Гидравлический регулятор газожидкостного потока Советский патент 1978 года по МПК G05D11/02 

Изобретение относится к устройствам для регулирования потоков сред, в частности к гидравлическим регуляторам газожидкостного потока, и может быть использовано в различных областях химической нромышленности.

Известен гидравлический регулятор газожидкостиого потока, включающий регулятор потока жидкости, подводящий и отводящий трубопроводы, причем регулятор потока жидкости выполнен в виде вентиля 1.

В таком устройстве регулировка скорости расхода жидкости достигается путем изменения гидравлического сопротивления вентиля, в результате чего ири постоянном напоре достигается различная желаемая скорость расхода жидкость от пуля до некоторого максимального предела.

Однако скачкообразное изменение скорости истечения жидкости и гидравлические толчки в трубопроводах при прохождении через устройство газожидкостной смеси осложняет работу связанных с трубопроводами аппаратов, выдачу на выходе из устройства жидкости и газов в смешанном виде, кроме того, скорость расхода жидкости зависит от количества и свойств смешанного в пей газа.

Целью изобретения является обеспечение плавного прохождения газожидкостного потока с регулируемой скоростью и разделепия па выходе газового и жидкостного потоков.

Это достигается тем, что гидравлическиii регулятор выиолнен в виде герметич)ого сосуда, внутри которого соосно с ним расположен подводящий трубопровод, снабженный колоколом, имеющим пилообразный край.

На чертеже представлена принциипаль.шя схема гидравлического регулятора.

Он состоит из вертикально расположспкого подводящего трубонропода 1, имеющего и нижней части расппгрсиие 2 с пилообразным краем, внутрь которого входит отросток 3, снабженным (в случае более высокого расхода жидкост) наконечником, имеющим различную форму: для формирования капель, нескольких капель одновре.е;1но, д,1я истечення жндкости разрозненными ,)Ял1Л.

Подводящий трубопровод 1 вместе с расширением 2 погружен в цилиндрический сосуд 4, соосный с ним и изолирова П л 1 от внешнего пространства.

В своей верхней части сосуд 4 ю.:сет штуцер 5 для отвода газа, а в нижисй части последовательно установленные иромежутоииый трубопровод 6, регулятор 7 потока жидкости, отводящий трубопровод 8. Регулятор 7 потока жидкости выполнен и виде воронки 9 с цилиндрическими стенками, поплавка 10, свободно плавающего в вороике 9, сифона Uобразной формы, жестко укрепленного на ноплавке 10 и нмеющего приспособление для удержания его в вертикальном положении, например противовес И или подшипник 12, или оба вместе, причем один конец сифона, закрепленный на поплавке 10, погружен в жидкость, заполняющую воронку 9, а другой- онущен в приемник 13 жидкости, соединенный с отводящим трубопроводом 8.

Гидравлический регулятор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь иоступает в гидравлический регулятор по подводящему трубопроводу 1 и через отросток 3 входит в расширение 2, которое в рабочем состоянии заполнено газом. В расщиренип 2 происходит образование капель жидкости и отделение газа. Для того чтобы кайли не сливались друг с другом в сплощной поток, на отростке 3 должно формироваться не более четырех капель в 1 с, при этом циркуляция жидкости не должна превышать 0,2 мл в 1 с. При необходимости иметь большую циркуляцию следует добиваться формирования более крупных капель, что обеспечивается специальной формой наконечника отростка 3. Капли жидкости падают с отростка 3 (или с его наконечника), пролетают пространство, заполпенпое газом в расщирении 2 подводящего трубопровода 1, смещиваются с жидкостью в цплиндрическом сосуде 4 и по промежуточному трубопроводу 6 через регулятор 7 и отводящий трубоировод 8 удаляются из гидравлического регулятора.

Газы из расщирения 2 подводящего трубопровода 1 через пилообразные края в виде мелких пузырей попадают в цилиндрический сосуд 4, всплывают и располагаются в нем в верхней части над новерхностью жидкости.

Избыток газов удаляется из цилиндрического сосуда 4 через штуцер 5 под таким же давлением, какое в приемной емкости. При измепении этого давления начнется изменение уровня жидкости в цилиндрическом сосуде 4. Это изменение уровня повлечет за собой изменение давления в расширении 2 подводящего трубопровода 1 до восстановления прежнего значения циркуляции. Эти изменения прекратятся только тогда, когда будет достигнуто равенство притока жидкости в гидравлический регулятор. Следовательно, точность стабилизации потока будет определяться точностью регулирования потока жидкости в регуляторе 7. Жидкость из цилиндрического сосуда 4 по U-образному промежуточному трубопроводу попадает в воронку 9, занимая там уровень, одинаковый с уровнем жидкости в цилиндрическом сосуде. Далее жидкость идет по сифону, укрепленному на поплавке 10. При этом скорость расхода жидкости зависит от гидравлического сопротивления сифона и от гидростатического напора жидкости в капилляре. Гидростатический напор, определяется плотностью жидкости g и расстояпием h от уровня жидкости в воронке 9 до уровня нижнего края сифона, опущенного в приемнпк 13 жидкости.

Расход жидкости Q в единицу времени определяется уравнением

Q.

R

Полагая, что для каждого конкретного случая регулирования R к g постоянны, можем изменять Q в пределах от нуля до некоторого максимального значения нутем изменения от нуля до максимума величины h, что достигается креплением сифона на поплавке 10 в различном положепии. Из нижнего края сифона жидкость поступает в приемник 13 и далее в отводящий трубопровод 8.

Формула изобретения

Гидравлический регулятор газожидкостного потока, включающий регулятор потока жидкости, подводящий и отводящий трубопроводы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавного прохождения газожидкостного потока с регулируемой скоростью и разделения на выходе газового и жидкостного потоков, он выполнен в виде герметичного сосуда, внутри которого соосно с ним расположен подводящий трубопровод, снабженный колоколом, имеющим иилообразный край.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Обновленский П. А. и др. Основы автоматики и автоматизации химических производств. М.-Л., «Химия, 1965, с. 313-314.

.10