образом.

Поступающая под дав eIIIIexI жидкость из емкости, проходя через отверстие в дозирующсй дюзе 10, ограничивающей максимально заданный расход, отталкивает шарик 14 и через отверстия в направляющей втулке 12 поступает в,полость жидкостно-расширительной камеры 15, заполняет сс и далее iIIo трубке 16 поступает,в полость 8 входа бака 1, ударяясь при выходе из трубки о стенку в верхней части бака. Стекая по стенкам бака вниз, через отверстие в нижней части дефлекторной перегородки 2 и далее через отверстие во фланце 7, поступает в жидкостную полость испарнтсля до тех пор,,пока не дойдет до заданного уровня и испарнтеле. При достижении заданного уровня поплавок 17 поднимается, ведя за собой рычаг 18, качающийся на оси 21. Рычаг 18, с воим концом упираясь в шток 18, двигает направляющую втулку 12, а с нею и шарик 14 к седлу клапана и перекрывает подачу жидкости в полость бака. По мере испарения жидкости в испарителе уровень ее в полости бака уменьшается, поплавок опускается, шарик и направляющая втулка под давлением жидкости отжимаются от седла клапана, и процесс повторяется.

В случае поступления к клапану регулятора жидкости, имеющей температуру выше температуры ее кипения в испарителе, жидкость, выходя из клапана, вскипает, превращаясь в паро-жидкостную смесь, в виде которой попадает в полость жидкостно-расширительной камеры 15, где более тяжелые капли жидкости оседают, а более мелкие вместе с парами, проходя по трубке 16 с большой скоростью, по пути частично охлаждаясь, поступают в полость 8 входа, где ударяются о стенку бака., удаленную от выходного отверстия фланца 6, теряют скорость и отделяют жидкость. Отсепарированная жидкость по стенкам стекает на дно полости 8 и далее через отверстие в нижней части дефлекторной перегородки 2 в полость 5 и в жидкостную .полость испарителя.

Несконденсированные пары при этом через отверстие в дефлекторной перегородке, где проходит рычаг поплавка, выходят из полости входа в полость поплавка, по пути охлаждаясь и дополнительно конденсируясь, и далее через отверстие во фланце 6 в паровую полость иопарителя. Поплавковый регулятор уровня начинает работать, как и при подаче жидкости с температурой ниже температуры кипения в испарнтеле, При постановке дефлекторной,перегородки, как показано IIB фиг. 2, несконденсированные пары помимо отверстия в дефлекторной перегородке, где проходит рычаг попла вка, заса332449

Фиг. Р

5 сываются вакуумом через отверстия 28, расположенные в верхней части дефлекторной перегородки 22, и ударяются в глухую стенку козырька 24, при этом жидкость, отделяясь, стекает через отверстие 25 в полость бака, а дополнительно отсепарированные пары через окно 2б и отверстие во,фланце б выходят в паровую полость иопарителя.

Предмет изобретен ия

1. По плавковый регулятор уровня жидкости, содержащий за полняемый испаряемой жидкостью бак, подключенный к паровой и жидкостной полостям испарителя, и помещенный в баке поплавок, кинематпчески связан6 ный с впускным клапаном, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы регулятора при подаче жидкости с температурой, лревышающей температуру кипения в иопарителе, клапан помещен в расширительную камеру с вертикальной трубкой, обращенной к стенке бака, а внутри бака установлена дефлекторная перегородка, образующая .примыкающий к клапану отсек, соединенный с полостью, со1О держащей поплавок, жидкостным и паровым каналами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения сепарирования жидкости, верхняя часть дефлекторной перегородки вы15 полнена перфорированной и снабжена в месте перфорации отражательным козырьком.

332449

Составитель H. Варнек

Техред Е. Борисова

Редактор Т, Ларина

Корректор Н Коваленко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1016/13 Изд. ¹ 353 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5