Регулятор расхода

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик п>926622 (6ЦДополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.1L79 (21) 2842068/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 070582. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 070582 51 М К з

G 05 Р 7/01

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 646 ° .3 (088.8) (72) Автор изобретения

Л.Г. Красневский

Г

Институт проблем н;тдежности и долговечно ти машин

AH Белорусской CCP (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Изобретение относится.к машино строению, а конкретно к автоматическим регуляторам расхода жидкости или газа, и может найти применение в пневматических или гидравлических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного расхода рабочего тела.

Известен регулятор с упругим ре-. гулирующим органом, изменяющим проходное сечение под действием давления регулируемого потока (lj.

Недостаток данного регулятора— малая чувствительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен эластичный затвор, выполненный в виде тела вращения и образующий со стенками корпуса управляющую камеру, сообщейную с полостью затвора (2) .

Недостатками известного устройства являются малая чувствительность и сложность, обусловленные наличием герметичного чувствительного элемента. В процессе работы регулятора происходит деформация трех упругих оболочек: одной — собственно затвора и двух — чувствительного элемента.

Очевидно, что чувствительность регулятора зависит от толщины этих

5 оболочек. Однако толщина, в первую очередь, выбирается по соображениям прочности, что во многих случаях не позволяет обеспечить желаемую чувствительность.

f Q Цель изобретения — повыаение чувствительности и упрощение регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе эластичный затвор выполнен в форме трубки Вентури.

В полости затвора может быть установлен обтекатель для расширения диапазона регулирования.

На фиг. 1 представлен регулятор расхода, разрез; на фиг.2 — график изменения напора вдоль сечения регулятора.

Корпус 1 регулятора (фиг.1) имеет входной и выходной патрубки 2 и 3 и внутреннюю полость 4, служащую в качестве управляющей камеры. Эластичный затвор 5, имеющий форму тела вращения с сужением в средней части, например в форме трубки Вентури, закреплен своими концами в корпусе патрубками 2 и 3. Отверстие 6

926622

Таким образом, сам затвор здесь выполняет также функции чувстви тельного элемента, реагирующего на изменение расхода.

При увеличении расхода сверх номинального возрастает также скорость потока, что приводит к возрастанию сжимающих сил и автоматическому уменьшению сечения затвора. В результате устанавливается новое равновесное состояние затвора при сохранении расхода в заданных пределах.

При уменьшении расхода затвор, наоборот, расширяет свое узкое сече- ние, приближаясь к исходному (без давления) положению за счет упругих сил.

Для работы на газовых потоках низкого давления затвор может быть выполнен в виде тонкой пленки однородной толщины. Для работы на высоконапорных потоках требуемые упругие свойства затвора могут быть обеспечены его армированием, например узкими стальными пластинами 9 и т.д..

Для расширения пределов изменения сечения затвор может быть снабжен обтекателем 7. Подбором размеров обтекателя можно обеспечить, например, изменение сечения от максимума . до нуля путем посадки узкой части затвора на обтекатель.

Преимуществом предлагаемого регулятора является повышение чувствительности вследствие большой величины усилия, изменяющего сечение затвора, а также того, что .здесь деформируется только одна оболочка против трех в известном. Отсутствие чувствительного элемента как самостоятельного устройства упрощает конструкцию регулятора и трудоемкость его изготовления, а также устраняет износ затвора в зоне его сжатия чувствительным элементом. Кроме того, регулятор имеет более широкие пределы регулирования расхода.

Формула изобретения

1. Регулятор. расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен эластичный затвор, выполненный в виде тела вращения и образующий со стенками корпуса управляющую камеру,сообщенную с полостью затвора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения регулятора, эластичный затвор выполнен в форме трубки Вентури.

2. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, сообщает полость 4 с выходной частью полости затвора 5.

Пунктиром показаны установка в регуляторе обтекателя 7 на штангах

8, отогнутые концы которых зажаты между торцами затвора 5 и патрубка

3, а также стальные упругие армирующие элементы (пластины) 9 в теле затвора 5.

Регулятор работает следующим образом. 10

При прохождении жидкости или газа от входного патрубка 2 к выходному

3 поток сужается, а затем вновь расширяется в полости затвора 5. При этом происходит двойное преобразование полной энергии потока. При сужении скорость и соответственно кинематическая энергия (скоростной напор) потока возрастает, а потенциальная энергия (статический напор) уменьшается. При расширении на вы20 ходе из затвора поток замедляется и кинематическая энергия вновь убывает, а потенциальная увеличивается, так что статическое давление в выходном патрубке 3 равно давлению

25 во входном за вычетом небольших гидравлических .потерь. На фиг. 2 заштрихованная косой штриховкой область соответствует,1скоростной составляю1 щей напора —, где — удельный вес жидкости йли газа, v — скорость потока, g — ускорение силы тяжести.

Из фиг. 1 и 2 следует, что со стороны полости 4, отверстием 6 сообщенной с выходом из затвора 5, на внешнюю поверхность последнего действует статическое давление Р Ых а на его внутреннюю поверхность переменная статическая составляющая давления в потоке. В зоне А (фиг.2) 40 наружное давление больше внутреннего, а в зоне 5 — меньше. Соответственно на входную часть затвора 5 действуют незначительные растягивающие усилия, а на узкую и выход- 45 ную части — значительные сжимающие.

Под действием усилий затвор 5 сжимается и его сечение в узкой части уменьшается. При этогл площадь поверхности затвора возрастает и материал затвора растягивается.

При уменьшении сечения затвора количество проходящей через него жидкости уменьшается, скорость потока и соответственно перепады давления, сжимающего затвор, падают. Рав55 навесное состояние наступает, когда сжимающие силы со стороны жидкости уравновешиваются упругими силами, возрастающими при растяжении материала затвора. Соответствующая величина площади узкого сечения и расхода является величиной постоянной для данного регулятора, зависящей, при прочих равных условиях, от упругих свойств затвора.

926622

7 У /

Фиг.

Составитель H. Гондаксазова

Редактор Ю. Ковач Техред Ж. Кастелевич Корректор ° Демчик

Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2981/40

Филиал ППп патент, г. ужгород, ул. проектная, 4 в полости эластичного затвора установлен обтекатель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

Р 450931, кл. С

2. Авторское

Р 579600, кл. G (прототип) ° свидетельство СССР

05 D 7/01, 1974. свидетельство СССР

05 D 7/01, 1977