Устройство для регулирования расхода

 

О П И С А Н И Е ÄÄ744487

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.04.78 (2! } 2602384/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 05 D 7/01

Государственный камитет

СССР (53) УДК 621.646..3 (088.8) Опубликовано 30 06.80. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 05.07.80 вв делам изобретений и етерытий

Ю. Б. Юферев, А. А Малых, А, Т. Захаревич, С. Л. Трескунов и А. Я. Бабарин . (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт теплоэнергетического приборостроения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в системах автоматического регулирования теплотехнических параметров.

Известны релейные элементы с плавающим диском, содержагцие управляющий клапан, цилиндрическую камеру, на торцовых поверхностях которой выполнены каналы, плавающий диск, размещенный в цилиндрической камере (1) и 12).

Недостатками этих устройств являются зависимость надежности нх работы от величины кольцевого зазора между стенками камеры и плавающим диском, а также невозможность получения непрерывных законов регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с входным н выходным патрубками, регулирующим диском с отверстием и выступом и управляющей камерой )3).

Это устройство способно изменять свое проходное сечение пропорционально открытию управлякнцего канала, но надежность его работы зависит от величины кольцевого зазора между подвижным диском и стенками камеры, так как площадь сечения управляемого канала должна быть не мерзее пло-. щади кольцевого зазора между диском и стенками камеры,. что требует увеличенных габаритов управляющего клапана. Для уменьшения его габаритов, а следовательно и уменьшения мощности управляющего устройства, необходнмо уменьшение площади кольцевого зазора, что способствует заклиниванию регулирующего диска вследствие возможного попадания в зазор посторонних частиц и отказу устройства вработе,,т. е снижению надежности работы. Кроме того, вследствие неравномерного распределения скоростей потока под диском, со стороны входного патрубка, где меньше сопротивление потоку и большие скорости, возникает зона пониженного давления, которая смещает результирующую подъемную силу диска от его оси в сторону, противоположную входу, г. е. на диск при его работе действует момент сил, стремящийся прижать край диска к седлу со стороны выходного патрубка и который воспринимается направляющими опорами, увеличивающими нечувстви744487

16

1$

36

33

46 тельность устройства. Формирование пропорционального перемещения диска достиг.нуто выполнением стенок камеры коническими, а перемещение диска осуществляется за счет дросселироваиия рабочей жидкости всей плошадью кольцевого зазора.

Дель изобретения — расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что управляющая камера выполнена в виде наклонного цилиндра или части тора, а входной натрубок расположен относительно нее эксцентрично.

При этом на стенке управляющей камеры со стороны входного патрубка выполнен паз.

Кроме того, на противоположной от входного патрубка стенке управляющей камеры установлен подвижный упор, контактирующий с регулирующим диском.

Это позволяет увеличить зазор между регулирующим диском и стенками камеры, не увеличивая площади проходного сечения управляющего канала. Кроме того, регулирующий диск занимает в управляющей камере одно, строго фиксированное положение, а при открытии перемец ается одной стороной, что позволяет использовать его для получения непрерывных законов регулирования, т. е. расширить область применения устройства. На фиг. l и фиг. 2 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства и управляющей камеры, выполненной в виде наклонного цилиндра или в виде части тора; на фиг. 3 — принципиальная схема предлагаемого устройства с пазом, выполненным на боковой стенке; на фнг. 4 — схема предлагаемого устройства с подвижным упором в боковой стенке управляющей камеры, перемегцаюьцим регулирующий диск.

Устройство для регулирования расхода содержит корпус 1 с входным .2 и выходным 3 патрубками, регулирующим диском 4. с отверстием 5 и выступом 6 и управляющей камерой 7, образованной корпусом 1 и регулирующим диском 4 и снабженной управляющим каналом Р. Входной патрубок 2 расположен эксцентрично относительно управляющей камеры 7, которая выполнена в виде наклонного цилиндра (фиг. 1) или в виде части тора (фиг. 2). На стенке управляющей камеры 7 со стороны входного патрубка 2 выполнен паз 8 (фиг. 3). 1-!а стенке управляющей камеры 7, со стороны наиболее удаленной от входного патрубка 2, установлен подвижный упор 9. Регулирующий диск 4 лежит иа уплотняющих кромках 10 и 1 l входного патрубка 2 и корпуса 1.

Перед уиравлякнцим каналом Р расположен управляющий клапан !2.

Устройство работает следующим образом

При закрытом уиравлякицем канале Р регулирук1щий диск 4 ирижат входным давлением к уплотняющим кромкам 10 и 11.

При открытии управлявшего канала Р дав. ление в управляющей камере 7 уменьшает. ся за счет дросселирования через отверстие

5 потока жидкости, поступающего иэ входного патрубка 2 в камеру 7, Когда усилие иа диске 4 от пониженного давления в камере 7 сравняется с усилием- от давления со стороны входного 2 и выходного 3 патрубков, диск 4 выйдет из соприкосновения с уплотняющими кромками 10 и 11. Струи жидкости из входного патрубка 2, растекаясь по нижней поверхности диска 4, содной стороны встречают на пути выступ 6 и прижимают диск 4 к стенке камеры 7, с другой стороны струи жидкости непосредственно ударяются о стенку камеры 7, подпитывая через зазор управляющую камеру 7. Дальнейшее открытие управляемого канала вызывает поворот диска 4 в камере 7 относительно точки М. Поворот обусловлен наличием момента сил на диске 4.

Увеличивающийся с открытием диска 4 зазор Ь выполняет роль отрицательной обратной связи по положению диска 4, что обуславливает пропорциональное его перемещение в камере 7 в зависимости от открытия управляющего клапана 12.

При закрытии управлявшего клапана 12 давление в камере 7 увеличивается, что приводит к закрытию входного патрубка 2.

Уменьшение зависимости диаметра управляющего канала 12 от площади кольцевого зазора обеспечивается эа счет снабжения регулирующего диска 4 выступом б и эксцентричным расположением диска 4, прн котором сохраняется оптимальный зазор между подвижной стороной диска 4 и стенкой камеры 7 и, одновременно, уменьшается общая площадь кольцевого зазора.

Натекание рабочей жидкости в управляющую камеру 7 происходит не по всей длине щели, а только по -.îé ее части, которая не прикрыта выступом jt, т. е. по зазору, ограниченному дугой с((фиг. ) . .Г!о зазору, ограниченному дугой Р, управляющая камера 7 сообщается с выходным патрубком 3, поэтому пО нему происходит слив рабочей жидкости в выходной патрубок 3. Выполнение цилиндрической камеры с наклоном в сторону выходного патрубка 3 канала позволяет уменьшить приращение площади зазора между подвижной стороной щска 4 и стенкой камеры 7, а выполнение ка меры 7 тороидальной делает зазор постоян ным для любых открытий диска 4, что необходимо для релейного режима работы устройства. Пропорциональный или любой другой непрерывный закон регулирования получается в этом случае за счет профильйого паза в стенке управлявшей камеры напротив подвижной стороны диска. Положение диска 4 в камере 7 показано пунктиром

744487 (фиг. 1, разрез A--A), при этом площадь зазора, ограниченного дугой //, меньше, чем площадь зазора, ограниченного дугой с вследствие прижатия диска 4 к стенке камеры 7, поэтому стравливание рабочей жидкости из наддисковой части камеры 7 при любых открытиях диска 4 происходит медленнее,чем: натекание в,нее. Чтобы дополнительно разгрузить управляющий канал Р и уменьщить его проходное сечение, необходимо дополнительно сбросить часть рабочей жидкости из иаддисковой части камеры 7 в выходной канал. Этой цели служиг подвижный упор 9, который, отжимая диск

4 от стенки камеры 7 в месте его прижатия, увеличивает площадь стра вливающего зазора (ограниченного дугой 1) и уменьшает площадь нагнетающего зазора. Этим пере распределением площадей зазоров можно добиться такого положения, когда при любом, как угодно малом открытии управляющего канала регулирующий диск 4 открывается .на полную величину своего хода, Т. е. через управляющий канал Р здесь стравливается только разность расходов, проходящих через нагнетающий и стравливающий зазоры. В случае, тороидальной камеры, управляемый канал предназначен для стравливания расхода, поступающего в наддисковую камеру только через профильный паз, а весь расход, поступающий в наддисковую часть камеры 7 через нагнетаю щий зазор, необходимо сбросить в выходной патрубок 3. В этом случае упор 9 предназначен для выравнивания площадей нагнетающего и страливающего зазоров.

Предлагаемое регулирующее устройство просто по конструкции и надежно, позволяет получить любой закон регулирования и необходимую чувствительность.

Формула изобретенпя

1. Устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, регулирующим диском с отверстием и выступом и управлякццей камерой, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, управляющая камера выполнена в виде наклонного цилиндра или части тора, а вход1 ной патрубок расположен относительно нее эксцентрично.

2. Устройство по п. 1, отличиющееся тем, что на стенке управляюшей камеры со стороны входного патрубка выполнен паз.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличиющееся тем, что на противоположной от входного патрубка стенке управляюгцей камеры установлен подвижный упор, контактирующий с регулирующим диском.

Источники информации, 2s принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 315171, кл. С 06 D 1/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 387153, кл. F 15 С 3/02, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 181322, кл. б 05 D 7/06, 1966 (прототип).

744487

4т

Составитель Н. Гоидаксазова

Редактор A. Долинич Техред К. Шуфрич Корректор М. Коста

Заказ 3793/12 Тираж 956 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4