Регулятор расхода прямоточный Советский патент 1982 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к автоматийе и может использоваться цля поццержания по стоянного расхоца загрязненных агрессив1НЫХ текучих срец в горной и нефтецобыва юшей промышленности, а также оля регулирования подачи топлива в овигателях Известен регулятор расхода, содержащий корпус с соосно расположенным в- нем приемником рабочей среды с окнами, над которыми установлены регулирующие элементы в виде упругих пластин, одни кс«цы которых закреплены на приемнике рабочей среды l. Оцнако данное устройство не noaaons ет с необходимой степенью точности под- церживать зацанную величину расхода, поскольку регулирующие элементы в виое упругих пластин, об лапающих линейной характеристикой изгиба при возоействии на ннх перепада давления, в соответствия с законом Гука, изменяют площадь прохооного сечения окон пропороли овально величине перепаца цавления, в то время как для точного выполнения требуемого регулирования проходное сечение окон цолжно изменяться по пароболическому закону. Наиболее близким к изобрегению по технической сущности является регулятор расхода прямоточный, содержащий Корпус с входной и выходной полостями,. межоу KOTOpbivra установлено седло с за крепленными на нем ковсольно упругими пластинами, свобопные концы которых находятся в контакте с подвижными упорами, которые сдужат для настройки регулятора на требуемый номинальный расход в щироком диапазоне рабочих режимов. Причём упругие пластины выполнены с толщиной, увеличЕюаюшейся от закреплевных конце к свободным t22. Неаосгатками известного являются: пр11б;шжвнное выполнение закона регулвро вания в результате линейного изменевня прскодного сече1авя седла пропоравоввяьно величине перепааа йавлввия; повышвввв точности регушроваввя за счет переме ной толщввы упругих пластин ухудшает гехнологичность их изготовления трущийс контакт между пластинами и упорами ве к их эрозионному и абразивному износу при регулировании потока загрязненных агрессивных сред. Цель изобретения - повышение точнос ти регулятора. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе расхода прямоточном, с цержшдем коргогс с входаой и выхоолой n лостями, межоу которыми установлено се ло с закрепленными на нем консольно упругими пластинами, консольные концы упругих пластин установлены навстречу потоку, а седло выполнено с выпуклым пароболическим профилем. На фиг. I представлен регулятор расхода прямоточный, сечение; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, Регулятор соаержи,т корпус 1 с вхоогной 2 и выходной 3 полостями, седлом 4 и консольно закрепленными на нем упруг№ ми пластинами 5. Седло выполнено с выпуклым параболическим профилем 6 и имеет окна 7, а упругие пластины 5 закреплены на седле винтами 8. Фасонная обработка уплотняющих поверхностей седла более проста, чем ан логичная обработка плоскостей пластин и упругих материалов. Упругие пластины под воздействием изменений перепада давления на проходном сечении седла огибают профиль упло няющих поверхностей, за счет чеГо в про цессе регулирования непрерывно изменяется длина их свободных консолей, позволяя получить нелинейную зависимость проходных сечений .седла F от величины перепада давления дР . Для поддержания постоянной величины расхода при изменении перепада давления ЛР плацащь .проходныхсечений седла до жна изменяться автоматически согласно зависимости К-Па ТдР/1 (1) где К - коэффициент пропорциональности; П - количество еж он в проходном сечении седла, равное количеству регулирующих пластин. Если считать длину полностью оТкрытого окна, равной цлине консоли регулирующей пластины, то плошапь проходного сечения полностью открытых проходных сечений сеала равна Frn-d-e,(2) где с - ширина проходного сечения окна. В процессе регулирования упругие пластины, перекрывая проходные сечения окон седла путем уменьшения их длины, уменьшают также и свою длину на ту же величину, опираясь на уплотняющие поверхности. В результате при любом деформированном состоянии пластин остающиеся не пек рытыми части окон сёдла равны по длине свободным концам пластин от их конца до места контакта с уплотняющими поверхностями седла. Откуда имеем п-а-9 ДР (3) Следовательно, для поддержания постоянного расхода длина свободных концов пластин должна изменяться согласно зависимости., л )-dTP (4) Консольно закрепленная регулирующая пластина под воздействием перепада давления может рассмагриваться как консольная балка, на которую действует распределенная нагрузка, уравнение упругой линии которой имеет следующий вид: № л ДР рЗ аР..,4 .,(5, Е3,14 feв где t) - ширина пластины, которая несколько больше ширины проходного сечения седла, т.е. b а-. Подставляя выражение (4) в уравнение (5) и принимая величину когда пластина полностью касается профиля уплотняющих поверхностей, получим: X(KQLP mctx f :(х) b({,f .c,xf Координаты упругой линии пластины в случае дР . соответствуют координатам точек профиля, который она огибает, т.е. уравнение V (ic) , представляющее собой параболический закон, есть уравнение координат точек профиля уплотняющей поверхности седла. Регулятор расхода прямоточный работает следующим образом. Регулируемый поток подается на входную полость 2 корпуса со стороны свободных концов пластин 5, на которые действует равномерно распределенная нагрузка-пере па ц дав;юния регулируемой текучей среды. Если расход среды по

какой-либо причине увеличивается, то возрастает и перепад на упругих пластинах 5, поц возаействием которого они будут прижиматься к профилированным уолотнякяцим поверхностям седла 4, перекрь вая проходные сечения окон 7, за счет чего расход снова уменьшается, возвращаясь к зааанной номинальной величине. При уменьшении расхоца происходит противог положный процесс, также возвращающий величину расхода к номинальной величи не. Закрепление пластин 5 на седле 4 позволяет регулировать исходную длину, их консолей, ослабляя винты 8 и перемещая пластины вдоль профилированных поверхностей 6.

Предлагаемый промежуточный регул51тор позволяет автоматизировать процесс подачи рабочего агента в газлифтные скважины без значительных затрат на изготовление и обслуживание средств автоматики и не требует дополнительного энергопитания, йследствие чего может

в нефгеаобынайти широкое применение вающей промышленности.

5 Формула изобретения

Регулятор расхода прямоточный, содержащий корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлено седло с закрепленными на нем ксшсольно упругими пластинами, отличающийся тем, .что, с целью повышеняя точности регулятора, консольные концы упругих пластнн установлены навсгреч потоку, а седло выполнено с . паработшческнм профилем,

Источники информация, принятью во внимание при экспертизе

1.Автсрское свидетельство СССР N 41069О, кл. Q O5D 7Л) 1, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР NO 758087, кл. Q O5D 7/01, 1978 прототип).

8

Фиг, I