Устройство для стабилизации расхода жидкости Советский патент 1988 года по МПК G05D7/01 

А

(Л

них водопроводах жилых, общественных и промьшшенных зданий. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит вер- тикальньй цилиндрический корпус 1, крьшку 2, днище 3, первый цилиндр 4 с дросселирующим отверстием 5, цер- вую кольцевую камеру б, пружину 7, второй цилиндр 8 с дросселирующей прорезью 9, входной патрубок 10, выходной патрубок 11, трубопровод обратной гвдравлической связи 12, горизонтальную перегородку 13, первую

камеру 14, дополнительный цилиндр 15, вторую кольцевую камеру 16, внутреннюю полость 17, поршень 18, пружину 19, дополнительную горизонтальную перегородку 20, польш шток 21, стержень 22, уплотнение 23, втулку 24, выступы, отверстие 26, полость 27, первый 28 и второй 29 конечные выключатели, электрический водосчет- чик 30. Устройство обеспечивает точное поддержание расхода жидкости и регистрацию количества жидкости, протекающей через него. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройствам для стабилизации и измерения расхода жидких сред, и может быть использовано для регулирования и учета пропускаемой жидкости в,системах водоснабжения, например на внутрен

f

Изобретение относится к устройствам для стабилизации и измерения расхода жидкости сред и может быть использовано для регулирования и учета пропускаемой жидкости в системах водоснабжения, например на внутренних водопроводах: жилых, общественных и промышленных зданий, а также в различных технологических процессах с применением жидких сред.

Целью изЬбретения является повьщте- ние точности и расширения функциональ Hbix возможностей регулятора.

На фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида устройства; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, в аксонометрической проекции; на фиг. 4 - общий вид устройства в аксонометрической проекции

Устройство для стабилизации расхода жидкости содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, первый цилиндр 4, коак- сиально закрепленный в корпусе 1, вы полненный по крайней мере с одним дросселирующим отверстием 5 и обра- зующий первую кольцевую камеру 6, подпружиненный пружиной 7 второй цилиндр 8, коаксиально установленный внутри первого цилиндра 4 и выполненный по крайней мере с одной дросселирующей прорезью 9, входной патрубок 10 и выходной патрубок 11, соединенный с первой кольцевой камерой 6, трубопровод 12 обратной гидравлической связи, соединяющий выход0

5

0

5

0

5

ной .патрубок 11 с верхней частью кррпуса 1, горизонтальную перегородку 13, закрепленную.на верхнем торце первого цилиндра 4 и образующую с верхней частью корпуса 1 первую камеру 14, с которой соединен входной патрубок 10, дополнительный цилиндр 15, коаксиально закрепленный на горизонтальной перегородке 13 в первой камере 14 и образующий с корпусом вторую кольцевую камеру 16, соединенную с входным патрубком 10, и внутреннюю полость 17, поршень 18 с подпружинивающей его пружиной 19, помещенные в дополнительный цилиндр 15 под выходом трубопровода 12 обратной, гидравлической связи, дополнительную горизонтальную перегородку 20, закрепленную на нижнем торце цилиндра 8, вертикальный полый шток

21,закрепленный на дополнительной перегородке 20, расположенный коаксиально в нижней части корпуса и проходящий через его днище 3, стержень

22,установленный с возможностью возвратно-поступательного переме щения

в вертикальном направлении по оси корпуса 1, соединенный верхним торцом с поршнем 18, проходящий через перегородки 13, 20 в полом штоке 21 и снабженный уплотнениями 23 в местах прохода перегородок 13 и 20, втулку 24, коаксиально закрепленную на стержне 22 внутри цилиндра 8 с возможностью перемещения вдоль него и выполненную с параболическими выступами 25, направленными вниз и

перекрывающими дросселирующую прорез 9 цилиндра 8.

В горизонтальной перегородке 13 цилиндра 4 по окружности снаружи дополнительного цилиндра 15 выполнено по крайней мере одно отверстие 26, соединяющее камеру 16 с полостью 27 цилиндра 8, дросселирующее отверстие 5 в цилиндре А выполнено параболичес КИМ, кольцевая камера 6 через дросселирующее отверстие 5 цилиндра 4 и прорезь 9 цилиндра 8 соединена с полостью 27 последнего, а пружина 7, подпружинивающая цилиндр 8, расположена снаружи полого штока 21 и торцами упирается в нижнюю поверхность горизонтальной дополнительной перегородки 20 цилиндра Вив днище 3 корпуса 1.

Дросселирующая прорезь 9 цилиндра 8 выполнена в виде горизонтальной расположенной по его окружности сегментной щели, перекрываемой параболическими выступами 25 втулки 24.

Дополнительно устройство снабжено первым 28 и вторым 29 конечными выключателями, установленными соответственно на стержне 22 и полом што- .ке 21 и включенными в цепь электрического водосчетчика 30,

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении, когда все

водоразборные краны (не показаны) за- g филированное отверстие 5 было полкрыты и подведенное давление у входного патрубка 10 будет соответствовать минимальному расчетному, например 0,5 кг/см, дросселирующая прорезь 9 в цилиндре 8 будет нахо- диться сверку под действием регулировочной пружины 7 основания дросселирующего отверстия 5 в стенке цилиндра 4, а выступы 25 втулки 24 под действием указанного давления через пор- 45 статочном расходе. При всех открытых:

шень 18 будет перекрывать прорезь 9 изнутри цилиндра 8. Стержень 22 выключит конечный выключатель 28, и звено электроцепи будет разомкнуто, а также ЦОЛЬЕ штоком 21 через конеч- ньй выключатель 29. Электрический во- досчетчик 30 при исходном положении будет выключен.

В случае, если подведенное давление будет соответствовать максимальному значению, прорезь 9 в цилиндре 8 займет нижнее положение, цилиндр 8 перекроет отверстие 5 в стенке цилиндра 4, а выступы 25 втулки 24 зайкранах втулка 24 полностью открывает изнутри прорезь 9 в цилиндре 8, вода будет вытекать из кранов при заданном расчетном давлении, например

50 при О.,5 кг/см . При одном открытом кране цилиндрическая втулка 24 открывает наименьшую из всех возможных часть прорези 9 с увеличением, в зависимости от количества включенных

gg водозаборных кранов, это открытие

прорези 9 определяется экспоненциальной зависимостью истечения воды через водоразборные краны от давления. Устанавливается градиент повьш1ения

ю 25

7837

мут также нижнее положение и перекроют прорезь 9 изнутри цилиндра 8.

8этом случае вода будет перекрыта тремя запорными органами. Водосчет- чик 30 и в этом случае будет отключен посредством конечного выключателя 29.

При промежуточных значениях подведенного давления выступы 25 втулки 24 всегда будут перекрывать прорезь 9 изнутри цилиндра 8. Водосчетчик 30 будет находиться в выключенном положении аналогично указанному при максимальном значении подведенного дав- 15 ления к входному патрубку 10. Однако пружина 19, поддерживающая поршень 18 от воздействия давления обрат1юй ги;д- равлической связи, должна быть рассчи- тана из условия поддержания заданного давления перед водоразборными кранами, например 0,5 кг/см при всех открытых кранах.

С открытием любого водоразборнох о крана отдельно или одновременно давление за устройством резко понизится, причем чем больше кранов откроются одновременно, тем быстрее упадет давление. Поршень 18 под действием пру жины 19 переместится вверх, в цилиндре 15 шток 22 потянет втулку 24, и ее выступы 25 откроют изнутри прорезь

9цилиндра 8, соответственно откроется профилированное отверстие 5 в цилиндре 4. В этом случае, если про20

30

ностью перекрыто, то цилиндрическая втулка 24 приподнимет цилиндр 8 и соответственно откроется профилиро™ ванное отверстие 5. После того, как понизится давление перед открытыми водоразборными кранами и установится равновесное состояние поршня 18, вода будет вытекать из открытых кранов под постоянным давлением при докранах втулка 24 полностью открывает изнутри прорезь 9 в цилиндре 8, вода будет вытекать из кранов при заданном расчетном давлении, например

при О.,5 кг/см . При одном открытом кране цилиндрическая втулка 24 открывает наименьшую из всех возможных часть прорези 9 с увеличением, в зависимости от количества включенных

водозаборных кранов, это открытие

прорези 9 определяется экспоненциальной зависимостью истечения воды через водоразборные краны от давления. Устанавливается градиент повьш1ения

давления истечения воды от количества одновременно открытых кранов в обратно пропорциональной зависимости. Величина этого градиента выявляется при конструировании устройства, а именно его узла обратной гидравлической связи - пары, цилиндр 15 - поршень 18 и пружины 19.

Устройство обеспечивает точное под -ю нец которого закреплен на дополнительдержание расхода независимо от давления в водоразборной сети; устройство одновременно выполняет функцию учета расходуемой воды посредством электросчетчика, применяемого для учета электроэнергии с соответствующей системой- переключения или таймера, применяемого в ЭВМ; наличие обратной гидравлической связи стабилизирует вытекание струи воды через водоразбор- ные краны при одновременно раздельном их открытии.

Формула изобр етения

устройства, оно снабжено трубопроводом обратной гидравлической связи, соединяющим выходной патрубок с верхней частью корпуса, горизонтальной перегородкой, закрепленной на верхнем торце первого цилиндра и образующей с верхней частью корпуса первую камеру с дополнительным цилиндром, закрепленным на горизонтальной перегородке и образующим с корпусом вторую кольцевую камеру, соединенную с входным патрубком, и внутреннюю камеру.

78376

соединенную с трубопроводом гидравлической обратной связи, поршнем, установленным во внутренней камере и под- пружиненным в сторону трубопровода гидравлической обратной связи, дополнительной горизонтальной перегородкой, закрепленной на нижнем торце второго цилиндра, полым штоком, один ко

ной перегородке, а другой расположен вне корпуса, стержнем, установленным в попом штоке и через уплотнение в центральных отверстиях перегородок

соединенным с поршнем, и втулкой, закрепленной на стержне, установленной внутри второго цилиндра и выполненной с пароболическими выступами, направленными вниз и образующими с отверстиями второго цилиндра дросселирующий орган, причем в горизонтальной перегородке выполнено по крайней мере одно отверстие, соединяющее вторую кольцевую камеру с полостью

второго цилиндра, дросселирующее отверстие выполнено параболическим, выходной патрубок соединен с первой кольцевой камерой, соединенной через дросселирующее отверстие и дросселирующую прорезь соответственно первого и второго цилиндров с полостью последнего, а пружина второго цилиндра расположена снаружи.полого штока и установлена между дополнительной горизонтальной перегородкой и днищем корпуса, при этом дросселирующая прорезь выполнена в виде прямоугольной горизонтально расположенной по.его окружности сегментной щели с возможностью перекрытия ее параболи

ческими выступами цилиндрической

втулки.

(риг. 2

25

8

фигз

ФигЛ

2i