Регулятор вязкости жидкости Советский патент 1981 года по МПК G05D24/02 

Изобретение относится к автомата- ке, в частности к устройствам для регулирования вязкости жидкости. Известно устройство для регулирования вязкости жидкости, содержащее вискозиметр и терморегулятор i . Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является устройство для регулирования вязкости жидкости, содержащее напорньйи выход ной трубопроводы, подключенные к расположенным между ними двум параллельно установленным патрубкам, в первом из которых установлен ламинарный дроссель,а во втором - нагревательр. Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает плавного регулирования вязкости, в ши рокий пределах регулирования. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение точности регулятора. Указанная цель достигается тем, что регулятор вязкости жидкости содержит турбулентный дроссель, установленный во втором патрубке последовательно с нагревателем. Кроме того, регулятор .содержит отсладитель, установленный в первом патрубссе последовательно с ламинар- . ным дросселем. На чертеже изображен предлагаемый регулятор вязкости жидкости. Регулятор содержит напорный 1 и выходной 2 трубопроводы, между которыми расположены параллельно первый 3 и второй 4 патрубки,причем в первом патрубке 3 установлен ламинарный дроссель 5 и охладитель 6, а во втором патрубку 4 установлен турбулентный дроссель 7 и нагревател;ь 8. Охладитель нагреватель 8 установлены в патрубках последовательно соответственно ламинарному и турбулентному дросселям. Напор в напорном трубопроводе 1 создается на-: сосом 9. Регулятор работает следующим обрдг зом. Жидкость с определенной вязкостью поступает от насоса 9 через напорный трубопровод 1 к двум параллельньм патрубкам 3-й 4, в которых установjjeHbi соответственно ламинарный и турбулентный дроссели, охладитель и нагреватель. После прохождения патрубков потоки объединяются в выходном tpyбoпpoвoдe 2. Дроссель с ламинарным потоком зыполаен, по крайней мере, из одного цилиндрического канала, параметры ко рого определяются по соотношению: ,794105 где d - диаметр канала, - длина канала, Р плотность топлива, др - перепад давлеш4я на дросселе. Дроссель с турбулентным Потоком выполняется в форме плоской диаграммы. При работе регулятораоиспользуетс принцип зависимости расхода жидкости от вязкости через дроссель с ламина ным истечением потока и независимост расхода от вязкости через дроссель с турбулентным истечением потока. При повьппении вязкости входного потока увеличивается количеству жидко ти, проходящей через турбулентный др сель и нагреватель 8, в котором жидкость подогревается до определенной температуры и вязкость ее понижает ся. На выходе потоки жидкости объеди няются в единый поток с более высокой температурой и более низкой вязк тью, чем на входе. Соотношение проходных сечений дро селей 5 и 7 выбирается таким образо м чтобы подогрев потока, идущего через дроссель 7j обеспечи вал i на выходе требуемую вязкость жидкости. Аналитическими :исследованиями получены следующие соотношения потоков в дросселях К Q .ag fj., где V - объем жидкости, проходящей через нагреватель в единицу времени; Qj - общий поток жидкости, прох дящей через оба дросселя в единицу эремени; Kn-f . отношение геометрических проходных сечений дросселей; коэффициент истечения.турбулентного дросселя; кинематическая вязкость жидкости на входе в регулятор; длина ламинарного дросселя; количество каналов ламинарного дросселя. Вязкость на выходе регулятора эависит от доли жидкости, проходящей через нагреватель,и эта зависимость определяется следующим ЯблуэмпиричесКиМ выражением Л) ), где л),м вязкость жидкости на входе q о в регулятор; температура жидкости на входе;температура жидкости на выходе из нагревателя; эмпирический коэффициент. Таким образом, для каждой исходной вязкости Iq . существует определенная величина Кр|, т.е. определенная доля жидкости. Проходящей через нагреватель, В свою очередь, для каждого К сущесствует одна определенная величина выходной вязкости -) . Соотношение между и С при прочих равных параметрах устанавливается величиной К, т.е. соотношением геометрических про- ходных сечений дросселей 5 и 7J Из анализа вышеуказанных уравнений видно, что при рассогласовании входного сигнала регулятора, выража ющегося отклонением вязкости на входе в регулятор на величину ,. величина рассогласования вызывает перераспределение потоков в дросселях на величину Д Kf,. Перераспределение потока суммируетг ся с соответствующим знаком с прежней величиной Крр, т.е. увеличивает (при положительной величиней а) или уменьшает (при отрицательной величине ) поток жидкости через нагрева тель и, тем самым, обеспечивает поддержание вязкости на выходе в заданных пределах. Регулятор работает не только с подогревателем, но и с охладителем жидкости. Величину номинального;потока жидкости через охладитель устанавливают равной величине потока жидкости через дроссель 5 с ламинарным истечением. Количество жидкости, проходящей че рез охладитель, уменьшается с увеличением вязкости и увеличивается с уменьшением ее. Поскольку охлаждение жидкости поЕлшает ее вязкость, с уменьшением ее на входе в регулятор происходит перераспределение потока между дросселями 5 и 7 в сторону увеличения его через дроссель 5 и соответственно через охладитель 6. Дополнительное охлаждение жидкости приводит к поддержанию постоянной вяз кости. Регулятор вязкости жидкости обеспе чивает расширение диапазона регулирования и повышение точности. Формула изобретения 1. Регулятор вязкости жидкости, содержащий напорный и выходной тру бопровода, подключенные к расположенным между ними двум параллельно установленным патрубкам, в первом из установлен ламинарный дроссель, а во втором - нагреватель, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения точности регулятора, он содержит турбулентный дроссель, установленный во втором патрубке последовательно с нагревателем. 2. Регулятор по п. 1, о т л и чающийся тем, что содержит охладитель, установленный в первом патрубке последовательно с ламинарным дросселем. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Большаков В.Ф. и Гинзбург Л.Г. Судовые малогабаритные дизели , Л., Судостроение,1971,с.146-147,рис.56. 2.Авторское свидетельство СССР 67874, кл. G 05 D 24/02, 1943 (прототип) .

1V