Регулятор расхода

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик пп 926622(22) Заявлено 16.13 79 (21) 2842068/18-24с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 070582. Бюллетень Мо 17Дата опубликования описания 070582 151 М.Кл з С 05 Р 7/01 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72 Авторизобретения Л.Г. Красневский Институт проблем надежности и долговечноти машин. АН Белорусской ССР(54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА Изобретение относится.к машиностроению, а конкретно к автоматическим регуляторам расхода жидкости или газа, и может найти применение в пневматических или гидравлических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного расхода рабочего тела.Известен регулятор с упругим ре-. гулирующим органом, изменяющим проходное сечение под действием давления регулируемого потока (1).Недостаток данного регулятора - малая чувствительность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен эластичный затвор, выполненный в виде тела вращения и образующий со стенками корпуса управляющую камеру, сообщейную с полостью затвора 2) .Недостатками известного устройства являются малая чувствительность и сложность, обусловленные наличием герметичного чувствительного элемента, В процессе работы регулятора происходит деформация трех упругих оболочек: одной - собственно затво 1ра и двух - чувствительного элемента,Очевидно, что чувствительность регулятора зависит от толщины этих5оболочек, Однако толщина, в первуюочередь, выбирается по соображениямпрочности, что во многих случаях непозволяет обеспечить желаемую чувствительность,10 Цель изобретения - повыаениечувствительности и упрощение регулятора,Поставленная цель достигаетсятем, что в регуляторе эластичный затвор выполнен в форме трубки Вентури.В полости затвора может бытьустановлен обтекатель для расширения диапазона регулирования.На фиг. 1 представлен регулятор20 Расхода, разрез; на фиг.2 - графикизменения напора вдоль сечения регулятора,Корпус 1 регулятора (фиг.1 имеетвходной и выходной патрубки 2 и 3и внутреннюю полость 4, служащую вкачестве управляющей камеры, Эластичный затвор 5, имеющий форму телавращения с сужением в средней части,например в форме трубки Вентури,закреплен своими концами в корпусепатрубками 2 и 3. Отверстие 6926622 Таким образом, сам затвор здесьвыполняет также функции чувствительного элемента, реагирующегона изменение расхода.При увеличении расхода сверх номинального возрастает такжескоростьпотока, что приводит к возрастаниюсжимающих сил и автоматическомууменьшению сечения затвора, В результате устанавливается новое равновесное состояние затвора при сохранениирасхода в заданных пределах.При уменьшении расхода затвор,наоборот, расширяет свое узкое сече-ние, приближаясь к исходному (бездавления) положению за счет упругихсил,Для работы на газовых потоках низкого давления затвор может быть выполнен в виде тонкой пленки однородной толщины. Для работы на высоконапорных потоках требуемые упругие свойства затвора могут быть обеспечены его армированием, например узкими стальными пластинами 9 и т.д.Для расширения пределов изменения сечения затвор может быть снабжен обтекателем 7, Подбором размеров обтекателя можно обеспечить, например, изменение сечения от максимума . до нуля путем посадки узкой части затвора на обтекатель. Преимуществом предлагаемого регулятора является повышение чувствительности вследствие большой величины усилия, изменяющего сечение затвора, а также того, что,здесь деформируется только одна оболочка против трех в известном. Отсутствие чувствительного элемента как самостоятельного устройства упрощает конструкцию регулятора и трудоемкость его изготовления, а также устраняет износ затвора в зоне его сжатия чувствительным элементом. Кроме того, регулятор имеет более широкие пределы регулирования расхода. 50 Формула изобретения 1, Регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен эластичный затвор, выполненный в виде тела вращения и образующий со стенками корпуса управляющую камеру,сообщенную с полостью затвора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения регулятора, эластичный затвор выполнен в форме трубки Вентури.2. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования,сообщает полость 4 с выходной частью полости затвора 5.Пунктиром показаны установка в регуляторе обтекателя 7 на штангах 8, отогнутые концы которых зажаты между торцами затвора 5 и патрубка 5 3, а также стальные упругие армирующие элементы (пластины) 9 в теле затвора 5.Регулятор работает следующим образом. 10При дрохождении жидкости или газа от входного патрубка 2 к выходному 3 поток сужается, а затем вновь расширяется в полости затвора 5. При этом происходит двойное преобразование полной энергии потока. При сужении скорость и соответственно кинематическая энергия (скоростной напор) потока возрастает, а потенциальная энергия (статический напор) уменьшается. При расширении на вы 20 ходе из затвора поток замедляется и кинематическая энергия вновь убывает, а потенциальная увеличивается, так что статическое давление в выходном патрубке 3 равно давлению25 во входном за вычетом небольших гидравлических .потерь. На фиг, 2 заштрихованная косой штриховкой область соответствует,1 скоростной составляю 1щей напора- , где х - удельный вес жидкости йли газа, ч - скорость потока, 9 - ускорение силы тяжести,Из фиг, 1 и 2 следует, что со стороны полости 4, отверстием 6 сообщенной с выходом из затвора 5, на внешнюю поверхность последнего действует статическое давление РЬЫХ а на его внутреннюю поверхность переменная статическая составляющая давления в потоке. В зоне А (фиг,2) 40 наружное давление больше внутреннего, а в зоне б - меньше. Соответственно на входную часть затвора 5 действуют незначительные растягивающие усилия, а на узкую и выход ную части - значительные сжимающие.Под действием усилий затвор 5 сжимается и его сечение в узкой части уменьшается. При этом площадь поверхности затвора возрастает и материал затвора растягивается.При уменьшении сечения затвора количество проходящей через него жидкости уменьшается, скорость потока и соответственно перепады давления, сжимающего затвор, падают, Рав 55 навесное состояние наступает, когда сжимающие силы со стороны жидкости уравновешиваются упругими силами, возрастающими при растяжении материала затвора. Соответствующая величина площади узкого сечения и расхода является величиной постоянной для данного регулятора, зависящей, при прочих равных условиях, от упругих свойств затвора.6592 бб 22 в полости эластичного затвора установлен обтекатель,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе7 У / иг.Я Составитель Н. Гондаксазовавач Техред Ж. Кастелевич Корректор . ДемчикМ е дак ПоцписСССРйд. 4/5 Зака г. Ужгород, ул, Прое 1 Пат фили 40 Тираж ВНИИПИ Го по дел 113035, Москв08 арс твен изобрет ЖР 1. Авторское р 450931, кл. 62, Авторское Р 579600, кл. 6 (прототип)го комите ий и открыушская наб свидетельство СССР05 0 .7/01 1974.свидетельство СССР05 Э 7/01, 1977