Устройство для регулирования расхода жидкости и газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 59 1 832 (51) N. Кл.

505 D 7/03 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120974 (21) 2059293j18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гаауйнретввнный наантет

Саветн Мнннатран СССР на дани нтабрвтаннй н атнрмтнй (53) УДК 621.646,3 (088.8) (43) Опубликовано 0502.78.6толлетень втх 5 (45) Дата опубликования описания 2501,78 (72) ) втор изобретения

Л.Н.Тетеревятников

P1) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное объединение Союзгазавтоматика (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОСТИ И ГАЗА в(зобретение относится к области гидропневмоавтоматики и может быть использовано для регулирования массового расхода жидкости и газа.

Известно устройство для регулирования расхода жидкости и газа, (lj; содержащее установленный на пути потока поворотный диск с дроссельными отверстиями различного профиля, форма и размеры которых соответствуют заданно- т0 му закону регулирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для регулирования расхода жидкостй и газа, f2) содержащее трубопровод с 15 установленной в нем втулкой с входным и выходным каналами и расположенную во втулке между каналами перегородку

:с .дроссельным отверстием.

Однако такие устройства не обеспе- Я0 чивают регулирования массового расхода.

Оба устройства представляют собой неподвижные сужающие устройства, основной характеристикой которых являет 25 ся квадратичная зависимость между расходом и перепадом давления, а также зависимость массового расхода от плотности вещества регулируемого потока.

Квадратичная зависимость, в частности Э3 является причиной относительно малого. диапазона регулирования.

Это ограничивает область применения устройств в системах регулирования: потоков, Целью изобретения является расширение области применения устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве установлен двигатель, вал которого связан с перегородкой, а дроссельное отверстие в перегородке размещено эксцентрично относительно оси вращения перегородки, При этом дроссельное отверстие не- прерывно вращается, что позволяет регулировать массовый расход, повышает динамические свойства регулирования и расширяет диапазон регулируемых расходов. В результате с помощью такого устройства может быть решено значительно большее число задач, связанных с регулированием потоков. Это расширяет область применения устройства по сравнению с известными.

На фиг. 1 представлен вариант конструкции устройства; на фиг. 2 — гра:фик, поясняющий увеличение диапазона регулирования с помощью предлагаемого устройства по сравнению с известным.

591832

G„K„aP я

4 кЙР (2) Устройство содержит перегородку 1 с дроссельным отверстием 2, подвижно установленную во втулке 3, и двигатель 4, сообщающчй перегородке 1 не-. прерывное вращение. Втулка 3 имеет входной 5 и выходной 6 каналы. Перегородка и втулка размещены в трубопроводе 7.

Работа устройства основана на использовании зависимости между массовым1П расходом G и перепадом 4 Р давления на перегородке в таком устройстве дР

@ K —

ОУ (i) где Ю вЂ” скорость вращения перегород-(66

У ки1

К вЂ” коэффициент пропорциональности

Регулируемый поток, движущийся по трубопроводу 7, поступает через входной канал 5 во втулку 3 и далее через дроссельное отверстие 2 в выходной канал 6. При вращении перегородки .1 с дроссельным отверстием 2 с помощью двигателя 4 возникает зависимость(1) °

При применении устройства для pery" лирования .массового расхода в зависимости от перепада давления на перегородке 1 вал двигателя 4 должен вращаться с постоянной скоростью. Для этого может быть использован синхронный электродвигатель переменного тока. В этом случае изменение массового расхода в процессе-регулирования обеспечивается пропорциональным изменением перепада 4;ъ давления, например, с ..помощью стандарт- ной трубопроводной арматуры (вентилей, кранов и т.д.).

При использовании устройства для регулирования массового расхода при постоянном перепаде вал двигателя 40

4, как следует из уравнения (1), должен иметь возможность изменения скорости вращения. При этом испольэу" ется двигатель постоянного тока, 45 скорость вращения вала которого зависит от напряжения питания и может регулироваться реостатом. При этом отпадает необходимость в трубопроводной арматуре.

Увеличить диапазон регулирования в предлагаемом устройстве по сравнению с известным позволяет возможность увеличения максимального расхода при одном и том же перепаде давления и величине отверстия 2. Действительно, 55 поделив упрощенные уравнения расходов для подвижного и непоцвижного отверстия, получим к„, При этом для любых ар>(„„) имеет место неравенство (— - ъ 1, илишев>Ь„, я

На графике (фиг.2) это соотношение соответствует перепаду А Pg который больше - „- ) так как из уравнения (2) при 6„6„имеем а Р *("" ки)

Диапазон регулирования увеличен и в области малых расходов. Так на графике видно, что в этой области перепада давлений на вращающемся отверстии больше, чем на неподвижном, что обеспечивает для вращающегося отверстия возможность контролируемого регулирования значительно меньших расходов, чем для неподвижного.

Более высокие динамические свойства предлагаемого устройства обеспечены возможностью регулирования скорости двигателя беэ изменения направле» ния (реверса) вращения, поскольку та" кой способ не требует остановок движущихся частей при переходе с одного режима на другой и время на переходы уменьшено.

Укаэанные особенности упрощают конструкцию и снижают стоимость систем регулирования потоков, транспортируемых по трубопроводам, повышают надежность этих систем, точность и скорость регулирования, что расширяет область применения этих устройств.

Внедрение устройств в промышленности будет способствовать ускорению технологических процессов и повышению качества получаемого продукта.

Формула изобретения

Устройство для регулирования расхода жидкости и газа, содержащее трубопровод с установленной в нем втулкой с входным и выходным каналами и расположенную во втулке между каналами перегородку с дроссельным отверстием, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в нем установлен двигатель, вал которого связан с перегородкой, а дроссельное отверстие в перегородке размещено эксцентрично относительно оси вращения пер .городки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 177719, кл. G05 D 7/01, 1963.

2. Башта Т.М. Гидронривод и гидропневмоавтоматика. M.,"Ìàøèíoñòðoåíèå, 1972, с. 32, рис. 16.

591832

Ви34 Рис. 1

Рис 8

Составитель Н.Сидоров техред O.äíäðåéêo Корректор И.Гоксич

Редактор Л.Утехина

Заказ 587/40 Тирам 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал .ПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4