Регулятор соотношения расхода газа и воздуха

)4 Г 23 М 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ЕНИЯ воздухопроводом. Ж 0 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградское отделение Всесоюзного научно-исследовательскогои проектного института "Теплопроект"(56) Авторское свидетельство СССРВ 787808, кл.,Р 23 Н 1/02, 1980.(54)(57) РЕГУЛЯТОР СООТНОШЕНИЯРАСХОДА ГАЗА И ВОЗДУХА, содержащиймембранный датчик перепада давлений,одна полость которого подключена кгазопроводу, а другая - к воэдухопроводу, выходное устройство, соединенное с регулирующим органом, установленным на газо- или воздухопроводе, а также задатчик соотношения в виде нерегулнруемого и регулируемого при помощи винта дросселей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точнОсти регулирования при изменении температуры воздуха, регулируемый дроссель снабжен тепловым элементом, соединенным с воздухопроводом, причем регулирующий винт закреплен на тепловом элементе, а по-, лость мембранного датчика, подсоединенная к воздухопроводу, дополнительно соединена с входом регулируемого и выходом нерегулируемого дросселей, при этом вход последнего соединен с180648 е 40 45 50 1 1Изобретение относится к области сжигания газообразного топлива и может быть использовано для регулирования соотношения расходов газа и воздуха при сжигании газа в промышленных печах и сушилах металлургической и машиностроительной про-, мышленности.Целью изобретения является увеличение точности регулирования при изменении температуры воздуха.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - регулируемый рроссель задатчика соотношения; на фиг. 3 - выходное устройство мембранного датчика перепада давлений; на Фиг. 4 - разрез А-А на Фиг. 3; на Фиг,5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 3. Регулятор содержит мембранный датчик 1 перепада давлений, состоящий из корпуса 2, разделенного на две полости мембраной 3, связанной с выходным устройством 4. Мембрана 3 удерживается в корпусе 2 в определенном положении с помощью пружи.ны 5. Первая полость, газовая,мембранного датчика 1 перепада давлений с помощью импульсной трубки 6 соединена с газопроводом 7, вторая его полость, воздушная, с помощью им - пульсной трубки 8 соединена с воздухопроводом 9. На импульсной трубке 8 установлен нерегулируемый дроссель 10. Воздушная полость мембранного датчика 1 перепада давлений связана, кроме того, с атмосферой импульсной трубкой 11, на которой установлен регулируемый дроссель 12. Газопровод 7 и воздухопровод 9 подсо динены к горелке 13. Регулируемый дроссель 12 содержит сопла 14 и регулирующий винт 15, соединенный резьбовым соединением с тепловым элементом 16. Профили выходной части канала сопла 14 и входящего в него конца регулирующего винта 15 выполнены в соответствии с законом, обеспечивающим необходимое изменение расхода воздуха через регулируемый дроссель 12 при взаимном перемещении сопла 14 и регулирующего винта 15. Сопла .14 и тепловой элемент 16 представляет собой трубки, выполненные с возможностью перемещения в отверстиях нетеплопроводящего штатива 17 и закрепляемые в нем с помощью винтов 18 и 19. Один конец 10 15 20 30 35 трубки настраиваемого теплового элемента 16 соединен с атмосферой, другой конец ее соединен с воздухопроводом 9 с помощью теплопроводящей трубки 20, на которой установленвентиль 21, также выполненный изтеплопроводящего материала. Трубка20 и вентиль 21 являются теплопроводом, По которому тепло подаваемогона горение воздуха поступает к тепловому элементу 16, Выходное устройство 4 регулятора представляет собойпневматический золотник, состоящийиз закрепленного на корпусе 2 мембранного датчика 1 перепада давленийцилиндра 22 и связанного с мембраной3 поршня 23. Цилиндр 22 имеет каналы24 - 26, расположенные в одной плоскости, а поршень 23 - каналы 27 и28, расположенные в двух плоскостяхпо высоте золотника; расстояние между плоскостями расположения каналов27 и 28 определяет зону нечувствительности регулятора. К каналу 24 подсоединен подвод сжатого воздуха 29,канал 25 соединен с атмосферой, кканалу 26 подсоединена импульснаялиния 30, связанная с регулирующиморганом 31, установленным на воздухопроводе 9. Регулирующий орган 31 выполнен с возможностью перемещения подвоздействием сжатого воздуха и можетбыть как шланговым, так и мембранным.Тепловой элемент 16 выполнен из материала, имеющего большой коэффициентлинейного, расширения, а сопла 14 выполнено из материала с коэффициентомлинейного расширения практически равным нулю. Регулируемый дроссель 12 устанавливается в непосредственной близости от воздухопровода 9, трубка 20 имеет минимальную длину, что обеспечивает оптимальные условия тепло- передачи от воздухопровода 9 к тепловому элементу 16. Тепло передает/ ся как по трубке 20 и вентилю 21, так и вместе с воздухом, проходящим .через настраиваемый тепловой элемент 16 и стравливаемым в атмосферу. Расход воздуха по трубке 20 спомощью вентиля 21 выбирается достаточным для того, чтобы настраиваемый тепловой элемент имел температуру идущего на горение горячего воздуха. В то же время импульснаятрубка 11 имеет значительную длину,выполнена из теплопроводящего материала, в необходимых случаях еез 1длина увеличивается специально, ейпридают, например, форму змеевика.Расход воздуха через сопло 14 близок к нулю, так как расход этот должен обеспечивать. изменение давленияв очень небольшом объеме, а именнов воздушной полости мембранного дат.чика 1 перепада давлений, которыйвесьма мал. Поэтому тепло от воздухопровода 9 к соплу 14 не передается. Поскольку штатив 17, в которомзакрепляются сопло 14 и тепловойэлемент 16, выполнен из изоляционного, нетеплопроводящего материала,то указанные особенности конструкции регулятора приводят к тому,чтосопло 14 в процессе работы регуля-тора имеет температуру цеха, а тепловой элемент 16 имеет температурупоступающего на горение воздуха.Регулятор работает следующимобразом.Если соотношение расходов газаи воздуха, поступающих по газопроводу 7 и воздухопроводу 9 к горелке13, соответствует заданному, а следовательно соответствует заданномуи соотношение давлений в газо- и .воздухопроводах 7 и 9, давление газа и воздуха, поступающих в газовуюи воздушную полости мембранногодатчика 1 перепада давлений по импульсным трубкам 6 и 8, уравновешивается и мембрана 3 находится вфиксированном положении, определяемом, кроме того, натяжением или сжа.тием пружины 5. При изменении давления газа или воздуха мембрана 3,перемещаясь передает в ту или инуюсторону поршень 23.Если расход и давление поступающего на горение воздуха становитсябольше заданного, мембрана 3, перемещая вверх поршень 23 выходногоустройства 4, соединяет с помощьюканала 28 каналы 24 и 26 цилиндра22, соединяя, такий образом, подвод сжатого воздуха 29 с импульсной линией 30. Сжатый воздух, поступая в регулирующий орган 31 по импульсной линии 30, закрывает его,при этом давление и расход воздухауменьшаются,Если давление и расход воздуха уменьшаются, мембрана 3 перемещаясь вниз, перемещает вниз поршень 23 выходного устройства 4, который с помощью канала 27 соединяет каналы180648 4 25 и 26, соединяя, таким образом, с атмосферой импульсную линию 30 и регулирующий орган 31. Последний открывается, при этом давление и расход воздуха, поступающего к горелке 13, увеличивается. Изменение задания соотношения осуществляется вращением регулирующего винта 15, вследствие чего его конусный конецо увеличивает или уменьшает размер площади выходного отверстия сопла 14, в связи с чем уменьшается или увеличивается расход воздуха через трубки 11 и 8 и дроссель 10. Изменяется перепад давления на дросселе 10, изменяется давление в воздушной полости мембранного датчика 1 перепада давлений, следовательно, и соотношение давлений газа и воздуха в воздушной и газовой полостях мембранного датчика 1 перепада давлений и поддерживаемое им соотношение расходов газа и воздуха.При изменении .температуры воздуха, подаваемого на горение, изменяется его объем и давление. Для компенсации нарушения соотношения расходов вызываемых изменением температуры воздуха,служит тепловой элемент 16. При изменении температуры воздуха тепловой элемент 16 нагревается, как теплом, поступающим непосредственно по теплопроводящей трубке 20, так и теплом поступающего через настраиваемый тепловой элемент 16 в атмосферу, воздуха. В связи с этим длина настраиваемого теплового элемента 16 изменяетсяПоскольку сопло 14, будучи отнесенным от настраиваемого теплового элемента 16, соединено с ним через нетеплопроводящий штатив 17, остается холодным, а сопло 14 и тепловой элемент 16 жестко связаны со штативом 17 с помощью винтов 18 и 19, то тепловой элемент 16, удлиняясь или укорачиваясь, изменяО 25 30 35 40 ет расстояние конца регулирующеговинта 15 от выходного отверстия сопла 14, изменяя площадь его выходногоотверстия. При этом изменяется расход через импульсную трубку 8, дроссель 10, импульсную трубку 11 и сопло 14. Расход этот изменяется по за 14 и конца регулирующего винта 15.В соответствии с этим законом изменяется перепад давления на дросселе данному закону, который определяется55 профилем выходной части канала сопла1180648 1 Я 29 фигЗ Фиг.б оставитель М. Лазутоехред Т.Дубинчак Редактор С. Патруш Корректор В. Бутяга каз 5905/35 Тираж 525 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , дПодписное 4/5 П "Патент жгород, ул. Проектна и 10 и давление в воздушной полости мембранного датчика 1 перепада давлений и эти их изменения компенсируют изменение давления воздуха, вызыва 5 емое изменением его температуры, и регулятор поддерживает соотношение газа и воздуха, учитывая только фактическое изменение количества воздуха. Необходимая степень воздействия теплового элемента 16 подбирается изменением длины конца теплового элемента 16, несущего регулирующий винт 15. Для увеличения степени воздействия теплового элемента 16, освободив вин ты 18 и 19, перемещают сопло 14 и теп. тепловой элемент 16 в отверстиях штатива 17, увеличивая длину конца теплового элемента 16 несущего винт 15,и,затем вновь закрепляют их винтами18 и 19,оставляя неизменным расстоянйе между выходным отверстием сопла14 и конусным концом винта 15. Приэтом дпины холодного неудлиняющегосяконца сопла 14 и нагреваемого воздухом конца теплового элемента 16 увеличиваются, увеличивается разностьих длин при нагреве теплового элемента 16, в связи с чем увеличениевыходного отверстия сопла 16 при изменении температуры воздух.д будетбольшим, а. следовательно, большимбудет и воздействие теплового элемента 16. При уменьшении длин соответствующих концов сопла 14 и тепловогоэлемента 16 степень воздействия теплового элемента 16 будет уменьшаться