Регулятор расхода Советский патент 1980 года по МПК G05D7/01 

54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может найти применение в различных системах регулирования для управления расходами жидкости или газа.

Известен регулятор расхода различных сред, содержащий дроссельное устройство с шаровым затвором Llj.

Недостатком регулятора расхода является большая мощность, необходимая для вращения шарового затвора, при управлении большими расходами.

В ряде конструкций с целью снижения мощности управления уменьшают размеры шарового затвора за счет профилирования проточной части агрегата в виде трубы Вентури и размещения затвора в горле трубы 2J.

Однако вследствие увеличения при этом скорости потока в проходной части затвора эффект снижения крутящего момента на приводе устройства существенно уменьшается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому регулятору является регулятор расхода, со/;ержат щий корпус с входным и выходным патрубками между которыми расположена труба Вентури с установленным в ее ;ужении шаровым- затвором с двумя

полуосями Dl- в этом регуляторе для уменьшения крутящего момента при управлении шаровым затвором используется гидропривод.

5 Недостаток этрго устройства состоит в том, что гидропривод создает при постоянном давлении рабочей среды постоянное усилие, тогда как крутящий момент на приводном валике

0 при вращении шарового затвора изменяется нелинейно. Поэтому введение такой схег.и разгрузки приводит к перерегулировке, для устранения которой необходимо устанавливать дополнительное дроссельное устройство,. которое программировало бы величину давления среды в гидроприводе в процессе вращения шарового затвора, что существенно усложняет конструкцию агрегата.

20 Цель изобретения - устранение указанных недостатков и повышение точности регулятора.

Указанная цель достигается тем. что регулятор содержит валик с торцовым кулачком и гидротурбину, установленную на одной полуоси шарового затвора, выполненной в виде трубки с боковыми окнами, внутри которой размещен валик с торцовым кулачком, .

30 вход гидротурбины соединен с выходным патрубком, а выход через боковые окна трубки и полость шарового затво ра - С; полостью суженного участка тр бы Вентури. На чертеже изображен регулятор ра «хода в разрезе. Предложенный регулятор содержит, корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, трубу Вентури, выполненную в виде двух подпружиненных седел 4 и 5, шаровой затвор 6 с двумя полуосями 7 и 8, устаноэленный в сужении трубы Вентури между седлами 4 и 5, гидротурбину 9 с сопловым аппаратом 10, закрепленную на нижней полуоси 8, и валик 11 с торцовым кулачком 12.. Нижняя полуось 8 шарового затвора выполнена в виде трубки 13 с боковыi/iH окнам 14, внутри которой размещен валик 11, торцовый кулачкок 12 которого расположен напротив боковых окон 14, Вход 15 гидротурбины 9 соединен с перепускной магистралью 16 с выходным патрубком 3, Выход 17 гидротурбины через боковые окна 14 и полость шарового затвора 6 соедине ны с полостью суженного участка 18 трубы Вентури. Снижение величины крутящего момен на приводе дросселя достигается следующим образом. Гидротурбина 9 при прохождении через нее потока, расход которого определяется, во-первых, перепадом давления между выходным патрубком 3 и суженным участком 18 трубы Венту ри и, во-вторых, проходной площадыо боковых окон 14, создает определенны крутящий момент, действие которого направлено на уменьшение гидродинамического момента, возникающего при вращении шарового затвора б, что уме шает потребную мощность привода регу лятора. При вращении шарового затвора 6 боковые окна 14 полуоси 8 взаим действуют с неподвижным, зафиксированным относительно корпуса 1, валик 11 с торцовым кулачком 12, который и меняет проходную площадь окон, а сле довательно, и величину расхода поток через гидротурбину 9. Это приводит к увеличению или уменьшению значения крутящего момента, создаваемог о гидротурбиной. Профилируя торцовый кулачок 12, можно обеспечить требуемый закон изменения величины крутящего момента, действующего на шаровой затвор б от гидротурбины 9 при его вращении, чем обеспечивается зффективная разгрузка привода регулятора во всем диапазоне работы устройства. Таким образом, в предлагаемой конструкции регулятора с шаровым затвором разгрузка привода от действующих на затвор гидродинамических сил достигается без введения в агрегат возвратно-поступательных трущихся прецизионных пар с у плот ни тельными элементами, что обеспечивает надежную работу агрегата и повышает точность его работы. Формула изобретения Регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками. Между которыми расположена труба Вентури с установленным в ее сужении шароцым затвором с двумя полуосями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности реплятора, он содержит валик с торцовым кулачком и гидротурбину, установленную на одной полуоси шарового затвора, выполненной в виде трубки с боковыми окнами, внутри которой размещен валик с торцовым кулачком, вход гидротурбины соединен с выходным патрубком, а выход через боковые окна трубки и полость шарового затвора - с полостью суженного участка трубы Вентури. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №509753, кл. F 16 К 31/54, 1974. 2.Патент США № 3339884, НКИ 251-161, опублик. 1970. 3.Быков А. Ф. Арматура с шаровым затвором для гидравлических сипх. М., Машиностроение, 1971, с. (прототип).