Устройство для регулирования концентрации газовых смесей Советский патент 1979 года по МПК G05D11/00 

свт or погрешносги измерения перепаддв давлений газов на дросселях и rtorpemносгй измерения расходов. При нес хооимости измененвй расходов, регулирует его до требуемого значения. Избыток газовой смеси сбрасываегся в выгяжной шкаф. Время усгановления постоянной кошеиграиии забнсвг от величины внутренних объемов и достигает 30 мин. Вес генератора ЗОО кг. Габариты еООхЮООх 1700 мм. Недостатками известного устройства яШеютса Недостаточная точноЬгь а аначигельяов время установления постчэянной концентрации. Целью изобретбник является повшиение точности и быстродействия устройства. Указанная аель достигается тем, что в Нем сме ятель выполнен в виде струйного элемента с тремя последовательно включенными петлевыми камерами, в центре средней петлевой камеры установ лево сошю, подключенное к задатчику давления, напротив сопла устансжпен кон фугор эжекто{}в со смесительным каналом кошек горный ВЫХОД которого является выходом устройства, а входы крайних петлевых Каналов струйного элемента яаминарные газбвью дроссели коммутатор подключеЩ }к источникам дозируемого raiaa и гааа разбавителя. Оо{юлнцтельным отличием является го, что в средне петлевой камере шириш сечения канша, расположенного против coraia, в 3-4 раза меньше ширины сеЧени:Я остальной части. На чертеже изображена скема устройства. Устройство для рет улированяя концен раций raJ3OBtdx смесей с одержи т следукмаи элементы: источник газа-разбавителя 1, подключенный к задатчяку давления . Смеситель, вЫпопнвняглй в виде струйного элемента 3, ламинарные газовые дро сели 4 (), коммутатор 5, источник дозируемого газа в. Струйный элемент 3 состоит из трех посгедовательно включенных петлевых кам 7,8,9. В центре средней петлевой камеры 8 устаношено сошю 1О, подключено к задатчнку давлетя 2, напротив сопла установ лен коифуаор 11 эжектора 12 со омесительвым каналом 13, коллекторный вьГхо 14 которого является выходом устройст вв. Входы 1фа§нвхпетпевых камер 7 и , 9 чзреё ламвнарные газовые дросселе 4 и коммутагсф 5 подключены к источниам 6 и 1 дозируемого и газа-раэавителя. Устройство работает следующим обраом. Газ-разбавигель ог источника 1 .через задатчик давления 2 подается к соплу 10. Вытекающая из сопла 1О струя газара авителя захватывает газ, находящийся в петле 8. Сжимаясь в конфузоре 11, она вовлекает его в смесительный канал 13. Это приводит к возникновению отрицательного перепада давления в петлевых камерах 7, 8 и 9 относительно атмосферного. Под действием указанВого перепада через включенные дросс ли 4 -4 дозируемый газ направляется в струйный элемент 3, проходит по камере 7 в камеру д, а затем перемешавшись с газом-разббвятел м, выходи т из выхода 14 смесительного канала 13. Бели при создании определенной конаентрацйи отключается какой-нибудь из дросселей 4 -4 (ил« любая их крк«15янааия), автоматически, с помошью коммутатора, включается компенсируюанй расход газаразбавителя через соответствующие дроссели 4f-4 я . Суммарный объемный расход дозируемо1Ч газа через дроссели 4.-4, равен суммарному расходу газаразбавителя через дроссели 4,-4 . Таким образом суммарный объемный расход, подсасываемого с помощью эжектора 12 газа, не зависит от количества включенных ламинарных /фоссеЛей определяющих расход дозируемого газа. Это обуславливает стабильный, пневматический режим работы струйного элемента 3. Петлевые камеры 7 и 9 устроены тач КИМ образом, что сумма расстояний от любой их точки до кЬнфуаора II эжек- 12 есть величина постоянная. 1ЪэтоМу внутри этих камер давление выравнено. Сопло 10 имеет прямоугольное . сечение, высота которого равна высоте каналов. Поэтому струя газа-разбавителя, истекающа В из сопла 1О, разделяет элемент 3, не давая возможное дозируемому газу из камеры 7 и компенсирующему расходу гaзa-paзбaвиteля ив камеры 9 перемешаться. По кш1алу камеры 8, противоположному соплу Ю, который в 3-4 раза меньше сечения остальных участков канала, осуществляется выравнивание общего давления между петлевыми камерами. А расположение канала и соотношение сечений, найденное экспериментально, препятствует паразитным перемешиваниям компенсируюшего расхолагаза раэбавигепя иэ камеры 9 с расходом дозируемого газа из камеры 7, г.к. в этой мешкообразной части смесителя потоков практически нет. Соотношение просселей выбрано как 1:2:2:5 из спедуюших соображений. Во первых, это позволяет набрать с п ялащь четырех дросселей 10 различных коньен раций через единицу. Во-вторых, в процессе эксплуатации легко осушёСгвйгь проверку работы и самсго генератчэра, т.к. из указанных соотношений видно, чт значения сопротивлений задублированы. Все элементы схемы, кроме смесителя, могут быть взяты стандартными, например, из Универсальной системы алемен в промышленной пневмоавтоматики УСЭППА. Схема коммутатора состоит, например на двух эапатчяков П230.3, со стандаргно й схемой включения. Один из задагчиков формирует пневматическое аавп&те подпора на все пягь унвверсальвьщ пневмореле, нагфвмер типа П1Р. 1, а другой на пять уп| авпяю1оях этими реле тумбявров, например типа П1Т.2. С прмсхоью тумблеров и производится п еклпоченне гфигогввпиваемых концентраояй. Коммутируя тумблером соответствующий пневматический сигнал, перебрасьюают коагакты инввнюреяе. При этом возможно аключенне л«бо дросеела с газом-разбавителем, аябо дросселя с дозйруемым газом, расходы которых равйЫ. Преоварительные исспедования огабвль носги Юншентрааии, приготавливаемой устройством показывают, что примевеине данисхго смесителя ведет к высокой степенА 1ГЧ могенязвции смеси, стабильности пригота1аливаемой концентрации во време. ни. Смеситель в устройстве выполняет следуюпие функции: -побудителя расхода дозируемсяч газа;-жесткой обратной связи между расходами дозируемого газа и газа-.разбавителя. Изменение расхода газа-разбавнтег ля влечет кратное изменение расхода дозируемого газа эа счет линейной зависимости перепада давления в петлях от расхода газа-разбавителя из сопла; - Гхэмогенизатора приготавливаемой смеси и стабилизатора приготавливаемой смеси. Собственный объем лабиринта смеси вля мал (примерно 1 см ) по сравнению с расходом газовой смеси (порядка 25 см /сек), поэтому ддс6рбционно-дес)бциоиное равновесие наступает практически мгнс«енно, то есть уменьшается время установления постоянной концентрации. Ф о р м уяа изобретения i. Устройство для регуянрования концентрации газоаьа смеюей , содержащее смесктеяь, источник доэяруемсяч) газа, источник газа-разбавителя подключенный к задатчику давленая, ламинарные газовыб дроссели н коммутате, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с Нблью повышения точности и быстродействия: устройства, в нем смеси геяь вьЁГГокнев в виде огруй1ЮГО «яемента с тремя гюследовательно вкдючениыъ{« петяевымя камерами, в центре средней яегжмсД установлено сстло, т дкл1вче«кое к задатчвку aeaaiewtei ка{цютяв cooifa уста овПЕвн конфуаор эжектора сх смесятвяьным каналом, копдек горный выход когорого является выходсм устройства, а входы крайних петпевых камер струйных) элемента через }|а Я1иарные газмше щюсселй и коммутатор подключены, к ясточнякам дозяруемого газа я газа-разбавя теля. 2. Устройство по п. 1, о т л я ч а ющ е е с я тем, что в срешсей петлевой камере шярина сеченвя канала, расположенного против сопла в раза меньше ширяны сечения остальной части канала. Источники информации, гфинятые во вняМаняе при экспертизе 1.Роль генераторов эталонного и коррекгяр гющях газов.Гв Метрология. Хаяся Осаму Кэйсо - firmirumentation 1974, 17, М12, 4О-43, Япония. 2.Каталог фярмы 5ТЕС. 1972, 9QGU.18.