Регулятор расхода жидкости Советский патент 1983 года по МПК G05D7/01 

(Л

с

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ по авт. св. № 934448,.о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью по-, вышения точности регулятора, внутренняя конусная поверхность корпуса, установленногоС возможностью осевого перемещения , выполнена ступенчатой.

го

со

4;: Изобретение относится к средствам регулирования расхода жидкости и может быть использовано в горнод бывающей промышленности при пневмо ударном бурении. По основному авт. св. 934448 известен регулятор расхода жидкост содержащий корпус с внутренним кон сом, входным каналом и.с коаксиаль но установленной в нем трубой, с дроссельным боковым отверстием и центральным выходным каналомjна которой подвижно установлен регулирукяций ррган, выполненный в видь кольцевой втулки, кожух, в которрм установлен с возможностью осевого перемещения корпус, образующий с кожухом две полости, первая из кот рых со стороны большего диаметра конуса соединена с источником давления управления, а вторая - с вхо ным ifaHanoM, причем в первой полос установлена пружина 1. Недостатком указанной конструкции является снижение точности регулирования при увеличении предело регулирования расходов жидкости, так как при уменьшении конусности подвижного корпуса, происходит., уве точности регулирования, что в свою очередь ведет к уменьш нию пределов настройки регулирования расходов при условии сохранени основных размеров регулятора. Целью изобретения является повы шение точности регулятора. : Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе расхода жид,кости внутренняя конусная поверхность корпуса, установленного с .. возможностью осевого перемещения, /выполнена; ступенчатой. Основные уравнения, описывающие условия динамического равновесия, зависимость увеличения кольцевого сечения между стенкой , и регулирующим органом от высоты подъема ijocледнего и ошибку регулирования, можно записать следующим образом .f.(fn-p) Vr. ,.24o//2Hj-f Dj (г) -vfH-D) (3 h - потери напора в дросселирующем отверстии;V ip., ,„ |Dr, - соответственно объ плотность материал площадь сечения и диаметр регулирующего органа; fi -. площадь потока, в кольцевом пространстве между конусом и регулирующим органом;3 - ошибка регулирования;d - угол конусности; Н - высота подъема регулировочного органа; 1 DO - диаметр конусного ступенчатого корпуса. Анализ уравнения (2) показывает, что уменьшить приращение площади кольцевого пространства можно уменьшением угла конусности, что приводит к уменьшению ошибки регулирования (3) . На чертеже .схематически изображен регулятор расхода жидкости. Регулятор расхода жидкости содер жит корпус 1, внутренняя конусная поверхность. 2 которого выполнена ступенчатой, с входным каналом 3 и с коаксиально установленной в нем трубой 4 с-дроссельным боковым отверстием 5 и центральным выхоДньв каналом 6, на которой подвижно установлен регулирующий орган, выполненный в виде кольцевой втулки 7, кожух 8, в котором установлен с возможностью осевого перемещения корпус 1, образующий с кожухом 8 две полости 9 и 10, первая из котог рЫх со стороны большего диаметра конуса соединена с источником давлв|НИЯ управления (не показан) отверс:тием 11,а вторая - с входным каналом/ причем в первой полости 9 установлена пружина 12. На. кожухе 8 установлена регулировочная гайка 13. Регулятор расхода жидкости работает следующим образом. Рабочее тело (жидкость) поступает через входной канал 3 в полость 10 и далее/ пройдя между кольцевой втулкой 7 и внутренней конусной поверхностью 2 корпуса 1, поступает через дроссельное боковое отверстие 5 по трубе 4 в выходной канал б. При движении рабочего тела возникает динамическое давление, которое действует на кольцевую втулку 7 и перемещает ее по трубе 4. Величина динамического давления зависит от площади живого сечения потока жидкости в кольцевом пространстве между конусной поверхностью 2 корпуса 1 и кольцевой втулкой 7. При перемещении кольцевой втулки noi 7 уменьшается или увеличивается сопротивление, на пути движения жидкости (перекрывает или открывает дроссельное боковое отверстие 5 в трубе 4).

Регулировочной гайкой 13, пере.мещая трубу 4 относительно корпуса 1 , рсуществляют устаневйу требуемого расхода жидкости при, конкретном давлении сжатого воздуха и ж,идкости. При изменении давления жидкости (например давление увеличивается)- корпус 1, сжимая пружину 12, поднимается на определенную высоту и уменьшает тем са:мым проходное сечение жидкости между внутренней конусной поверхностью 2 корпуса 1 и кольцевой втулкой 7, что приводит-, в свою .очередь к увеличению динамической силы, дейJcтвyю цeй на кольцевую виулку 7, и oнa перё:крывает дроссельные отверс.тия 5 на требуемую величину.Расход жидкости при постоянном давлении . сжашого воздуха остается тем же. В случае, когда повьпиается давление сжатого воздуха (например буровых. станков с продувкой .скважин и,1{1уроВ(1 водовоздушной смесью) и необходиг МО увеличить расход воды увеличение давления сжатого воздуха приводит к тому, что корпус 1 перемешается вниз, увеличив кольцевое сечение , на пути движения жидкости, скорость потока снижается, поэтому снижается и динамическая сила,действующая на кольцевую втулку 7, которая и открывает дроссельные отверстия 5, увеличив расход жидкости и уменьшив .

сопротивление на пути движения ;жидкости при постоянном давлении жидкости. , . .- . . Высокая надежность и необходимаяточность регулирования позвоияет обеспечить оптимальные режимы гидро обеспыливания при бурении и, как следствие , снижает уровень запы- . ленности рабочей зоны до предельнодопустимой концентрации. Кроме того/ увеличивается общая производительность при бурении на 5-10 %. Проиэ- водительность увеличивается за счет устранения неоправданно- большого расхода воды, снижающего мощность пневмоударников.

Точность регулирования регулятора увеличивается за счет уменыивния угла конусности. Используя формулу (4), подставив выражения для д-Г.,

t f : . .{

(2) и Для f, (3), получаем

Do4fH 4t,

100% (5)

Из полученного выражения (5) видно, Что сохраняя хбд, размеры

регулйрунвдего органа (Н,В„),. размеры внутренней конусно. ftoB ерх-30ности ( РО умввыйая угЬЛ конусноети ct) жикйо уме«ьв1ить

г о аибку регулирования (f-).

fl