Регулятор-эжектор

О П И С А Н И Е И 1 меетеИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоеетсеаСоцлаллсвческизеееслублик К АВВМф СКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ г(32) Приоритет(51) М Кл,Гесударстеееаа еемететСеаате Мееастреа СССРее делам азобретеейа еткрытай(53) УЙК62 646 4088 8 аноХ 5.09,74,Бюллетень3 уб Щата опубликования описания 15, 12.И,Григоров и В.С.Овчиннико И.В. Ша 72) Авторы изобретени 71) Заявите ЯЛ 1 Б 4) РЕГУЗИТОР-ЭЯЕК Изобретение предназначено для редуцирования высокого давления газа и поддержания постоянного низкого рабочего давления газа в каком- либо аппарате например в водородно-кислородной батарее топливных элементов, а также обеспечения циркуляции раоочего газа по замкнутому контуру: топливный элемент -конденсатор - зжектор для выноса получен- о ных в результате реакции паров воды из топливного элемеита на конденсатор.Известен регулятор=зжектор, содержащий корпус с соплом и диффу зором, камеру, соеиненную каалами с управляющей камерой, подпружиненным клапаном со штокоме камеру высокого давления и подпружинен- ный вакуумный сильфон.2 ООднако известные устройства имеют уплотнения в штоке, вследствие чего вознииает недостаточная точность отслеживания давления управляющим сильфоном.25 С целью повышения точности работы регулятора вакуумный сильфон прикреплен к стакану, который снабжен выступом с боковйми отверстия ми и сферическим наконечником и связан со штоком клапана, а камера высокого давления регуляторае зжектора образована двумя сильфонами, которые соединенц с подвижнымстаканом, и имеет сопло со сверхзвуковым профилем, расположенным на одной геометрической оси с дросселируюцим клапаном.На чертеже показан предлагаемый регулятор=эжектор.Регулятор=эжектор сюстоит из подпружиненного вакуумного сильфона 4., штока 2, подпружиненного клапана 5, патрубка Ф высокого давления, камеры 5 высокого давления, сильфонов 6, сопла 7 е диффузора 8, каналов 9, йосредством которых управляющая камера 10 соединена с камерой Ие подвижного стакана Х 2 и патрубка Л.4433733Регулятор=эжектор при работе подключен диффузором Р и патрубком Л 5 к рабочей газовой камере аппарата, например к водороднокислородйой батарее топливных эле ментов.В соответствии с течением рабочего процесса в аппарате (топливной батареи) регулятор=эжектор обеспечивает как подачу газа в ап о парат, на протекание рабочего процесса, так и циркуляцию его по замкнутому контуру с целью удаления продуктов реакции. 11 одвод рабочего газа в аппарата осуществляется по диффузору 8, а обратный ток газа из аппарата в эжектор осуществляет ся по патрубку Х 5. При открытом клапане 5 газ высокого давления поступает в камеру 5 гысокогв дав о ления образованную двумя сильфонами 4, и истекает через сопло 7 в камеру И, связанную каналами 9 с управляющсй камерой 10. При истечении газа из сопла 7 давление его 25 в камере И а соответственно, ив камере 1 О повышается. Под воздействием этого давления управляющий подпружиненный вакуумный сильфон Л сжимается и персмещает ста- зо кан 42. Шток 2 подпружиненного кла пана 3 постоянно воздействует на сферический наконечник стакана 12 и отслеживает его перемещение, поэтому при перемещении стакана 12, 35 вследствии сжатии сильфона 1 при повшюении давления в камере 10, шток 2 перемещается, и клапан 5 запирает проходное сечение. Истечение газа прекращается. 4 оПо мере расхода газа наподдержание рабочего процвсса в аппарате давление его падает, а так как камеры ХО и И посредством диффузора 8 и патрубка 15 связаны с ра бочей камероИ аппарата, то соответственно давление газа в камере Ю также падает. Подпружиненный вакуумный сильфон отжимается и сферическим наконечником стакана Ю отжимает шток 2 клапана 5. Проходное сечение дли газа открывается, и газ снова поступает в камеру 5.Истечение газа из сопла 7 в диффузор о произдится со сверх звуковой скоростью, при этвм в газовом потоке образуется разрежение, под воздействием которого происходит засасывание газа из камеры ЛЮ в диффузор 8, чем обеспечивается определенйый перепад давления между камерой И и раоо- чей камерой аппарата, в результате чего происходит циркуляция 4газа между аппаратом и эжектором.При различных режимах работыаппарата, например для топливнойбатареи йри увеличении нагрузкина топливный элемент, расход газана обеспечение рабочего процессаизменяется,Предлагаемая конструкция регулятора=эжектора позволяет автоматически и плавно отслеживатькратность циркуляции потока в зависимости от расхода рабочего газа, т.е. в зависимости от скорости его истечения. Это пределяетсяиз условия, что при максимальномрасходе газа клапан 5 открыт полностью и в камере 5 давление максимальное, при этом скорость истечения газа из сопла 7 максимальная, 11 ри динимальном расходе газаклапан 5 прикрывается, поэтомуменьшается давление газа в камереи соответственно уменьшается искорость его истечения из сопла 7.Кратность циркуляции потока приэтом становится минимальной.Изменение давления газа вкамере 5 в соютветствии с изменением расхода воспринимается двумяуравновешивающими один другогов осевом направлении сильфонами б,а поэтому оно не влияет на сильфойХ. Стакан Л 2 соединен с сильфоном1 и образо:ывает чек ную камерусильфойа 1. 11 еремещеййе сйерического наконечника стакана 12 происходит вдоль оси, следовательно,возможное смещение сильфонов впоперечном направлении, напримерот вибрации при истечейии газа изсопла 7 со сверхзвуковоИ скоростью,не влияет на усилие перемещенияштока 2, вследствии чего сильфонХ с высокой точностью управляет работой клапана 5 и обеспечиваетопределенное постоянное давлениегаза в аппарате.Сопло 7 имеет сверхзвуковоИпрофиль и находится на одной геомотрической оси с клапаном 5, чтообеспечиваетминимальные пЬтери газа на сопротивление.ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Регулятор-эжектор, содержа - щиИ корпус с соплом и диффуэором, камеру, соединенную каналами с уй равляющеИ камерой, подпружиненный клапан со штоком камеру высокого давления и подпфружинйгныи вакуумный сильфон, о т л и ч а ю щ и И- с я тем, что, с целью повышения точностй работы регулятора, вакуум443373 .6ный сильфон прикреплен к стакану, ненными с подвижным стаканом, при который снабжен выступом с боковй- этом камера высокого давления имеми отверстиями и сферическим нако- ет сопло со сверхзвуковым профилем, нечником и связан со штоком клапа- Расположенным на одной геометрина, а камера высокого давления об ческой оси с дросселирующим клапаразована двумя силыронами совди-. ном.