РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ Советский патент 1973 года по МПК G05D7/01 

1

Известные регуляторы расхода нельзя использовать для регулирования расхода токсичных газов и агрессивных жидкостей, т. к., no-первых, полость регулятора должна сообщаться с атмосферой, и, во-вторых, расходная характеристика таких регуляторов нестабильна при изменении давления жидкости на входе и выходе регулятора или засорении дросселя.

Нестабильность расходных характеристик известных регуляторов объясняется пр.инципом их работы, т. к. в них стабилизируется статическое давление, которое неоднозначно определяет расход, поскольку статическое давление в регуляторе зависит также от давления на входе регулятора. Поэтому при таком принципе действия регулятора добиться независимости величины расхода от изменения входного и выходного давлений не представляется возможным.

Для обеспечения стабильной расходной характеристики при изменении входного и выходного давлений в предлагаемой конструкции регулятора расхода использован принцип выделения динамического напора, однозначно связанного с расходом жидкости или газа.

Для этой цели проточная и непроточная камеры разделены мембраной и сообщаются между собой через входную камеру. Отверстие в непроточной камере выполнено меньщим по диаметру отверстия входного щтуцера и расположено соосно ему на расстоянии, обеспечивающем выделение полного динамического напора. За счет такой конструкции входных отверстий в непроточной камере создается сумма давлений статического и динамического, а в проточной камере - статическое давление. Поскольку статическое давление непроточной камеры уравновешивается таким же давлением проточной камеры, то перемещение подпружиненной мембраны, связанной с регулирующим клапаном, зависит от разности давлений в непроточной и проточной камерах, которое равно динамическому напору, т. е. в конечном счете, от самого расхода.

На чертеже изображена схема предлагаемого регулятора.

Он состоит из непроточной У и проточной 2 камер, разделенных между собой мембраной 3 с жестким центром 4. Камеры 1 2 сообщаются через отверстия 5 и 5 и входную камеру 7. Входной щтуцер 8 расположен соосно отверстию 5. Выходной штуцер 9 имеет верхнюю кромку 10, образующую с жестким центром 4 выходной регулирующий клапан, открытый под действием пружины // при отсутствии потока жидкости или газа. Пружина // опирается на поводок 12, перемещаемый винтом 13.

Регулятор работает следующим образом.

Жидкость или газ поступает через штуцер 8, входную камеру 7 .и отверстие 6 в проточную камеру 2 и через клапан, образованный жестким центром 4 и верхней кромкой 10 штуцера 9, - на выход регулятора. Отверстие 5 расположено соосио штуцеру 8 н несколько меньше его внутреннего диаметра. Расстояние между кромками отверстий 5 и входного штуцера 8 подбирается таким образом, чтобы при наличии потока через регулятор в камере / создавалось давление, равное сумме статического и динамического. В камере 2 давление равно статическому. Разница давлений, равная динамическому напору, приводит к перемещению мембраны 3 с жестким центром 4 до уравновешивания динамического давления силой сжатия пружины //. Изменение расхода по любой причине (изменение давления на входе или выходе, засорение выходного клапана) приводит к автоматическому изменению проходного сечения выходного клапана, компенсирующему изменение расхода. Наиример, прИ у1В еличе1Н.ии давлеии.я «а, входе регулятора статическое давление в равной мере увеличивается в обеих камерах / и 2, и перемещения мембраны не происходит. Но увеличение давления приводит к увеличению расхода через регулятор, и, следовательно, к возрастанию динамического напора в камере 1. Мембрана 3 с жестким центром 4, преодолевая давление нружины 11, перемещается в сторону уменьшепия сечения выходного клапана. Расход падает, восстанавливаясь до прежней величины.

В случае уменьшения давления на входе регулятора, засорения или покрывания кристаллами входного отверстия расход через регулятор уменьшается, что приводит к уменьшению расхода и динамического напора. Пружина приоткрывает клапан, и расход увеличивается до прежней величины.

Настройка регулятора на определенный расход осуществляется изменением степени начального сжатия пружипы // вручную винтом 13 (или с помощью исполнительного механизма) нутем перемещения поводка 12.

Регулятор расхода позволяет с большой точностью регулировать .и стабилизировать расход агрессивных, кристаллизующихся и загрязненных жидкостей и газов.

Предмет изобретения

Регулятор расхода жидкостей и газов, со0 держащий нроточную, непроточную и входную камеры, входной штуцер и подпружиненную мембрану, связанную с регулирующим клананом, отличающийся тем, что, с целью повышепня точности поддержапия заданной величи5 ны расхода среды, подпружиненная мембрана расноложена между непроточной и проточной камерами, сообщающимися между собой через входную камеру, причем отверстие в непроточную камеру имеет меньший диаметр, чем отверстие входного штуцера, расположенного соосно ему на расстоянии от кромки штуцера, обеспечивающем выделение полной величины динамической составляющей напора.