Регулятор расхода жидкости и газа

(54)(57) РЕГУ И ГАЗА, содер рею,теплопогл тановлены на а тепловыделя гательном тру щийся те ЛЯТОР РАСХОДА жащий термоэлек ощающие спаи кот основном трубоп ющие сваи - на бопроводе, о т л м, что, с целью ЖИДКОСТИробатаорой усоводе, спомо величе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ 21) 3528714/24-2422) 24.12.8246) 23.10.84. Бюл72) В.И.Нездорови53) 621,646.3(08856) 1. Авторское373914, кл. С .052. Авторское св551616, кл. С 05прототип). ния диапазона регулирования и расширения области применения регулятора,он снабжен последовательно соединенными сепаратором для отделения легкокипящей жидкости от основного потока,установленным на основном трубопроводе после теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи, емкостью, заполненной легкокипящей жидкостью, и насосом для обеспечения циркуляции легкокипящей жидкости, поДключенным квходу вспомогательного трубопровода,на котором установлен регулятор давления, а выход вспомогательного трубопровода соединей с камерой эжекционного смесителя, установленногона основном трубопроводе до теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи.Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быль использовано для поддержания автоматического расхода жидкостей и газов в химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.Известно устройство дня регулирования расхода жидкости с помощью термоэлектробатареи, теплопоглощающиеЬспаи которой установлены на трубопро воде, Управление расходом жидкости в этом устройстве производится путем создания при помощи теплопоглощающих сйаев термоэлектробатареи ледяной пробки, которая перекрывает проходное сечение трубопровода 11 .Однако с помощью данного устройства невозможно автоматически плавно регулировать расход жидкости из-за позиционного режима работы. 2 ОНаиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор расхода, содержащий термо 1 электробатарею, теплопоглощающие спаи которой установлены на основном 25 трубопроводе, а выход последнего соединен с вспомогательным трубопроводом,на котором установлены тепловыделяющие спаи термоэлектробатареи. В этомрегуляторе использовано свойство тер-ЗОмоэлектробатареи изменять свою холодопроизводительность в зависимостиот температуры тепловыделяющих спаев.Применение вспомогательного трубопровода, соединенного с выходом основного трубопровода, позволяет изменятьусловия охлаждения тепловыделяющихспаев термоэлектробатареи в зависимости от расхода жидкости в основномтрубопроводе и таким образом автоматически поддерживать расход жидкостив последнем путем изменения толщиныслоя льда, образующегося в месте установки теплопоглощаюших спаев термоэлектробатареи 21,Недостатком известного регулятораявляется то, что он может быть применен только для жидкостей, температура замерзания которых не ниже -10 С,и неприменим для газов, так как при 5 Оболее низких температурах применениетермоэлектробатарей экономически нецелесообразно. Кроме того, регуляторпозволяет регулировать в узком диапазоне небольшие расходы жидкостей, 55так как при увеличении расхода жидкости происходит более интенсивныйтеплообмен между теплопоглощающими спаями термоэлектробатареи и потоком жидкости, в результате чего происходит расплавление слоя льда и, как следствие, увеличение расхода. Для компенсации дополнительных теплопритоков, вызванных увеличением расхода, необходимо увеличивать холодопроизводительность термоэлектробатареи, что связано с увеличением, потребляемой мощности и габаритов регулятора.Область применения регулятора ограничивается еще и тем, что его точность значительно зависит от изменения давления на выходе основного трубопровода. Так, например, при увеличении давления на выходе основного трубопровода, увеличивается расход жидкости ва вспомогательном трубопроводе, которая дополнительно охлаждает тепловыделяющие спаи, что влечет за собой понижение температуры теплопоглощающих слоев, т.е. в данном случае расход жидкости в основном трубопроводе поддерживается меньше заданного.Целью изобретения является увеличение диапазона регулирования и расширение области применения регулятоРа.Поставленная цель достигается тем, что регулятор расхода жидкости и/ газа, содержащий термоэлектробатерею,1 теплопоглощающие спаи которой установлены на основном трубопроводе,а тепловыделяющие спаи - на вспомогательном трубопроводе, снабжен последовательно соединенными сепараторомдля отделения легкокипящей жидкостиот основного потока, установленнымна основном трубопроводе после теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи,емкостьюзаполненной легкокипящей жидкостью, и насосом для обеспечения циркуляции легкокипящей жидкости, подключенным к входу вспомогательного трубопровода, на которомустановлен регулятор давления, а выход вспомогательного трубопроводасоединен с камерой эжекционного смесителя установленного на основномтрубопроводе до теплопоглощающихслаев термоэлектробатареи,На чертеже изображена схема предлагаемого регулятора.Регулятор содержит термоэлектробатарею 1, теплопоглощающие спаи 2, которой установлены на основном трубопроводе 3, а также вспомогательный трубопровод 4, находящийся в тепловомСоставитель А.Гонраксоюва Редактор Г.Волкова Техред З,Палий Корректор А.Тяско Заказ 7739/34 Тираж 841 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 1120контакте с тепловыделяющими спаями 5термоэлектробатареи 1, На основномтрубопроводе 3 после теплопоглощающих спаев 2 термоэлектробатареи 1 установлен сепаратор 6 для отделениялегкокипящей жидкости от основногопотока. Сепаратор 6 трубопроводом 7соединен с емкостью 8, заполненнойлегкокипящей жидкостью, Емкость 8соединена с всасывающим патрубком 1 Онасоса 9, который обеспечивает циркуляцию жидкости в регуляторе, Нагнетательный патрубок насоса 9 соединенс входом 10 вспомогательного трубопровода 4, на котором установлен регулятор 11 давления. На основномтрубопроводе 3 до теплопоглощающихспаев 2 термоэлектробатареи 1 установлен эжекционный смеситель 12,эжекционная камера 13 которого соедииена с выходом 14 вспомогательноготрубопровода 4,Регулятор работает следующим образом,При включении термоэлектробатареи 1 ее теплопоглощающие спаи 2 охлаждают стенки основного трубопровода 3 до температуры, которая нижетемпературы замерзания легкокипящей,жидкости, но выше температуры эамерза- ЗОния жидкости основного потока, чтосоздает условия для образования слояльда над теплопоглощающими спаями 2.Толщина слоя льда определяет гидравлическое сопротивление основного трубопровода 3 и, следовательно, расходжидкости (газа) в нем.Изменение расхода жидкости (газа)основного потока в трубопроводе 3приводит к изменению расхода легко Окипящей жидкости в трубопроводе 4 ик изменению условий охлаждения тепловыделяющих спаев 5 термоэлектробатареи 1, что, в свою очередь, вызывает 292 4изменение холодопроизводительности батареи 1 и температуры ее теплопоглощающих спаев 2. Изменение расхода легкокипящей жидкости и температуры теплопоглощающих спаев 2 приводит к изменению .толщины слоя льда, образующегося над последними, При этом автоматически регулируется расход, Сепаратор 6 отделяет от основной жидкости легко- кипящую добавку и через трубопровод 7 возвращает ее в емкость 8 для последующего использования. Настройка регулятора на определеиный расход осуществляется изменением настройки регулятора 11 давления.Применение предлагаемого регулятора позволяет автоматически регулировать в основном трубопроводе расход жидкостей и газов, температура замерозания которых ниже -10 С с помощью термоэлектробатареи, так как для образования слоя льда используется легкокипящая жидкость. При этом, поскольку температура замерзания легкокипящей жидкости может быть достаточно высокой, применение термоэлектробатареи становится экономически целесообразным. Таким образом, расширяется область применения регулятора.Наличие сепаратора позволяет регу" лировать расход жидкости (газа) даже в том,случае, когда холодопроизводительность термоэлектробатареи ока" зывается недостаточной для образования слоя льда необходимой толщины из-эа большого расхода основной жидкости (газа), поскольку отделение легкокипящих добавок уменьшает расход на выходе сепаратора. Таким образом, расширяется диапазон регулирования основной жидкости (газа). Кроме тоГо, на работу предлагаемого регулятора в меньшей степени влияет изменение давления на его выходе.