РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ВОЗДУХА Советский патент 1967 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к регуляторам расхода воздуха, предназначенным для использования в системах нневматического транспортирования порошкообразных материалов в различных отраслях народного хозяйства, в особенности в цементном и химическом производствах.

Известны регулирующие устройства для непрерывного или позиционного регулирования жидких и газообразных сред в комплексе с приводами, с помощью которых осуществляется непосредственное воздействие на поток регулируемой среды в соответствии с командой, подаваемой на привод клапана. К таким устройствам относятся регулирующие клапаны, наиример, с пневматическим мембранным исполнительным механизмом, выпускаемые с нормально закрытыми или нормально открытыми клапанами. Иодобные устройства содержат корпус, регулирующий клапан, щиток, пружину и мембрану исполнительного механизма. Они не могут быть применены в качестве регуляторов расхода воздуха для систем пневмотранспорта и аэрации, так как не реагируют одновременно на колебания давления в сети и изменения режимов работы пневмотранспортных систем. По своему принципу работы и конструкции они могут быть или полностью открытыми, или иолностью закрытыми, что неприемлемо для работы пневмотранспортных систем.

В предложенном регуляторе для повыщения точности регулирования количества воздуха, подаваемого в контролируемый объект в соответствии с его режимом работы, порщневой клапан снабжен отверстиями, одни из которых рассчитаны на минимальный расход, выполнены в торце клапана и постоянно открыты, а другие являются рабочими и выполнены на боковой его новерхности.

На фиг. 1 изображен описываемый регулятор расхода воздуха (продольный разрез); па фиг. 2 - схема установки регулятора на пневмовинтовом насосе.

Регулятор расхода воздуха состоит из корпуса / регулятора, корпуса 2 пружины, регулирующего к..:1;шапа 3, цеитрирующего кольца 4, штока 5 кланана, пружины 6, опорного кольца 7, регулировоч1илх гаек 8, указателя 9 штока п смотровых окоп 10. Клапан 3 представляет собой повернутый вверх дном цилиндрический стакан, выполненный из нержавеющего материала (стг.лы, бронзы, латуни).

Гарелка регулирующего клапана имеет ряд отверстий 11, ностоянно открытых для пропуска воздуха из сети к потребителю. Площадь их поперечного сечения выбирают из расчета обеспечения минимально допустимого расхопри работе последних вхолостую или при малых нагрузках. На цилиндрической части клапана 3 расположены отверстия 12, величина открытия которых зависит от режима работы пневмотранспортных устройств и давления воздуха в сети, т. е. от перепада давления, воздействующего непосредственно на клапан. поперечного сечения и величину открытия отверстий 12 выбирают из расчета пропуска воздуха к потребителю в требуемых количествах в зависимости от увеличения нагрузки пневмотранспортных систем. Пружина 6 предназначена для подъема клапана 3, максимальное усилие сжатия ее рассчитывают на предельный перепад давления на клапан, зависящий, в основном, от максимального давления воздуха в сети. Гайки 8 служат для регулирования начального сжатия пружины, усилие которой при этом должно быть равно силе, действующей на клапан 3 при минимальном перепаде давления (порядка 0,1 атм). Отверстия 13 предназначены для сообщения полости, в которой находится пружина 6 и конец щтока 5, с надклапанным пространством. С их помощью выравнивается давление в указанных полостях, компенсируя таким образом погрешность от влияния площади поперечного сечения штока 5 на усилие, действующее сверху на клапан 3. Регулятор расхода воздуха работает следующим образом. Порошкообразный материал из бункера 14 с помощью щпека 15 поступает в камеру 16 насоса, и оттуда, смещавшись с воздухом, прощедшим через сопла 17, под давлением Р« транспортируется но трубопроводу 18 в силос 19. Регулятор расхода воздуха устанавливают в непосредственной близости от насоса за ручным вентилем 20 на подводящем воздухопроводе 21. Сопла 17 при установке регулятора не являются ограничительными, проходное сечение их выбирают как можно большим, чтобы свести до минимума потери давления в них. Если пневмотрапспортная установка работает вхолостую, например, при запуске или перед остановкой ее, а также при малой нагрузке, не превышающей - - 0,4, отверстия 12 в клапане 3 закрыты полностью, так как в этом случае на клапан действует максимальный перепад давления А/макс -Р1- „„р а пружина 6 сжата до максимума. В этом случае остаются открытыми только отверстия 11, через которые проходит к потребителю минимально требуемое для нормальной работы его количество воздуха. Если пневмотранспортная установка начинает работать с большей производительностью, то повышается сопротивление транспортной линии, следовательно, и давление PZ воздуха за регулятором причем, если давление Р воздуха в сети оста тся неизменным, уменьщается перепад давения на клапан 3. Пружина 6, воздействуя а опорное кольцо 7 и шток 5, приподнимает лапан. Вследствие этого часть отверстий 12 ткрывается для прохода дополнительного оздуха к потребителю. Клапан 3 поднимаетя до тех пор, пока усилие, действующее вниз на клапан в результате установившегося перепада давления, не сравнивается с усилием пружины 6. Если пневмотранспортная установка по каким-либо нричинам начинает работать с меньшей производительностью, сопротивление транспортной линии снижается, уменьшая и давление Р.2 воздуха за клапаном. В этом случае перепад давления на клапан увеличивается, и клапан опускается вниз, уменьшая таким образом проходное сечение отверстий 12, следовательно, и количество воздуха, поступающего к потребителю. Таким образом, регулятор непрерывно и автоматически реагирует на изменение сопротивления транспортной системы, т. е. производительности установки, пропуская к ней определенное количество воздуха, зависящее от величины производительности. Крайнее верхнее положение клапана 3, когда отверстия 11 и 12 полностью открыты, соответствует тому моменту, при котором пневмотранспортная система работает с максимальной интенсивностью. Аналогично этому работает регулятор и при изменении давления воздуха в сети, т. е. перед клапаном, на который воздействует давление Р. Если давление сннжается, а сопротивление транспортной системы остается без изменений, то уменьшается перепад давления па клапан 3. Последний под действием пружины 6 приподнимается вверх, проходное сечение отверстий 12 при этом увеличивается, но расход воздуха остается постоянным, так как давление PI снизилось. В этом случае, если одновременно изменяется давление воздуха в сети и сопротивление трансаортной системы, то регулятор реагирует на эти измеиения также одновременно. Предмет изобретения Регулятор расхода воздуха, содержащий корпус, чувствительный элемент в виде норшневого клапана с подпружинеиным штоком, установленные в корпусе регулировочные элементы, впускной и выпускной патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования количества воздуха, подаваемого Б контролируемый объект в соответствии с его режимом работы, поршневой клапан снабжен отверстиями, одни из которых рассчитаны на минимальный расход, выполнены в торце клапана и постоянно открыты, а другие являются рабочими и выполнены на боковой его поверхности.