Изодромный регулятор расхода газа

О Л И С А Н И Е, 11 э 1 ээоэИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВЯДЮТЕДЬСТВУ1) Дополнительное к авт, свил-ву 2) Заявлено 07. 02.77 (21) 2450311/18-0 1)М, Кл Й 05 Й 7/О Р 01 О 17/26 присоединением за осударстаенный камнтеСовета Мнннстров СССРпо делам нзооретеннйн открытнй(45) Дата опубликования описання 12.07.78(54) ИЗОДРОМНЫЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ГАЗА Изобретение относится к области турбокомпрессоростроения, в частности к конструкциям регуляторов постоянного расхода (так называемых регуляторов количества), входящих в состав системы автоматического регулирования турбокомпрессора и обеспечивающих постоянный расход газа через компрессор.Известен. изодромный регулятор, содержащий измеритель регулируемого параметра, связанный с управляющим элементом непосредственно и через изодромное устройство 11.Недостатками укаэанного регулятора являются заниженная точность, малая надежность из-за сложности конструкции и невозможность плавно менять постоянную времени изодрома.Белью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции.Поставленная цель достигается тем, что изодромное устройство выполнено в виде цилиндра,в кэтором расположен гидроуплотненный поршень с образэванием двух полостей, эдна из кэторых сэединена с входом, а другая через дроссель,регулирующий время изодромного устройства, - с выходом измерителя регулируемого параметра.На чертеже схематично изображенизэдромный регулятор расхода газа.Регулятор содержит измеритель 1 регулируемого параметра, управляющий алемент и изодромное устройство. Управляющий элемент состоит из сопла 2 и мембраны 3, помещенной в корпус 4. Соплосоединено с пружиной 5 возврата, мембрана - с пружиной 6, натяг которой регулируется винтом 7. Жесткий центр мембраны соединен с силъфоном 8, отделяющим воздушную полость А от сливнойполости Б.Иэодромное устройство выполнено. ввиде цилиндра 9, в котором расположен 20 гидроуплотненный; поршень 10 с образованием полостей В и Г, Шток 11, который перемешается внутри привареннойк цилиндру 9 трубы 12 и . к к оторомуподвешены грузы 13, сэединен рычагом 25 14 с кулачком 15, вращающимся вокруг(2) или оси и посредством перемещения; сопла 2воздействующим на импульсную линию 16,управляющую открыванием паровых клапанов турбины, Труба 12 служит одновременно для подвода воздуха из линии17 до измерителя 1 регулируемого па 5раметра в полость Г. Полость В соединена с линией 18 после измерителя 1 через дроссель 19,Внутренняя полость цилиндра 9 заполнена гидроуплотняющей жидкостью (водаили масло), уровень которой ниже верхней части трубы 12 на 40-80 мм.На чертеже показаны также линия 20подачи воздуха из атмосферы на вход измерителя 1-и линия 21 подачи воздухана всасывание компрессора.Регулятор работает следующим образом,При увеличении расхода воздуха черезкомпрессор выше звданного перепад дав Оления на измерителе 1 увеличивается,вследствие чего мембрана 3, преодолеваясилу пружины 6, перемещается вправо иувеличивает слив рабочей жидкости (воды)из сопла 2, соединенного с импульсной 25линией 16. Это ведет к прикрытию паровых клапанов; снижению скорости вращения приводной турбины и прекращениювозрастания расхода воздухг через компрессор. Таким способом осуществляется зОпропорциональное воздействие регулятора на систему автоматического регулирования,Одновременно при увеличении перепададавления на измерителе 1 выше заданного увеличивается перепад давления, действующий на поршень 10, в результатечего сила, действующая на поршень снизу, превышает силу тяжести подвижныхчастей (вес грузов 13, поршня 10 со 4 оштоком 11) и он начинает перемещатьсявверх, поворачивая рычаг 14 с кулачком15 по часовой стрелке. Это приводитк перемещению сопла 2.под действием.пружины 5 влево и дополнительному увеличению слива рабочей жидкости из импульсной линии 16, тем самым дополнительно уменьшается расход воздуха через компрессор до заданной постояннойвеличины. 50Уравнение равновесия поршня имеетследующий вид: р Ы6Ггде Ь 3 Э - переПад на расходомерном устройстве,С - вес подвижных частей астатической части регулятора;Р - плошадь поршня.Так как С, и Р - постоянные величины, то и перепад (см. уравнение 2), а значит, и расход воздуха через комппрессор на установившемся режиме будет постоянным.Так как чувствительный элемент (мембрана 3) пропорционального устройства непосредственно изменяет слив иэ импульсной линии управления сервомотором турбокомпрессора, то быстродействие пропорциональной части предлагаемого регулятора расхода выше быстродействия пропорциональной части регулятораколичества, принятого за прототип.При уменьшении расхода воздуха через компрессор ниже заданного перепад давления на измерителе 1 уменьшается, мембрана 3 перемещается влево и умень- шает слив воды из импульсной линии 16, что ведет к открыванию паровых клапанов, увеличению оборотов турбинь и прекращению уменьшения расхода воздуха через компрессор. При снижении перепада давления нарасходомерном устройстве меняется перепад давления между полостями В и Г,в результате чего сила, действующая на.поршень 10 снизу, становится меньшевеса поршня и он начинает перемещаться вниз, поворачивая рычаг 14 с кулачком 15 против часовой стрелки. Приатом кулачок перемещает сопло 2 вправо,.что ведет к дополнительному уменьшениюслива рабочей жидкости иэ импульснойлинии и дополнительному увеличениюрасхода воздуха через компрессор до заданной постоянной величины, по достижении которой поршень 10 останавливается,Время иэодрома предлагаемого регулятора расхода увеличивается с прикрыванием дросселя 19 и наоборот. Посколькуполость В тупиковая, то время изодрома можно менять при помощи дросселяв широких, практически неограниченныхпределах,Предлагаемь 1 й регулятор позволяетобеспечивать высокую точность поддержания расхода воздуха через компрессор, так как измеритель 1 регулируемого параметра объединен с изодромнымустройством и управляющим элементом,вследствие чего перепад с измерителяподается непосредственно на поршень сгидроуплотнением, Эффек тивная площадьпоршня 10 не зависит от его положения,9 качестве элемента сравнения приме619906 сное 033 П НИИПИ Заказ 4507/44 Т роектная 4 атент, г. Ужгоро нены грузы 13, вес которых строго постоянен,Регулятор надежен в эксплуатации,что объясняется его простотой, так какон состоит всего иэ двух узлов, из которых самая ответственная его часть -иэодромное устройство - наиболее проста,не содержит часто выходящих из строямембран и плоских пружин.Таким образом, предлагаемый иэодромный регулятор расхода газа по сравнению 10с известным бопее надежен в работе иконструктивно проще. формула изобревния 15 Иэодромный регулятор расхода газа, содержащий измеритель регулируемого параметра, связанный с управляющимэлементом непосредственнр и через иэодромное устройство, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности и упрощения конструкции,изодромное устройство выполнено в видецилинд ра, в котором расположен гидроуплотненный поршень с образованием двухполостей, одна иэ которых соединена свходом, а другая через дроссель, регупирующий время изодромного устройства,с выходом измерителя регулируемого параметра. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССРМ 9 430356, кл.С 05 Х) 7/03 1974.