Регулятор уровня Советский патент 1978 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к устройствам регулирования и может быть использовано для автоматического поддержания в заданных пределах уровня жидкости в емкостях различных назначений. Известны регуляторы уровня, имеющие в качестве измерителя уровня мембрану Ij Известен также регулятор уровня, содержащий корпус с входным патрубком, на котором установлен клапан, и выходным патрубком, поплавок и мембрану, связанные между собой регулирующим органом, выполненным в виде полого золотника с радиальными отверстиями 2. Однако эти регуляторь имеют недостаточную надежность. Целью изобретения является повыщение надежности работы регулятора уровня. Эта цель достигается за счет того, что в корпусе установлены перегородки, разделяющие корпус на полости, причем в одной из них размещен поплавок, в другой - мембрана, надмембранная полость которого соединена с полостью над поплавком, третья полость соединена с выходным патрубком, а четвертая - с входным, причем в перегородках выполнены отверстия, в которых размещен золотник, а диаметр радиального отверстия золотника равен толщине перегородок. Изобретение поясняется чертежом. Регулятор уровня имеет разъемный корпус 1,в разъемах которого установлены три ко;1ьцевые перегородки 2-4. ,1Я101цие корпус на четыре отдельные полости. В верхней полости размещен поплавок 5, который жестко соед11нен с регулирующим органом, выполненном в виде полого золотника 6. Полый золотник в нижней части соединен с мембраной 7.и имеет радиальные отверстия, причем диаметр отверстия равен толщине кольцевой перегородки 3. Зо.ютник имеет буртик 8, стужащий в качестве упора и в качестве запорного органа. В нижней части золотника над мембраной установлено уплотнение 9, а в кольцевой перегородке 4 выполнена выточка 10, в которую входит уплотнение при подъеме вверх золотника, т.е. при перекрытии регулятора. Первая полость золотника соединена а верхней и нижней части уравнительны.ми трубка.ми И, 12 с е.мкостью 13. Полость над мембраной соедипена вертикальной уравнительной трубкой 14 с верхней трубкой 11 первой полости. Полость под мембраной соединена трубкой 15 с емкостью 13. Подвод жидкости к регулятору осуществляется через клапан 16 в полость, а отвод - через золотник и от полости - через выходной патрубок 17 к емкости 13. Настройка регулятора на заданный уровень производится пружиной 18 и регулировочным винто.м 19.

Заполнение полости над мембраной осуществляется через клапан 20.

Вертикальная трубка 14 в рабочем положении регулятора заполнена жидкостью до верхней кромки и поддерживает постоянное давление на мембрану сверху.

Регулятор работает следующим образом. Жидкость под давлением поступает через входной клапан 16 в полость, а из этой пр.лосгн - через радиальное отверстие внутрь полого золотника 6, а из золотника через вгорое радиальное отверстие в полость, образованную 2 и 3 перегородками, и из этой 1ОЛОСТИ по выходному патрубку 17 в емкость. При изменении уровня жидкости в емкости, допусти.м при повыщении уровня, подъем.чая сила поилавка F увеличится, также п уве.личится гидростатическое давление G,. под мембраной, следовательно, золотник 6 переместится вверх, и радиальное отверстие золотника начнет перекрываться кольце вой перегородкой 3, за счет чего расход ж.чдкости будет уменьшаться.

При дости ении максимального уровня И,-,ал отверстие но.чностью иерекроется кольцевой перегородкой, буртик 8 упрется в уплотнение кольцевой перегородки и поступление жидкости в емкость 13 прекратится. Одновременно уплотнение 9 войдет в проточку 10 и прекратятся протечки жидкости в пОлТмембраниую иолость. При снижении уровня жидкости золотник 6 начнет сменгаться вниз и откроет отверстие, через которое жидкость начнет поступать в емкость. По.чное открытие отверстия наступит при достижении минимального уровня H.-r,-;,i жидкости в емкости.

В связи с тем, что регулирующий орган С11язан одновре.менно с поплавко.м и .ме.мбраной, то перемещающая золотник сила в случае цилиндрического поплавка равна Р F + 0,. где F j -Si -Ah - подъемная сила цилиндрического поплавка;

Ож j SzAh - гидростатическое давление на мембрану; j -уде.-|ьный вес жидкости; Si- сечение цилиндрического поплавка;

разность уровней жидкости; $2- площадь мембраны; следовательно,Р j Si Д h -f j Sj - Ah; если принять Si Sa, то P 2j SiAh, т.е. чувствительность регулятора повышается по сравнению с поплавковыми регулятора.ми почти в два раза.

При прорыве мембраны регулятор продолжает работать, т.е. повышается надежность работы регулятора. При установке регулятора уровня на судах качка не оказывает большего влияния на регулятор, так как инерционность поплавка гасится мембраной, т. е. повыщается надежность работы регулятора.

Формула изобретения Регулятор уровня, содержащий корпус

с входным патрубком, в котором установлен клапан, и выходным патрубком,поплавок и мембрану, связанные между собой регулирующим органом, выполненным в виде полого золотника с радиальными отверетиями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в корпусе установлены перегородки, разделяющие корпус на нолости, причем в одной из них размещен поплавок, в другой - мембрана, надмембранная полость которого соединена с полостью над поплавком, третья полость соединена с выходным патрубком, а четвертая с входным, причем в перегородках выполнены отверстия, в которых размещен золотник, а диаметр радиального отверстия золотника равен толщине перегородок.

Источники инфор.мации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 434386, кл. G 05 D 9/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 266402, кл. G 05 D 9/02, 1970.