Устройство для регулирования расхода жидкости Советский патент 1980 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройствам для регулирования расхода жидкости. Известны устройства для регулирования расхода, содержащее датчик расхода, связанный с исполнительным механизмом регулирующего органа fl. Недостатком таких устройств является невысокая надежность датчиков и регулирующих органов при работе со специфическими жидкостями. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее емкость с расходным патрубком J2. Регулирова:ние расхода в этом устройстве осуществляется бесконтактным способом. Недостатком этого устройства явля ется невысокая Нсщежность. Целью изобретения является повыше ние надежности устройства. Цель достигается тем, что предлагаемое устройство для регулирования расхода жидкости содержит запорный вентиль и соединенную с источником давления газовую камеру, с установленными в ней расходным патрубком, запорным и дроссельным элементами, а также барботажную трубку, установленную в емкости вертикально с возможностью осевого перемещения и соединенную с газовой Кс1мерой через запорный вентиль. На чертеже показано устройство для регулирования расхода жидкости. Устройство содержит емкость 1 с расходным .патрубком 2, и установленную в емкостИ вертикально с возможностью осевого перемещения барботажную трубку 3, соединенную с газовой камерой 4 vepes запорный вентиль 5. В газовой камере 4 установлен расходный патрубок 2, запорный элемент 6 и дроссельный элемент 7. Газовая камера 4 соединена с источником давления 8 через регулятор 9. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы закрывают запорный элемент б и отсекают запорным вентилем 5 вход газа в барботажную трубку 3. Регулятором 9 устапавливают определенный расход газа (не более порядка литров в мин.). Рабочее давление газа в напорной головной системе должно превышать максимально возможное гидростатическое давление жидкости на уровне (cf) установки конца барботажной трубки при предель ном заполнении емкости. Производят заливку жидкости в емкость 1. Давление в газовой камере 4 препятствует проходу жидкости через переливной гидрозатвор расходного патрубка 2. Подаваемый газ проникает в емкость 1 с уровня cff положения жидкости в расходном патрубке 2 . Очевидно, что для любого момента заполнения емкости до некоторого уровня Н, в выходной камере устанавливается давление РК Т(Н -сГг),(1) где - плотность жидкости d - уровень жидкости, начиная с которого осуществляется автоматическое стравливание избыточного давления и поддержание равенства (1) . Этот режим можно назвать стопорЗатем производят открытие запорного вентиля 5 на регулирующем кана ле 10. Если в первый момент уровейь ify установки барботажной трубки был ниже сГ , то ничего принципиал но не меняется. Однако, если трубку начинать поднимать н,а более высокий уровень, то, естественно возникает барботажный выход газа теперь уже только из трубы, как по пути наименьшего противодавления. Соответстве но, давление Рц в газовой камере (с которой .сообщается вход в барботажную трубку) будет теперь определяться не равенством (1), а величин Р Т (Н - (Як)(2) и уровень жидкости в гидрозатворе начнет повышаться, следуя за увелич нием сГц . В частности при положении трубки 3 на уровне (Гц, Оц жидкость поднимется до уровняпереливной кро ки гидрозатвора. В дальнейшем подъем трубки 3 уже вызовет начало переливания жидкости через кромку гидрозатвора (с уровня f ), Причем, поскольку давление в газовой камере 4 равно давлению в барботажном канале РК - Г (Н - Л), а в слое жидкости на уровне Ои всегд составляет Т(н - (Ги),. возникает выходной напор ЛР - PV,- Р Т(Гц-«Г„). независящий от общего уровня Н запо нения емкости. Полученный эффект постоянного на порного уровня создает г . постоянств расхода жидкости через расходный па трубок 2 в зависимости от его посто янного (заданного) гидравлического сопротивления, определяемый: Q - /3vd; олько положением d барботажной трубки. После начала переливания жидкости ткрывают запорный элемент 6 и жидость поступает через дроссельный лемент 7 на выход. Проходное сечеие дроссельного элемента 7 (шайбы) станавливают таким, чтобы при макимальном уровне заполнения емкости 1 (т.е. когда Р max) на выходе всегда образовывался незначительный подпор (выходной гидрозатвор - пробка). Это необходимо для предотвращения утечки газа из газовой камеры, т.е. гидравлическое сопротивление дроссельного элемента 7 должно обеспечивать проход заднего расхода Q только под суммой давления . РК- Th плп Очевидно, что в процессе уменьшения уровня Н в емкости абсолютная величина давления Р в газовой будет уменьшаться и проход того же расхода будет сопровождаться автоматическим подъемом уровня h на выходе (увеличение Th ). Учитывая это, с целью уменьшения объема этого накопления жидкости (т.е. уменьшения некоторого вычета из общего заданного выхода жидкости) выходной патрубок целесообразно делат-ь возможно меньшего диаметра, а длина его Е должна быть рассчитана исходя из учета возможного колебания уровня Н заполнения исходной емкости и требуемого диапазона регулирования расхода жидкости. Данное устройство позволяет регулировать расход жидкости из любой произвольной по габаритам емкости без ее герметизации и вакуумирования и без ограничения предельного уровня заполнения. Формула изобретения Устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее емкость с расходным патрубком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит запорный вентиль и соединенную с источником давления газовую камеру, с установленными в ней расходным патрубком, запорным и дроссельным элементами, а также барботажную трубку, установленную в емкости вертикально с возможностью осевого перемещения и соединенную с газовой камерой через запорный вентиль. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 450140, кл. G 05 D 7/01, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 104565, кл. G 05 D 7/01,1953 (прототип).