Устройство для регулирования расхода

ОП ИСАНИЕ 744487ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублмнОпубликовано 30.06.80. Бюллетень,% 24Дата опубликования описания 05.07.80 во делам изобретений и етерытий(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА Изобретение относится к области авто. матического управления и может быть использовано в системах автоматического регулирования теплотехнических параметров.Известны релейные элементы с плавающим диском, содержагцие управляющий кла пан, цилиндрическую камеру, на торцовых поверхностях которой выполнены каналы, плавающий диск, размещенный в цилиндрической камере 11 и 12.Недостатками этих устройств являются зависимость надежности нх работы от величины кольцевого зазора между стенками камеры и плавающим диском, а также невозможность получения непрерывных законов регулирования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с входным н выходным патрубками, регулируюцим диском с отверстием и выступом и управляющей камерой 3.Это устройство способно изменять свое проходное сечение пропорционально открытию управлякнцего канала, но надежность его работы зависит от величины кольцевого зазора между подвижным диском и стенками камеры, так как площадь сечения управляемого канала должна быть не медее пло-.щади кольцевого зазора между диском и стенками камеры,. что требует увеличенных габаритов управляющего клапана. Для уменьшения его габаритов, а следовательно и уменьшения мощности управляющего уст.ройства, необходнмо уменьшение площади кольцевого зазора, что способствует заклиниванию регулирующего диска вследствие возможного попадания в зазор посторонних частиц и отказу устройства в работе, т. е снижению надежности работы. Кроме того, вследствие неравномерного распределения скоростей потока под диском, со стороны входного патрубка, где меньше сопротивление потоку и большие скорости, возникает зона пониженного давления, которая смещает результирующую подъемную силу диска от его оси в сторону, противоположную входу, г. е. на диск при его работе действует момент сил, стремящийся прижать край диска к седлу со стороны выходного патрубка и который воспринимается направляющими опорами, увеличивающими нечувстви16 26 36 35 40 тельность устройства. Формирование пропорционального перемещения диска достигнуто выполнением стенок камеры коническими, а перемещение диска осуществляется за счет дросселироваиия рабочей жидкости всей плошадью кольцевогэ зазора.Дель изобретения - расширение областиприменения устройства,Поставленная цель достигается тем, чтоуправляющая камера выполнена в виде наклонного цилиндра или части тора, а входной атрубок расположен относительно нееэксцентрично.При этом иа стенке управляющей камеры со стороны входного патрубка выполненпаз.Кроме того, на противоположной от входного патрубка стенке управляющей камерыустановлен подвижный упор, контактируюций с регулирующим диском,Это позволяет увеличить зазор между регулирующим диском и стенками камеры, неувеличивая площади проходного сеченияуправляющего канала. Кроме того, регулирующий диск занимает в управляющейкамере одно, строго фиксированное положение, а при открытии перемецается однойстороной, что позволяет использовать егодля получения непрерывных законов регулирования, т. е. расширить область применения устройства.На фиг. 1 и фиг. 2 изображена принципиальная схема предлагаемого устройстваи управляющей камеры, выполненной в виденаклонного цилиндра или в виде части то.ра; на фиг. 3 - принципиальная схема предлагаемого устройства с пазом, выполненным на боковой стенке; на фнг, 4 - схемапредлагаемого устройства сподвижным упором н боковой стенке управляющей камеры,перемегцаюьцим регулирующий диск,Устройство для регулирования расхода содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, регулирующим диском 4, с отверстием 5 и выступом 6 и управляю.щей камерой 7, образованной корпусом 1 и регулирующим диском 4 и снабженной управляющим каналом Р, Входной патрубок 2 расположен эксцентрично относительно уп.равляющей камеры 7, которая выполнена в виде наклонного цилиндра (фиг. 1) или в виде части тора (фиг. 2). На стенке управляющей камеры 7 со стороны входного патрубка 2 выполнен паз 8 (фиг. 3). 1.(а стенке управляктщей камеры 7, со стороны наиболее удаленной от входного патрубка 2, установлен подвижный упор 9. Регулирующий диск 4 лежит иа уплотняющих кромках 10 и 1 1 входного патрубка 2 и корпуса 1.Перед уиранлякнпим каналом Р расположенуправляющий клапан 2.Устройство работает следующим образом При закрытом управлякпцем канале Р регулирук 1 иий диск 4 прижат входным давлением к уплотняюшим кромкам 10 и 11, При открытии управляющего канала Р дав ление в управляющей камере 7 уменьшает ся за счет дросселирования через отверстие 5 потока жидкости, поступающего иэ вход. ного патрубка 2 в камеру 7, Когда усилие иа диске 4 от пониженного давления в камере 7 сравняется с усилием от давления со стороны входного 2 и выходного 3 патрубков, диск 4 выйдет из соприкосновения с уплотняющими кромками 10 и 11. Струи жидкости из входного патрубка 2, расте. каясь по нижней поверхности диска 4, с. одной стороны встречают на пути выступ 6 и прижимают диск 4 к стенке камеры 7, с другой стороны струи жидкости непосред. ственно ударяются о стенку камеры 7, подпитывая через зазор управляющую камеру 7. Дальнейшее открытие управляемого канала вызывает поворот диска 4 в камере 7 относительно точки М. Поворот обусловлен наличием момента сил на диске 4. Увеличивающийся с открытием дис. ка 4 зазор Ь выполняет роль отрицатель. ной обратной связи по положению диска 4, что обуславливает пропорциональное его перемещение в камере 7 в зависимости от открытия управляю 1 цего клапана 12.При закрытии управлявшего клапана 12 давление в камере 7 увеличивается, что приводит к закрытию входного патрубка 2. Уменьшение зависимости диаметра управляющего канала 12 от площади кольцевого зазора обеспечивается эа счет снабжения регулирующего диска 4 выступом 6 и эксцентричным расположением диска 4, прн котором сохраняется оптимальный зазор между подвижной стороной диска 4 и стенкой камеры 7 и, одновременно, уменьшается общая площадь кольцевого зазора. Натекание рабочей жидкости в управлявшую камеру 7 происходит не по всей длине щели, а только по той ее части, которая не прикрыта выступом Я, т. е. по зазору, ограниченному дугой с(. (фиг, ). По зазору, ограниченному дугой Я, управляющая каме. ра 7 сообщается с выходным патрубком 3, поэтому пО нему происходит слив рабочей жидкости в выходной патрубок 3. Выполнение цилиндрической камеры .с наклоном в сторону выходного патрубка 3 канала позволяет уменьшить приращение площади зазора между подвижной стороной щс. ка 4 и стенкой камеры 7, а выполнение ка меры 7 тороидальной делает зазор постоян ным для любых открытий диска 4, что необходимо для релейного режима работы устройства. Пропорциональный или любой другой непрерывный закон регулирования по. лучается в этом случае за счет профиль- його паза в стенке управляющей камеры на против подвижной стороны диска. Положение диска 4 в камере 7 показано пунктиром(фиг. 1, разрез АА), при этом площадь зазора, ограниченного дугой К меньше, чем площадь зазора, ограниченного лугой Ф вследствие прижатия диска 4 к стенке ка. меры 7, поэтому стравливание рабочей жид. кости из наддисковой части камеры 7 при любых открытиях диска 4 происходит медленнее,чем: натекание в,нее. Чтобы дополнительно разгрузить управляющий канал Р и уменьшить его проходное сечение, необходимо дополнительно сбросить часть рабочей жилкости из иаддисковой части камеры 7 в выходной канал. Этой цели служит подвижный упор 9, который, отжимая лиса 4 от стенки камеры 7 в месте его прижатия, увеличивает площадь стравливающего за. зора (ограниченного дугой Я и уменьшает площадь нагнетающего зазора, Этим пере распределением площадей зазоров можно добиться такого положения, когда при любом, как угодно малом открытии управляющего канала регулирующий диск 4 открывается .на полную величину своего хола, Т. е, через управляющий канал Р здесь стравливается только разность расходов, прохолящих через нагнетающий и стравливающий зазоры. В случае, тороидальной ка. меры, управляемый канал предназначен для стравливания расхода, поступающего в над. дисковую камеру только через профильный паз, а весь расход, поступающий в над. дисковую часть камеры 7 через нагнетаю щий зазор, необходимо сбросить в выходной патрубок 3. В этом случае упор 9 предназначен для выравнивания площадей нагнетающего и страливающего зазоров.Предлагаемое регулирующее устройствопросто по конструкции и належно, позволяет получить любой закон регулирования инеобходимую чувствительность.Формула изобретения1. Устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, регулирующим диском сотверстием и выступом и управлякццей ка.мерой, отлицающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, управляющая камера выполнена в виде наклонного цилиндра или части тора, а вхолной патрубок расположен относительно нееэксцентрично,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что на стенке управляюгцей камеры со сто.роны выходного патрубка выполнен паз.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличиюще.еся тем, что на противоположной от входного патрубка стенке управляюгцей камерыустановлен подвижный упор, контактирую.щий с регулирующим диском.Источники информации,2 ю принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР315171, кл. С 06 Р 1/02, 1970.2, Авторское свидетельство СССР387153, кл, Г 15 С 3/02, 1972.3. Авторское свидетельство СССР181322, кл. 6 05 Р 7/06, 1966 (прототип).744487 9 оста Редактор Л. Долинин 1 ак аз 3793/12 11 Н ИИПИ Г по дел 113035, Моск Филиал ППП П