Устройство для регулироваия расхода рабочей среды

(19) 0051) ИДЕТЕПЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1057928, кл. 0 05 Р /06, 1983.Авторское снидетельство СССРУ 981948, кл. 0 05 Э 7/03, 1981,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯРАСХОДА РАБОЧЕЙ СРЕДЫ(57) Изобретение относится к областиавтоматического регулирования, а более конкретно к технике регулированиярасхода н потоке текущей среды. Цельизобретения - повышение ресурса инадежности устройства. Новым в устройстве является то, что рабочую среду пропускают через установленную в канале перегородку 3, выполненную из проницаемой пористой структуры, изме" нение площади проходного сечения которой достигается тем, что в нее со стороны боковой поверхности подают некоторый объем управляющей среды, которая не растворяется с основной. Для уменьшения расхода рабочей среды увеличивают объем управляющей среды, а для увеличения расхода объем уменьшают. Максимальный перепад данления на одной регулирующей перегородке должен бить меньше, чем большее капиллярное давление, реализуемое гра- с ницей раздела рабочей и управляющей сред в порах перегородки, 1 з.п. -лы, 2 ил.1 3579Изобретение относится к автоматическому регулированию, а более конкретно к технике регулирования расхода н потоке текущей среды, и может5быть использовано н различных отраслях производства и техники, где необходимо точное соблюдение заданногорасхода среды, например н химическомпроизводстве, энергетическом машиностроении, и пищевой промышленностии т.д.Цель изобретения - увеличение ресурса и надежности устройства,На Лиг, изображено устройстводля регулирования расхода рабочейсреды, поперечный разрез; на Лиг.2 -средство подачи управляющей среды,снабженное механизмом вытеснения нормиронанного расхода. 20Устройство для регулирования расхода рабочей среды содержит корпус 1с входным каналом 2, по которому внаправлении стрелки течет рабочаясреда (газ), Поперек канала 2 установлены регулирующие перегородки 3-5,выполненные из проницаемого пористого материала, Боконые поверхности перегородок 3-5 сообщаются со средствомподачи нормированного объема управляв. 30щей среды (жидкости), состоящим иземкости б, заполненной жидкой управляющей средой, снабженной механизмом7 изменения ее объема, Перегородкивыполнены из пористой структуРы, про- Э 5ницаемой в осевом и радиальном направлениях, Эквивалентный капиллярный диаметр пор й. определяемый как отношение й = 4 Р/П, где Р - площадь капиллярного канала; П - его периметр, в 4 росевом направлении (совпадающем спродольной осью канала), выполненпеременным и увеличивается в направлении от границ перегородки к ее цент"ру, Минимальное значение диаметр порпринимает в зонах указанных границ.Диаметр пор в радиальном направлениипревышает минимальное значение диаметра пор в осевом направлении.Устройство работает следующим об Оразом.При движении газа или жидкости через перегородку 3 со скоростью Ч егодавление уменьшается на величину ЛР,(с, Р - вязкость и плотность газаили жидкости соответственнод в ,толщина перегородки;Б - площадь поперечного сеченияперегородки, по которомутечет газ (жидкость),При перемещении механизма 7 изменения объема жидкость движется по радиальным поровым каналам перегородки,при этом площадь Б уменьшается и, какэто следует из (1), возрастает ЛРэ,что влечет за собой уменьшение расхода газа, Для увеличения расхода газаувеличивают объем жидкости в емкости6 и жидкость из перегородки выдавливается обратно в емкость 6, Б увеличивается,а д Р падает, Приближенноплощадь Б можно определить по формулеБо (2)где Е - пористость материала перегородки;Ч - объем управляющей среды, поданной н перегородку;Б- площадь поперечного сеченияканала, в котором установлена перегородка 3.Из (1) и (2) гидравлическое сопротивление перегородки, а значит и расход рабочей среды протекающей черезрегулятор, обратно пропорционален подаваемому в перегородку объему управляющей среды Ч,Капиллярные давления Р, ЛР нпорах можно определить по Формуле (1)211 г фгде б - коэдхЪициент поверхностногонатяжения на границе разделаосновной и регулирующей сред;ВВг- радиусы менисков,Если разность давления на перегородке л Рз не превысит разности капиллярных давлений дР, - Л Рг, то жидкость не сможет покинуть перегородку.Таким образом, ДР, должна быть меньше ВР так как при В - ,а, ДРг - О"дРг РКогда надо увеличить диапазон регулирования расхода, можно установить последовательно несколько регу-,лирующих перегородок. Если рабочейсредой является жидкость, то в качестве управляющей среды можно использовать газ или жидкость, котораяне растворима с рабочей, Среды надооставитель Н.Гон ехред М. Ходанич зова Корректор С.Ч Редактор И.Шулл 97/48 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, ЖЗака 63 Подписноеного комитета СССРений и открытий ушская наб.,твенно-полиграйическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 роиз з 3579подбирать так, чтобы коэААициент Ьбыл наибольшим, Например, если н качестве одной из сред будет жидкийметалл, 6 которого достигнет нескольких десятых Н/м, то АР может дости 51гать сотен килопаскалей,В ряде случаев. целесообразно снабжать. источник управляющей среды системой вытеснения нормированного расхода текучей среды (Фиг,2), котораяможет содержать гибкую емкость Я,привод (электродвигатель) 9 и передающий механизм 10, преобразующийвращение вала привода 9 в перемещение штока 11, Потенциометр 12 служитдатчиком перемещения штока 11,Изобретение позволяет создатьпассивные (т.е. не имеющие подвижныхэлементов) регуляторы расхода, которые имеют большой ресурс безотказнойработы в агрессивных и нагретых средах, В силу отсутствия в регуляторахрасхода подвижных элементов их можновыполнять не только из металлов, но 25и из стекла, керамики, пластмассы идругих материалов, Такие регуляторырасхода совместимы с существующими системами гидро- и пневмоавтоматики,что важно при создании автоматизированных агрегатов и производств. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования расхода рабочей среды, содержащее корпус с входным и выходным каналами, между которыми установлен регу лирующий орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения ресурса и надежности устройства, регулирующий орган выполнен в виде по крайней мере одной перегородки из проницаемой пористой структуры, боковая поверхность которой соединена со средством подачи нормированного объема жидкой управляющей среды, не растворимой в рабочей среде.2Устройство по п1 о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что средство подачи нормированного объема жидкой управляющей среды выполнено в виде емкости, заполненной жидкой управлякг щей средой и снабженной механизмом изменения ее объема.