Устройство для регулирования соотношения компонентов газовоздушной смеси Советский патент 1982 года по МПК G05D11/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулировани соотношения компонентов в смесях, на пример для регулирования состава смесей газообразных веществ без вспо могательных источников энергии, и может быть использовано в металлурги ческой, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Известно дросселирующее устройство с настраиваемой рабочей характеристикой., содержащее корпус с проходным отверстием прямоугольного .сечения, поворотную цилиндрическую заслонку и крышку, размещенный параллельно заслонке набор прямоугольных пластин, образующих дросселирующее отверстие переменного сечения и перемещающихся внутрь корпуса на определенную условиями настройки величину 1 . Однако данное устройство не обеспечивает регулирования соотношения компонентов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического поддержания соотношения расходов двух смешивающихся потоков, например газа и воздуха, содержащее мембранный привод регулятора прямого действия, соединенный импульсной трубкой с блоком настройки с нерегулируемым и регулируемым дросселем, причем блок настройки соединен импульсной трубкой со смесителем 2). Недостатком известного устройства является узкий диапазон регулирования нагрузки горелки с постоянным коэффициентом избытка воздуха при давлениях компонентов, отличающихся не более, чем в 2-3 раза, и невозможность задания произвольного графика изменения коэффициента избытка воздуха от нагрузки, что услож няет пуск горелки и препятствует повышению коэффициента полезного действия установки на всех режимах. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для регулирования соотношения компонентов газовоздушно смеси, содержащим корпус, разделен-; ный на две камеры мембраной,.жесткий центр которой связан штоком с дроссельной заслонкой, и трубопроводы подачи газа и воздуха, первая и вторая камеры корпуса соединены с трубо проводом подачи газа и с атмосферой соответственно, вторая камера корпус содержит пружину, а дроссельная заслонка установлена на трубопроводе подачи воздуха и выполнена в виде наборной вставки переменного профиля На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - то .же, общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. . Устро.йство содержит дроссель с настраиваемой характеристикой, включающий корпус дроссельной заслонки 1 выполненный в виде прямого участка .трубопровода, установленную внутри корпуса подвижную заслонку 2, представляющую собой часть образующей по верхности цилицдра, с осью вращения, проходящей через ось этого цилиндра и пересекающей ось воздуховода, наборную BctaBKy 3 переменного профиля установленную с зазором относительно заслонки, и мембранный привод регуля тора прямого действия, включающий мембрану k, соедине.нную пружиной 5 с настроечной гайкой 6, и тягу 7, жестко соединенную с подвижной заслонкой дросселя воздуха. Мембрана установлена в корпусе 8 и делит его на две камеры - 9 и 10. Первая камера 9 соединена трубкой 11 с трубопроводом 12 подачи газа. Во второй камере 10 установлена пружина S, камера 10 соединена с атмосферой. Дроссель с настраиваемой характеристикой установлен в трубопроводе 13 для подачи воздуха. Мембранный привод регулятора соединен трубкой 11 с трубопроводом 12 для подачи газа непосредственно перед горелкой 14 после последнего перед ней крана 15. Устройство работает следующим образом.. Давление газа изменяется в зависимости от нагрузки горелки. Импульс давления газа по трубке 11 поступает на мембрану k, нагруженную пружиной 5, жесткость и предельное усилие которой устанавливается гайкой 6, а через тягу 7 обеспечивается перемещение заслонки 2, пропорциональное давлению газа перед горелкой 1. Наборная вставка 3 переменного профиля, установленная с зазором относительно заслонки, позволяет менять рабочую характеристику воздушного дросселя в зависимости от давления газа перед горелкой на ходу (во время работы газосжигающей установки), причем привод заслонки 2 может быть выполнен мембранным, сильфонным, поршневым и т. п. в зависимости от применяемого давления газа. . Настройкой профиля учитывается изменение давления вентилятора, сопротивления трубопровода, а также изменение аэродинамических свойств горелки, при изменении расходов и, в связи с этим,условия смешения газа с воздухом и необходимые при этом изменения коэффициента избытка воздуха. Настройка устройства на требуемый избыток воздуха в данной точке нагрузки выполнима как на стенде изготовителя, так и на объекте по данным газового анализа продуктов горения или по изменению расходов компонентов путем последовательного перемещения и закрепления воздушных задвижек, образующих профиль, от нижней задвижки - при малых нагрузках - последовательно вверх с фиксацией положения предыдущей (степень отклонения характеристики соотношения расходов от заданной зависит от числа применяемых задвижек). Осуществленная настройка профиля дросселя сохраняется в дальнейшем для всех режимов работы горелки независимо от того, выполняется изменение расхода газа вручную или ав томатически. Выбор и закрепление избытков воздуха, соответствующих каждому данному режиму нагрузки газосжигающей установки, осуществляемое yctpoйcтвoм, позволяет повысить КПД установки, улучшить полноту сжигания газа, и снизить загрязнение воздушного бассейна уменьшением токсических продуктов горения в широком диапазоне пропорционального регулирования расхода газа при его нестабильном давлении, повысить безопаснос.ть сжигания газа при пуске и работе установки.

Широкое использование предлагаемого устройства с любой газовой горел кой даст большую экономию газа независимо от степени автоматизации данной газосжигающей установки. 5

Формула изобретения

Устройство для регулирования соотношения компонентов газовоздушной О смеси, содержащее корпус, разделен- ный на две камеры мембраной, жесткий центр которой связан штоком с дроссельной заслонкой, и трубопроводыподачи газа и воздуха, о т л и ч а- 15 ю щ е е с я тем, что, с целью рас/

Ar

/J

IjbvВазддх

ширения области применения устройст|ва, первая и вторая камеры корпуса соединены с трубопроводом подачи газа и с атмосферой соответственно, вторая камера корпуса содержит пружину, а дроссельная заслонка установлена на трубопроводе подачи воздуха и выполнена в виде наборной вставки переменного профиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Л

Газ