Устройство для регулирования соотношения расходов газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК нв 1474(51)4 С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А 4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИ ТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 716024, кл. С 05 Р 11/00, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯСООТНОЗБНИЯ РАСХОДОВ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствамдля регулирования и автоматического поддержания соотношения двух смешиваемых потоков газа, и может бытьприменено в химической и нефтехими.ческой отраслях промьппленности, атакже в аналитическом приборостро,ении в качестве метрологической установки для получения газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых для поверки анализаторов состава газа. Цель изобретения - упрощение, повышение точности и расширение области применения устройства. Устройство для регулирования соотношения расходов газов содержит трубопроводы 1 и 2 подачи первого и второго газов, регуляторы давления "после себя" 3 и 4, турбулентные регулируемые дроссели 5 и б, запорные клапаны 7 и 8, трубопровод 9 смеси газов, байпасный трубопровод 10, потребитель газовой смеси - нагрузка 11 запорный клапанЭ12, емкость 13, измеритель давления 14, запорный клапан 15, регулятор давления "до себя" 16, 1 ил.Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствамдля регулирования и автоматическогоподдержания соотношения двух смешиваемых потоков газа, и может быть5применено в химической и нефтехимической отраслях промьппленности, атакже в аналитическом приборостроении в качестве метрологической10установки для получения газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых для поверкианализаторов состава газа.Цель изобретения - упрощение, 15повьппение точности и расширение области применения устройства,На чертеже показана структурнаясхема устройства.Устройство для регулированиясоотношения расходов газов содержиттрубопровод 1 подачи первого газа,. дроссели 5 и б, запорные клапаны7 и 8, трубопровод 9 смеси газов,к которому подключены байпасный трубопровод 10 и потребитель 11 газовой смеси (нагрузка), перед которымустановлен запорный клапан 12. Набайпасном трубопроводе последовательно расположены емкость 13, измеритель 14 давления, запорный клапан15 и регулятор 16 давления "до себяц35 Регуляторы 3 и 4 давления предназначены для поддержания заданного давления перед регулируемыми дросселями 5 и 6, причем, чтобы обеспечить надкритический режим истечения газа через дроссели, абсолютное давление на выходе регуляторов должно в два и более раза превьппать абсо лютное давление в трубопроводе смеси. Запорные клапаны 7, 8, 12 и 15 предназначены для перекрытия потоков газа в соответствующих трубопроводах при установлении соответствующего соотношения расходов газов смешиваемых потоков. Регулятор 16 давления предназначен для поддержания заданного давления в трубопроводе смеси независимо от изме 55 нения пневматического сопротивления потребителя. Поддержание заданного давления в трубопроводе смеси достигается путем автоматического из менения расхода газа через регулятор 16 давления.С помощью емкости 13 и измерителя 14 давления определяется соотношение расходов смешиваемых потоков.Устройство функционирует следующим образом.,Регуляторы 3 и 4 давленияподдерживают постоянное давление газаперед регулируемыми дросселями.При открытых запорных клапанахдросселями 5 и 6 ориентировочноустанавливают в трубопроводе такойрасход смеси газов, чтобы часть егопоступила в байпасный трубопровод.При закрытых запорных клапанах 8,12 и 15 открывают запорный клапани определяют время, например, спомощью секундомера, в течение которого давление в емкости изменяется по показаниям измерителя давленияна величину ВР. В этом случае расход газа Я через переменный дроссель 5 равен(1) где Ч - внутренний объем емкости;ЛР - изменение давления в емкости;С - время, в течение которогодавление в емкости изменилось на величину дР.Далее закрывают запорный клапан 7, открывают запорный клапан 8 и определяют время, в течение которого давление в емкости изменяется на ту же величину ЛР. В этом случае расход газа 0 2 через переменный дроссель 6 равен(3) где К - соотношение расходов смешиваемых потоков.Таким образом, устанавливая переменными дросселями времена С, и где С 2 - время, в течение которого давление в емкости изменилось на величину ЙР,После этого открывают все запорные клапаны и к потребителю поступает смесь с соотношением расходов смешиваемых потоов, определяемым по формуле(4) где С - концентрация компонентав смеси.С учетом уравнений (1) и (2)уравнение (4) принимает вид Составитель Н,ГондаксазоваРедактор В.Данко Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко Заказ 1891/44 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11.3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,101 при которых изменение давления в ем" кости соответствует одному и тому же значению, можно получать требуемые соотношения расходов смешиваемых потоков,Устройство не требует предварительного измерения расхода газа в каждом потоке и имеет более высокую точ" ность, так как соотношение расходов газов определяется только погрешностью измерения времени и давления в емкости, обладает более высокой стабильностью поддержания заданного соотношения расходов газосмешиваемых потоков, так как переменные дроссели работают в надкритическом режиме истечения и колебания давления в нагрузке до известных пределов и не влияют на расходы газа, имеют более простое конструктивное выполнениеУстройство позволяет через известное соотношение расходов смешиваемых потоков получать газовые смеси с известным содержанием компонентов для использования их в качестве метрологического обеспечения при поверке анализаторов состава газов.Так, если известная концентрация некоторого компонента в каждом потоке смешиваемых газов (например,влаги) соответственно С 1 и С , то содержание его в газовой смеси на вы= ходе устройства определяется из уравнения Таким образом, задавая времена 10 и г. при известных значениях С, иС , можно с помощью устройства получать газовые смеси с известнымсодержанием компонента. 15 формула изобретенияУстройство для регулирования соотношения расходов газов, содержащеетрубопроводы подачи газов, на каждом из которых установлены последовательно регулятор давления "послесебя" и сужающий элемент, трубопровод смеси газов, соединенный с трубопроводом подачи газов, с нагрузкой и с байпасным трубопроводом с ус тановленным на нем регулятором давления до себя о т л и ч а ю щ ее с я тем, что,с целью упрощения,повьппения точности и расширения области применения устройства, оноснабжено емкостью, измерителем давления и запорным клапаном, установленными последовательно на байпасном трубопроводе перед регуляторомдавления, причем на каждом трубопроводе подачи газов после сужающегоэлемента и на трубопроводе смеси газов после подключения байпасного трубопровода установлен запорный клапан, а сужащий элемент выполнен в виде турбулентного регулируемого дросселя с надкритическим режимом истечения.