Регулятор расхода жидкости и газа

 

00 54495I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.74 (21) 2043234/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 14.02.77 (51) М. Кл.- G 05D 7(03

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретений (53) УДК 621.646,3 (088.8) и открытий (72) Автор изобретения

Г. Н. Мусхел иш вил и (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ И ГАЗА

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования, а именно к регуляторам расхода жидкости и газа, предназначенным, в частности, для управления процессами тонкой химической технологии и исследовательскими лабораторными установками химико-технологического профиля.

Известны регуляторы расхода, содержащие регулирующий орган и исполнительный механизм (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор расхода жидкости и газа, содержащий регулирующий орган, выполненный в виде иглы с сильфонным уплотнителем с возвратной пружиной, связанной со штоком, винтовой механизм, реверсивный электродвигатель с редуктором и дифференциальный трансформатор (2).

Однако известные регуляторы имеют недостатки, такие как сложность изготовления и невысокая надежность. Они не обеспечивают дистанционной передачи показаний положения регулирующего органа и не могут быть включены в цепь обратной связи, а при регулировании потоков жидкости сокращают срок службы механического редуктора электродвигателя.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и расширение области его применения.

Это достигается тем, что винтовой механизм связан со штоком через рычаг, одно плечо которого шарнирно через дополнительный шток соединено с сердечником дифференциального трансформатора, а оси винтового механизма и выходного вала редуктора электродвигателя расположены перпендикулярно к оси регулирующего органа.

На фиг. 1 показана функциональная схема

10 регулятора; на фиг. 2 — вид по стрелке Л.

Регулирующий орган — игла 1 перемещается в седле с калиброванным отверстием 2. Герметизация этой части осуществляется сильфонным уплотнением 3. Регулирующий орган содержит возвратную пружину 4 и опирается на шток 5, в котором имеется винт 6 с контргайкой 7. Реверсивный электродвигатель 8 с редуктором соединен с винтовым механизмом 9 при помощи фрикционной муфты 10. На дру20 гом конце этого винтового механизма закреплен маховичок 11 с ручкой 12. По винтовому механизму 9 движется ползун 13, в который длинным плечом упирается рычаг 14. Соотношение плеч рычага 1: 10. На короткое плечо

25 этого рычага опирается шток 5 головкой винта 6. Рычаг 14 вращается вокруг осн 15, неподвижной относительно корпуса устройства. На соответствующем расстоянии от осп 15 к рычагу 14 шарнирно крепится дополнительный

30 шток 16, соединенный с подвижным сердечнн544951 ком дифференциального трансформатора 17.

Поток вещества поступает в устройство по патрубку 18 и выходит через патрубок 19. По линии 20 подается электрическое, питание на реверсивный электродвигатель 8, по линии

21 — на дифференциальный трансформатор 17.

Линия 22 служит электрическим выходом трансформатора 17.

Работает регулятор следующим образом.

При вращении винтового механизма 9 пол- О зун 13 движется, перемещая длинное плечо рычага 14. Короткое его плечо при этом перемещает шток 5, а он, в свою очередь, — иглу 1, изменяя сечение проходного отверстия (и, тем самым, величину потока). Так как длинное плечо рычага намного, например в 10 раз, длиннее другого, шаг винта, передвигающего ползуп 13, может быть относительно большим.

Рычаг 14, обеспечивая малое перемещение иглы 1 за один оборот винтового механизма 9, 2о одновременно гарантирует большой срок службы регулятора, поскольку уменьшает усилие, действующее на механизм перемещения регулирующего органа. Управление устройством при этом возможно маломощным 25 электродвигателем (например, конденсаторным реверсивным электродвигателем типа

РД-09 с редуктором, имеющим редукцию

1/137) . Передвижение штока, обеспечивающее уменьшение проходного сечения (закрывание), 50 осуществляется двигателем 8, открывание— возвращающей пружиной 4. Управление регулятором вручную, при помощи маховичка 11 с ручкой 12, облегчает фрикционная муфта 10.

Пределы регулирования потока устанавлива- 35 ются при помощи винта 6, меняющего положение иглы 1. Винт фиксируется гайкой 7. При движении рычага 14 шток 16 одновременно перемещает сердечник дифференциального трансформатора 17, что ведет к изменению 40 выходного электрического сигнала, поступающего по линии 22, Этот сигнал подается на электрический индикатор положения и на электрическую часть автоматического регулятора. 45

Устройство можно устанавливать под любым углом к вертикали при горизонтальном положении вала редуктора электродвигателя, как, например, это показано на фиг. 2, что соответствует случаю регулирования потока 50

4 жидкости. (Входной патрубок 18 должен располагаться вертикально. Угол установки выходного патрубка 19 не имеет значения).

Регулирующий орган выполняют из нержавеющей стали (например, марки 1Х18Н10Т), уплотняют посредством сильфона из той же стали и тефлоновыми прокладками. Это обеспечивает нормальную работу регулятора с потоками агрессивных веществ, а также в условиях вакуума.

Использование изобретения обеспечивает прецизионное регулирование потоков жидкости (от долей смз/мин и более), газа (от единиц см /мин и более) с высокой надежностью (безотказный непрерывный срок службы устройства не менее двух лет); упрощение технологии изготовления устройства; дистанционную передачу информации о положении регулирующего органа; подачу электрического сигнала обратной связи на автоматический регулятор; увеличение срока службы механического редуктора реверсивного электродвигателя; простоту перехода на ручное управление.

Формула изобретения

Регулятор расхода жидкости и газа, содержащий регулирующий орган, выполненный в виде иглы с сильфонным уплотнением с возвратной пружиной, связанной со штоком, винтовой механизм, реверсивный электродвигатель с редуктором и дифференциальный трансформаторр, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства и расширения области применения, винтовой механизм связан со штоком через рычаг, одно плечо которого шарнирно через дополнительный шток соединено с сердечником дифференциального трансформатора, а оси винтового механизма и выходного вала редуктора электродвигателя расположены перпендикулярно к оси регулирующего органа.

Источники информации, принятые во внима,ние при экспертизе:

1. Авт. св. № 179025, кл. G ОЮ 7/01, 1963.

2. Мусхелишвили Г. Н. и др. Бесконтактные устройства для автоматизации химических установок. М., ГОСИНТИ, 1966, с. 6 (прототип) .

Составители A. Титов

Техред А. Кагяыгиникова

I(0p)1c !iтоп T. Добровольская

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 113/15 Изд. ¹ 154 Tt:.ра>к 1069 11одннсное

Ц11ИИПИ Государственного комитета C.îâñTà Министров CCCIз по делам нзобретениш и открытий

113035, Москва, ?К-35, I аупгская нао . д. 4 5