Регулятор расхода

(19) з 60507 ИТЕТ РЫТИЯМ ИЕ ИЗОБРЕТЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСАН АВТО 2(54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА (57) Изобретение относится к скому строительству и испол билизации заданных расход изобретения является повы и расширение диапазона расхода, Поставленная цел тем, что в регуляторе расход водовыпускной трубопровод устройством и расходным от котором размещен регулиру полнительный механизм 10 Н.Тарановельство СССРО 9/00, 1987.ельство СССР 7/01, 1980.(56) %1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМИ ОПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научнинститут комплекснойоративных систем(53) 621,646 (088.8)Авторское свидет304000, кл. 6 05Авторское свидетЬЬ 737924, кл. 6 05 0 о-исследовательск автоматизации мел 171819 гидротехниче- ьзуетсядлястаов воды. Целью шение точности регулирования ; ь достигаетСя а, содержащем1 с сужающим верстием 2, на ющий орган, исс мембранным1718192 40 45 чувствительным элементом 11, узел 19 задания. Надмембранная полость 13 связана с атмосферой вертикальным патрубком 14 с оголовком на отметке максимального уров, ня, верхнего бьефа, в котором.размещен шток 15, связанный через двуплечее коромысло 17 с грузом 18 узла 19 задания. Кроме Изобретение относится к гидротехническому строительству и используется для стабилизации заданных расходов воды на водовыпусках оросительного канала.Известно устройство для регулирова ния расхода воды в гидротехнических соо- ружениях оросительных систем, включающее секторный затвор.с гидравлической системой управления, имеющей мембрану и патрубок, установленный перед 10 затвором. включающий самоцентрирующийся поршень, взаимодействующий по. средством рычажной системы с мембраной гидравлической системы.:К недостаткам устройства относятся эа сорение самоцентрирующегося поршня взвешенными растительными наносами, громоздкость конструкции и осаждение взвешенных частиц наносов внутри секторного затвора, снижающих точность стабили зации расхода и надежность работы устройства в мутных потоках рабочей среды.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобре тению является регулятор расхода, содержащий трубопровод с установленным на нем сужающим устройством, корпус исполнительного механизма с подпружиненным мембранным чувствительным 30 элементом, разделяющим корпус на две полосы, причем надмембранная полость соединена с полостью трубопровода до сужающего устройства, а подмембранная полость после сужающего устройства, и ре гулирующий орган, установленный за сужающим устройством, выполненный в виде дискового затвора, Регулятор прямого действия рассчитан на одно конкретное положение стабилизации расхода. Чтобы изменить задание установки регулируемого расхода,. потребуется заменить пружину и соотношение эффективных площадей мембраны, т. е. провести разборку и сборку всего устройства, что и является его основным недостатком, при этом направляющий шток регулирующего органа, проходя в отверстии мембранной коробки, имеет.сальниковые уплотнения, ведущие к снижению того, регулирующий орган выполнен в виде гибкой армированной ленты 3 и имеется управляющая камера 4, сообщенная с водовыпускным трубопроводом 1 и снабженйая сливным каналом 1, на котором размещен клапан 8, связанный со штоком 9. 1,з. и. ф-лы, 1 ил,чувствительности, а значит и точности регулирования расхода.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение точности стабилизации расхода.Поставленная цель достигается за счет того, что в регуляторе расхода воды, содержащем водовыпускную трубу с сужающим устройством и расходным отверстием, затвор, выполненный в виде управляющей камеры, которая образована стенками водовыпускной трубы и закрепленной в ней над расходным отверстием гибкой армированной ленты, сообщена с верхним бьефом через зазор, имеющий между гибкой армированной лентой и стенками водовыпускной трубы, причем управляющая камера имеет сливной канал, на котором установлен клапан, и гидравлический канал сообщения с верхним бьефом, перед и за пределами сужающего устройства размещены датчики давления, связанные с под- и надмембранными полостями регулировочной камеры, Причем шток клапана жестко соединен с мембраной регулировочной камеры и рычагом; на другом конце которого установлен подвижный груз, а надмембранная полость связана с атмосферой посредством вертикального патрубка с оголовком на отметке максимального уровня верхнего бьефа, в котором расположен с возможно- " стью вертикального перемещения шток.Такое выполнение позволяет расширить диапазОн стабилизируемых расходов .поливной воды за счет того, что регулирование затвором в виде гибкой ленты осуществляется по разности давлений в сечениях сужающего устройства, действующих на управляющую мембрану в широком диапазоне, В вертикальном патрубке надмембранной полости формируется свободная поверхность пьезометрического напора, соответствующая напору. перед сужающимустройствам, отсутствуют утечки воды, шток перемещается без трения. что ведет к поЫ- шению чувствительности и точности регулирования.На чертеже представлена схема регулятора расхода.Регулятор расхода содержит водовыпу и 13 корпуса О, р10, В ве тикальном патруб-:-.скнойтрубопровод 1 с расходным отверсти- ке 14 формируется уровень пьеэометрического напора, соответствующий уровнюРегулятор содержит также регулирую- перед сужающим устройством 6.мемб анный чувствительный элещийий орган, включающий гибкую армирован На ме ра ун ю ленту 3, закрепленную над.расходным мент 11 сверху д ух ейств ет сила гидростатинуюл нотверстием 2, имеющую с боковыми стенка- ческого д авления Р 1, а снизу сила Р 2, Вми водовы пускного трубопровода 1 зазоры, статическом состоянии, когда нет движенияю юкамеру 4,образованнуюбо- основногопотокэ,т,е, рлентаЗэак ыта,силыи управляющую ке собой авны, т. е. Р 1- Р 2; Вковыми стенками водовыпускного трубоп Р 1 и Р 2 между ргидравлическим динамическом состоянии основного потокаканалом 5 с водовыпускным трубопроводом за сужающим устройством 6 о разуется раерстием 6 установлен- режение, и сила Р 2 становится меньше силы;,ным на водовыпускном трубопроводе 1, Кэ- Р 1, УРавнение равновесия действующ хме ен в нижней части 15 кинематической схемы двухплечевого рычаментом 11 и г зом 18 относительводовыпускного трубопровода 1, Управляю- га 17 с элементом и грущая камера 4 имеет сливной канал 7 в ниж- но оси вращения имеет вид:ний бьеф, перекрываемый клапаном 8; 1 ( ), 1жестк о связанным с штоком 9. где 0 - масса груза 18;Рег лятор расхода содержит корпус ис 1- плечо приложе руния г за 18 относиполнительного механизма 10 с мембранным тельно оси вращения рычага 17;чувствительным элементом, р11 азделяю; 1- плечо приложения силы Р 1 и Р 2 отнооси в а ения ычага 17,щим корпус на подмембранную 12 и над- сительно оси вращения рычагамемб анную 13 полости. Надмембранная Если транспортируемый регулятороммем ранную13 полость соединена с полостью водовыпу расход оказалслся выше заданной величины,скного тру опровода до уб 1 о с жающего уст- например, в результате повышения напора6 подмембранная 12 полость - с со стороны верхнего бьефа, то разряжениеройства, а подмево овып скным трубопроводом 1 после су- внутри полости 12 камер уы 10 величивается,жающего устройства 6. Надмембранная 13 и урэв е ( ) рн ние(1) и инимает вид неравенства;(2)полость связана с атмосферои посредством 30 6 1 (30 61(Р 1 - Р 2)1.ве тикального патрубка 14 с оголовком на В этом слу а д уч е в хплечий рычаг 17 повертотметке максимального уровня верхнего бьефа, ворачивается попо часовой стрелке и правымв вертикальном патрубке 14 расположен с воз- своим концом даввит на шток 15 с клапаномможностью перемеремещения шток 15, в 8, перекрываясбросьоеотверстиеканалэ 7,верхнеи части котк торого установлен шарнир 35 Вода по каналу 5 стремится в упр уг соз ается авление на гибкую16, с которым через опору двуплечего коро- камеру 4, где создается д17 связан груз 18 узла задания 19, ленту 3, способствующее преодолению силмысла связан гГ з 18 установлен с возможностью пе- гидродинамического д времещения по градуированной расходной стороны рфруз уве хнего бьефа и перемещениюреике ие 20 при вращении винтовой тяги 21 40 ленты 3 в сторону закрытия. "Живое" сечемикроэлектродвигателем и22 или ручки 23, ние расходного отверстия 2 уменьшаетс,Перед и за сужэющим устройством 6 разме- снижается величина транспортируемогощены датчики 24 давления, связанные с по- расхода.Разность перепада давления перед суРегулятор расхода работает следую.жающим устройством 6 Р 1 и за 2 рнимР и инимает первоначальное значение, ищим образом,г 21 с помощью элементыкинемэтическойсхемыустэнавлик оэлект одвигателя 22 илиручки 23, пе- ваются в положение, соответствующееремещают груз 18 в требуемое положение, уравнению( ), случконтролируя стрелкой по расходной рейке 50 транспортируемого расхода, например, при20, Поток воды, двигаясь по трубе 1, сужает- понижении напора со стороны верхнегося на сужающем устройстве 6 и затем рас- бьефа, перепад давлений между силами Р 1ши яется, отгибает армированную ленту 3 и и Р 2 уменьшается, уравнение (1) принимаетчерез расходное отверстие 2 сбрасывается вид другого значения неравенства:в нижний бьеф отводящего канала. Одно 6 1 ( ),в еменно вода по гидравлическому каналу Это вызывает перемещение рычага 175 поступает в сливной канал 7 и при откры- против часовой с р рврементом положении клапана 8 также сбрасывэ на большую величину, В результате управ.ется в нижний бьеф. Одновременно вода от ляющэя камера 4 опорожняется, в ней содатчиков 24 давления поступает в полости1718192 2, Регулятор расхода, по.п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что регулирующий орган содержит гибкую армированную ленту, имеющую зазор с боковыми стенками водовыпускного трубопровода и закрепленную над расходным отверстием, и управляющую камеру, образованную боковыми стенками водовы пускного трубопровода, сообщенную гидравлически в нижней части с водовыпускным трубопроводом за сужающим устройством и имеющую сливной канал в нижний бьеф, перекрываемый клапаном, жестко связанным со штоком. Составитель Г, Рогозин Редактор И. Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор Т. МалецЗаказ 881 ТиражФ ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 здается некоторое разрежение, уменьшающее внутренние силы давления на ленту 3, которая под действием силы гидродинамического давления со стороны верхнего бьефа перемещается, открывая расходное 5 отверстие 2 на большую величину. Расход, проходящий через регулятор, увеличивается, перепад сил давлений Р 1 и Р 2 принимает заданное положение, и неравенство(3) принимает вид оавенства 1). 10Для изменения уставки стабилизируемого расхода перемещают груз 18 в новое положение, вращая тягу ручкой 23 или микродвигателем 22. Действующие моменты сил кинематической схемы принимают но вые значения таким образом, что перепад сил давления Р 1 и Р 2 все время подстраивается через элементы регулятора к новому заданному расходу, и расход по водовыпуску стабилизируется. 20В реальных условиях на водовыпусках пропускной способностью до 2,5 м /с диаметр мембраны составит 35 см, что позволит применить груз. массой 5 кг. При достаточной скорости его перемещения 25 можно применить микроэлектродвигатель 22, работающий от сети телемеханики напряжением 24 В, мощностью 1,5 Вт, что определяет применение регулятора расхода на энергонеобеспеченных объектах в ус ловиях дистанционного управления.Формула изобретения1, Регулятор расхода, содержащий водовыпускной трубопровод с установленным на нем сужающим устройством, корпус исполнительного механизма с гибким чувствительным элементом, разделяющим корпус на две полости, причем надмембранная полость соединена с полостью водовыпускного трубопровода до сужающего устройства, а подмембранная полость - после сужающего устройства, регулирующий орган, шток, укрепленный на мембране, и узел задания, воздействующий на шток, о т л и ч а ющ и й с я тем, чтЬ, с целью повышения точности и расширения диапазона регулирования расхода. надмембранная полость связана с атмосферой посредством вертикального патрубка с оголовком на отметке максимального уровня верхнего бьефа, в котором расположен с воэможностью перемещения шток, в верхней части которого установлен шарнир, с которым через опору двуплечего коромысла связан груз задания,