Устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей Советский патент 1979 года по МПК G05D16/00 

венно в потоке рабочей среды, что требует прикченения гидравлического уплотнения, реализация которого для высокотемпературных жидкометаллических сред, особенно при высоком давлении, представ ляет сложную техническую задачу. Цель предлагаемого изобретения упрощение конструкции и повышение надежности устройства. Для этого регулирующий орган Bbincaiнен в виде электромагнита с разомкнутым магнитопроводом, в зазоре которого расположен участок технологического трубопровода, выполненный из электропроводящего материала, а обмотка возбуждения электромагнита соединена с выходом блока управления. На чертеже изображено предлагаемое устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей. Оно состоит из технологического трубопровода 1 с участком 2, выполненным из электропроводящего материала, например, из стали X 18. На выходном участке технологического трубопровода установлен датчик 3 давления с электрическим выходом, соединенный с одним из входов элемента 4 сравнения, к другому входу которого подключен задатчик 5, Выход элемента 4 сравнения соединен со входом блока 6 управления, выполненного в виде усилителя постоянного тока, например, по тран- зисторной схеме. Выход усилителя 6 соединен с обмоткой 7 возбуждения электромагнита 8, имеющего разомкнутый магни топровод, например, С-образного типа, в рабочем зазоре которого расположен учас ток технологического трубопровода. При этом продольная ось трубопровода 1 расположена нормально по отношению к направлению магнитного поля в рабочем за- воре электромагнита 8. Трубопровод 2 и электромагнит 8 образуют регулирующий орган 9, работающий на принципе магнитогидродинамического торможения, заключающегося в том, что при движении электропроводящей жидкости в поперечном магнитном поле в ней индуктируются токи 1й, за й 1кающиеся через электропроводящие стенки и создающие в жидкости при взаимодействии с магнитным полем объемные электромагнитные силы, увеличивающие гидравлическое сопротивление трубопровода и, соответственно, падение давления на нем. Величина перепада давления на таком устройстве может быть приближейно опеделена нв следующего выражения: . де ЛР- падение давления на трубопроводе с электропроводшцими стенками, помещенном в поперечном магнитном поле; б - электропроводность жидкости; -магнитная индукция в рабочем зазоре электромагнита; -скорость жидкости в трубопроводе;К.- постоянный коэффициент. Поскольку величина магнитной индукции в рабочем зазоре электромагнита на линейном участке кривой намагничивания пропорциональная току электромагнита Тдцд то выражение (1) можно представить в следующем виде: др:(5МК,К21эм(2) где Kj - коэффициент пропорциональности; 1 - ток в обмотке возбуждения электромагнита. Из выражения (2) следует, что величина перепада давления на трубопроводе, расположенном в поперечном магнитном поле, в котором протекает электропроводящая жидкость, существенно зависит от Тока возбуждения электромагнита и может изменяться в широких пределах. Указанное свойство рассматриваемого регулятора перепада давления позволяет успещно применять его в качестве регулирующего органа в устройстве для регулирования давления электропроводящих жидкостей. Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем. Электропроводящая жидкость (жидкий металл) поступает через входной участок технологического трубопровода 2 на выход устройства, где давление жидкости Р измеряется датчиком 3 давления, выходной электрический сигнал которого поступает На элемент 4 сравнения, где он сравнивается с сигналом задатчика 5. В случае, если давление на выходе отклонилось от заданной величины, выходной сигнал соответствующей полярности поступает с элемента 4 сравнения на вход блока 6 управления, что приводит к изменению тока питания обмотки возбуждения I и, соответственно, величины магнитной индукции в рабочем зазоре электромагнита -В. При этом в соответствии с выражением (l) изменяется перепад давления на регулирующем органе 9, что приводит к восстановлению заданной величины даввыходе устройства. Предлагаемое устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей.выгодно отличается от известного устройства более простой конструкцией и повышенной надежностью, так как в нем отсутствуют пакет капиллярных трубок внутри технологического трубопровода и уплотняющее устройство, имевщиеся у известного устройства. Предлагаемое устройство может эффективно использоваться в теплоэнергетических и других технологических жидкометаллических системах для регулирования и стабилизации давления жидких металлов, в том числе и высокоагрессивных, в широком диапазоне температур (до 1000°С), практически при любых / 6 расходах жидкой среды (IlO л110 л/с при изменении давления жидкости от 1-10 до 10 и более кго/см. При этом ресурс предлагаемого устройства может составить тысячи и более часов,; ввиду отсутствия в проточной части регулятора каких-либо элементов и узлов с механическим движением, а также ввиду кого контура. Формула изобретения Устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей, содержащее датчик давления, установленный на технологическом трубопроводе, и задатчик, связанные черев элемент сравнения с блоком управления, регулирующий орган, отлиьаюшееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности устройства, регулирующий орган выполнен в виде электромагнита с разомкнутым магнитопроводом, в зазоре которого расположен участок технологического трубопровода, выполненный из электропроводящего материала, а о&мотка возбуждения электромагнита соединена с выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патен Франции № 2157015, кл. G 05 Д 11/ОО, опублик. 1973. . 2. Авторское свидетельство СССР № 479092, кл. G 05 D 16/00, 1975.