Стабилизатор уровня жидкости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)959041 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23.01.81 (21) 3238981/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет —. (5! )М. Кл .

G 05 D 9/02

1Ьеударетвепвб кеиитет

CCCP

II0 аелаи нзебретений и открытки

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень РЙ 34 (53) УД К 621.636..3 (088.8) Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Автор изобретения

Л. Я. Габинский

ВС1.СИОЗттА Я

Б11БЛ110ТЕ -А (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный по транспорту газа (54) СТАБИЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к автоматике и может применяться на установках, где необходимо регулирование уровня жидкости в емкостях — в нефтяной, газовой, химической, автотракторной и других отраслях промышленности, Известно поплавковое устройство для регулирования уровня, имеющее запорный орган и шарнирно прикрепленный к нему одним концом поплавок, второй. конец которого установлен с возможностью перемещения по криволинейным направляющим (11.

Однако в. процессе работы устройства поплавок занимает горизонтальное положение, что увеличивает длину рычага и приводит к увеличению усилия на запорный орган.

Известно также устройство для регулирования уровня, содержащее поплавок и запорный орган, на штоках которых установлена труба со свободно перемещающимся по ней шаром (2).

Недостатком указанных конструкций по. плавковых регуляторов является отсутствие коррекции регулирования при изменении плотности жидкости.

Наиболее близким к изобретению является регулятор уровня, который поддерживает в емкости неизменный уровень жидкости, независимо от ее удельного веса (31.

В этом изобретении чувствительный элемент выполнен в виде ареометрических весов с двумя поплавками одинаковых объемов, но различных диаметров, а для управления вентилем, который расположен в подводящем жидкость канале, используется отдельная электрическая система.

В регуляторе во всем диапазоне изменения уровней в емкости запирающая сила поплавкового элемента является результатом вычитания подъемных сил обоих противовесных поплавков. При достижении заданного уровня, когда поплавковая система приходит в равноверсное положение, запирающая сила поплавкового элемента равна нулю и, в связи с этим, запорный клапан не может быть герметично закрыт. Жидкость под давлением из магистрали приоткрывает клапан и продолжает поступать в емкость и высота уров20

3 959041

as .в емкости будет зависеть от этого,давленияе

Для устранения этого недостатка и возможности управления клапаном (вентилем) при достижении заданного уровня введена электри.ческая система рассогласования, использующая постороннюю энергию .— в данном случае электроэнергию. Это усложняет конструкцию регулятора и снижает надежность его работы из-эа возможных нарушений стабильности ра- о боты каждого из используемых элементов: электронного усилителя, отдельного источника электропитания, электрического привода вен.тиля, датчика рассогласования и тд. Таким образом, недостатками известного регулятора уровня жидкости являются сложность регулятора и необходимость в посторон. нем источнике энергии для обеспечения работоспособности устройства.

Цель изобретения — упрощение стабилизатора уровня жидкости.

Укаэанная цель достигается тем, что в втабилизаторе уровня жидкости, содержащем емкость, во входном канале которой установлен регулирующий клапан, и расположенный 2S в емкости чувствительный элемент, выполненный в виде установленного на оси и свя» занного с регулирующим клапаном коромысла с двумя поплавками, коромысло выполнено-в виде изогнутой пластины, на вогнутой ъО поверхности которой установлен с возмож ностью перемещения груз, а поплавки выполнены разных объемов.

На фиг. 1 изображен стабилизатор уровня жидкости, положение коромысла при низком уровне жидкости; на фиг. 2 — то же, при равновесном состоянии; на фиг. 3 — то же, при заданном уровне жидкости.

Стабилизатор содержит емкость 1, во входном канале 2 которого установлен регулирую- 1 щий клапан 3. Чувствительный элемент выполнен в виде коромысла, представляющего

Ь собои установленную на оси 4 изогнутую плас. тину 5, на одном конце которой установлен поплавок 6 большего объема, связанный с

15 регулирующим клапаном 3, а на другом— поплавок 7 меньшего объема. На вогнутой поверхности пластины 5 установлен свободно перемещающийся груз, например шар 8.

Для ограничения перемещения поплавка 6 выполнен упор 9.

В стабилизаторе при низком уровне жщ к и (фиг. 1) в емкости 1 поплавки 6 и,7 не касаются поверхности жидкости, а поплавок 6 поворачивает изогнутую пластину 5 на оси вращения 4 и открывает регулирующий клапан 3 для наполнения емкости 1 жидкостью. При этом по пластине 5 перека, тывается подвижный груз 8 в сторону поплав4 ка большего объема 6. Поплавок 6 опуска- ется до упора 9, который ограничивает его перемещение вниз. Непрерывное повышение уровня жидкости в емкости 1 приводит к неполному погружению в нее поплавка 6 и полному погружению поплавка 7.

При погружении в жидкость одинаковых объемов поплавков (полного объема поплавка 7 и неполного объема поплавка 6) наступает равновесное положение чувствительного поплавкового элемента.

Если подобрать длину рычагов, на которых укреплены поплавки 6 и 7 таким образом, чтобы пластина 5 находилась в горизонтальном положении при равенстве объемов погруженных в жидкость обоих противовесных поплавков, то вся система будет находиться в равновесии, так как подвижный груз 8 займет нейтральное положение в пластине 5 над ее осью вращения 4.

Равновесное положение поплавкового элемента изображено следующим образом (фиг.2).

Поплавок .большого объема 6 частично погружен в жидкость и подходит вплотную к регулирующему клапану 3, но не обладает силой для герметичного, закрытия отверстия клапана: в равновесном состоянии запирающая сила поплавков равна нулю. Поплавок меньшего объема 7 полностью погружен в жидкость, исчерпав резерв своей плавучести.

Изогнутая пластина 5 занимает горизонтальное положение. Подвижный груз 8 перемещается и устанавливается в изогнутой пластине над осью ее вращения 4.

В связи с тем, что в равновесном положении регулирующий клапан 3 закрывается. негерметично, жидкость продолжает поступать в емкость 1 под давлением ее в магистрали.

Некоторое заданное повышение уровня жидкости над равновесным создает подъемную силу только поплавку 6, так как поплавок

7 уже закончил погружение.

Подымаясь, поплавок 6 нарушает равновесие, пластина 5 поворачивается ца оси 4, а подвижный груз 8 перемещается в сторону поплавка меньшего объема 7 (фиг. 3).

Смещение груза 8 вправо перемещает центр тяжести всего поплавкового элемента и создает дополнительный момент силы для надежного удерживания регулирующего клапана 3 в закрытом состоянии при достижении жидкостью отметки заданного уровня.

Наличие свободно перемещающегося в изогнутой пластине груза, который создает дополнительный момент сил для герметичного закрытия клапана, дает возмохЬость исключить использование постороннего источника энергии и этим упростить устройство, а так« же повысить надежность его работы.

5, 95904

Полное погружение в жидкость поплавка меньшего объема при равновесном положении коромысла дает возможность более зффектив» но использовать подъемную силу поплавка большего объема, так как дальнейшее погруже- > ние поплавка меньшего объема больше ие создает нарастания противодействия.

Устройство проще по конструкции, надежно в работе.

Оно может иметь широкое применение так- >О же для регулирования уровня и экономии жидкого топлива во всех карбюраторных двигателях внутреннего сгорания, где отсутствуют защита от переобогащения горючей смеси в результате повышения уровня топ- ss лив с ростом его температуры.

Формула изобретения

Стабилизатор уровня жидкости, содержащий емкость, во входном канале которой

1 6 установлен регулирующий клапан, и расположенный,в емкости чувствительньй элемент, вьшолненньй в виде установленного на осн и связанного с регулирующим клапаном коромысла с двумя поплавками, о т л. и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения стабилизатора, коромысло выполнено в виде изогнутой пластины, на вогнутой поверхноо ти которой установлен с возможностью перемещения груз, а поплавки выполнены разных объемов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 191417, кл. 6 05 0 9/02, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР У 204822, кл. G 05 09/02, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР N 216972, кл. G 05 0 9/12, 1967 (прототип).

959041

Составитель В. Скибенко /

Техред Л. Пекарь Корректор О. Билак

Редактор А. Гулъко

Заказ 7015/64 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

8аннь)а уды Як