Устройство для регулирования расхода Советский патент 1978 года по МПК G05D7/00 

Изобретение относится к регулирующим расход устройствам, может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для стабилизации расхода в системах автоматического регупиро- вания.

В настоящее время для ряда технологических процессов, например, при получении изделий методом газофазной металлургии, требуется обеспечение

постоянных технологических параметров, таких, как расход газовой смеси, давление, температура и т.д.

Известно устройство для регулирова- ния расхода, содержащее мерную трубку, с pacпoлoжeнньnv в ней поплавком и втулку с отверстием, закрепленную на трубке. В этом устройстве с целью стабилизации расхода в канал втулки введен эластичный шнур, один конец которого закреплен в верхней части втулки, а на другом конце размещен поплавок l.

Это устройство не обеспечивает доста точной точности стабилизирующего регу-

лирования сред, что ограничивает область его применения.

Действительно, анализируя работу устройства и уравнения равновесия поплавка для устройства с цилиндрической мерной

.,

где ( PJ Pj) - разность статических давлений, действующих на поплавок;

Е - плошадь поперечного сечения поплавка;

R - динамическое давление и сила трения, действующая со стороны потока на поплавок;

С - коэффициент жесткости эластичного элемента;

ь высота подъема поплавка;

у объем поплавка; fnплотность материала поплавка; Q - ускорение силы тяжести. Можно сделать вывод, что сила дейст вующая на поплавок и составляющая правую часть уравнения, - величина постоянная, тогда как силы, входящие в левую часть уравнения,- величины переменные.

Так как С обратно пропорционально зависит от h составляющие также переменны с-изменением h .

Ср,) и R-f(v),

гпе V - скорость потока в устройстве.

Поскольку в известном устройстве соблюдено постоянство проходного сечения между поплавком и стенками цилинд рической мерной трубки, то скорость в нем, а следовательно, и составляющие ( ) Е и J{ изменяются только за счет изменения расхода регулирующей среды, что соответственно приводит к низкому качеству регулирования,

Цель изобретения - повышение точноети регулирования расхода.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве мерная трубка выполнена в виде усеченного конуса, основанием обращенного к входному каналу.

Устройство изображено на чертеже (продольный разрез).

Полость мерной трубки 1 выполнена в виде усеченного конуса, а основание имеет канал 2 для входа регулирующей среды. Внутри трубки перемешается поплавок 3, который с помошью эластичного элемента 4 жестко крепится за пределами шайбы 5.

Устройство работает следующим обра

ЗОЙ.

Допустим, что расход через мерную трубку соответствует заданному, т.е. масса поплавка уравновешена подъемной силой и силой упругого эластичного элемента, он находится в состоянии покоя, а Следовательно, сопротивление устройства также соответствует определенному значению.

В случае отклонения расхода, например, в результате повышения давления увеличивается расход, а следовательно и подъемная сила, действующая на поплавок. Равновесие системы нарушается, что приводит к перемещению поплавка вверх. Это в свою очередь вызывает деформацию эластичного элемента с увеличением его диаметра, т.е. изменяет сопротивление устройства и соответственно изменяет расход,

При уменьшении расхода поплавок перемешается вниз, а следовательно, уменьшается диаметр шнура, что приводит к увеличению проходного сечения отверстия 6, через которое пропущен эластичный элемент 4, и следовательно, к увеличению расхода.

Испытания опытного образца показали, что устройство при расходе 1ОО л/час обеспечивает точность регулирования +2% при отклонении давления в системе от 2,5 кгс/см «а +0,5 кгс/см .

Формула изобретени

Устройство для регулирования расхода по авт.св. N 596918, отличающееся тем, что с целью повышения точности регулирования, мерная трубка выполнен в виде усеченного конуса, . основанием обращенного к входному каналу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 596918, кд. (305 J 16/О6, 23.03.77.