АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ТЕКУЩИХ СРЕД Советский патент 1973 года по МПК G05D7/01 

1

Автоматический регулятор расхода прямого действия для текущих сред может быть использован в технологических процессах для непрерывного дозирования, например, в химической, нефтяной и нищевой отраслях промышленности. Кроме того, регулятор может найти применение в тех областях народного хозяйства, где требуется выдача заданных количеств веществ, например при отпуске жидких топлив, химических и пищевых продуктов.

Известны регуляторы расхода прямого действия, у которых чувствительный элемент непосредственно перемещает регулирующий орган, не иснользуя иных источников энергии, кроме энергии протекающей среды. Наиболее совершенные из таких регуляторов содержат сужающее устройство, установленное в гидравлической линии последовательно с регулирующим клапаном. Перепад давлений, создаваемый сужающим устройством, воспринимается Чувствительным элементом, перемещение которого передается на связанный с ним золотник регулирующего клапана.

Недостатком известных регуляторов является непостоянство массового расхода, поскольку перепад давлений, возникающий на сужающем устройстве, зависит от плотности протекающей среды. При увеличении плотности массовый расход возрастает, а при уменьшении плотности снил ается.

Цель изобретения - поддерж:ание постоянного массового расхода независимо от плотности протекающей среды. Это достигается тем, что в регулятор введено корректирующее звено в виде прекрепленного к чувствительному элементу поплавка. В частности поплавок может быть выполнен такого веса и объема,

что отношение суммарного веса поплавка, чувствительного элемента и золотника клапана к весу вытесненной этими элементами текущей среды составляет 1,8-2,2. Рег лятор установлен так, что воздействие усилия от перепада

давлений на чувствительный элемент направлено против действия силы тяжести.

На чертеже показан предлагаемый регулятор расхода.

Регулятор расхода содержит корпус / с подводящим патрубком 2 и отводящим патрубком 5 и размещенные в корпусе подвижный чувствительный элемент 4 и обтекатель 5. Золотник 6, прикрепленный к чувствительному элементу 4, и обтекатель 5 образуют регулирующий клапан. Отверстия 7 сообщают пространство за сужающим устройством S с пространством между цилиндрическими направляющими Л и . К чувствительному элементу 4 прикреплен поплавок 9.

При работе регулятора жидкость, подаваемая через подводящий патрубок 2, проходит сужающее устройство 8, кольцевой зазор между золотником 6 и обтекателем 5 и через отводящий патрубок 3 выходит из регулятора. Перепад давлений на сужающем устройстве создает направленную вверх силу, действующую на чувствительный элемент 4 и соединенные с ним золотник 6 и поплавок 9. При увеличении массового расхода выше заданного происходит перемещение вверх подвижных частей и уменьшение расхода до заданной величины, и наоборот.

Работа регулятора основана на следующем.

На подвиж1 ые части регулятора действуют:сила веса

G GI + Ga + GS архимедова сила

Уж ( + )

усилие от перепада давлений на сужающем устройстве

.ТЖ10

где

GI и V - вес и объем поплавка;

Gj и Va - вес и объем чувствительного

элемента;

GS и УЗ - вес и объем золотника клапана;УЖ-удельный вес протекающей

среды;

К - постоянный коэффициент, зависящий от формы проточной части;

Q - объемный расход; D - диаметр подводящего трубопровода;

g - ускорение свободного падения. Из уравнения равновесия сил, действующих на подвижные части

G -Л-J 0

получаем выражение для массового расхода протекающей среды

moKl- (1-2A:)2

m

конструктивная постоянная для кажгде то дого экземпляра регулятора.

то

Ys-K(v, + )

V, -f Vs + Va

Y

GI -b 62 + Оз

0 Величина массового расхода при некоторых значениях X следующие:

Ото

0,9950 0,9992 1,0000 0,9992 0,9950

Следовательно, массовый расход практически не зависит от плотности жидкости при выполнении условия

G, + GZ + Оз

1,8-2,2

Тж (V,+ V,+ V)

Предмет изобретения

1. Автоматический регулятор расхода прямого действия для текущих сред, содержащий сужающее устройство, чувствительный элемент, воспринимающий перепад давлений на сужающем устройстве, и регулирующий

клапан, золотник которого связан с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью регулирования массового расхода, к чувствительному элементу прикреплен поплавок.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования нрн отклонении удельного веса среды от среднего значения, отношение суммарного веса поплавка, чувствительного элемента и

золотника клапана к весу текущей среды, вытесненной этими элементами, составляет 1,8 - 2,2.