Судовая система автоматического регулирования расхода топливкомпонентов топливной смеси

Союз Советскии Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 07,0880. Б.оллетень М 29Дата опубликования описан я 100880 В 63 Н 21/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и отирытий(71) Заявитель 54) СУДОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВ-КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВНОЧ СМЕСИ Изобретение относится к области использования силовых установок на судах, а именно, к судовым системам автоматического регулирования расхода топлиа-компонентов топливной сме си.Известно устройство, обеспечивающее автоматическое регулирование расхода различающихся по вязкости топлив-компонентов топливной смеси О при заданном на пульте управления устройством расходе этих компонентов. Это устройство используется для при- . готовления смеси неФтепродуктов заданного состава и вязкости путем 15 смешивания вязкого (тяжелого) и маловяэкого (легкого) топлив-компонентов 1) .Недостаток указанного устройства заключается в том, что расходы топ О лив-компонентов в смеси, автоматически поддерживаемые пропорционирующим смесителем, задаются вручную оператором посредством изменения положения настроечных органон сме сителя. Это положение рассчитывается исходя из характеристик (как правило, вязкости) топлив-компонентов и заданной вязкости смеси с помощью вязкостно-температурных номограмм, 30 Изменение вязкости топлив-компонентов и топливной смеси, не принятое нс внимание оператором, не оказывает ноздейстния на положение органов, регулирующих расход топлив- компонентов, и приводит к дополнительному отклонению вязкости смеси от заданного значения.Смеситель имейт неудачную для судовых условий компоновку, не оборудован приборами, контролирующими соответствие Фактической вязкости смеси расчетному значению. Наиболее близкой к изобретению является судовая система антоматического регулирования расхода топливкомпонентон топливной смеси, содержащая трубопроводы вязкого и мало- вязкого топлив, объединенные смесителем, связанным с трубопроводом топливной смеси, измеритель и указатель вязкости смеси, чувствительный элемент, реагирующий на сигнал, образуемый разностью давлений, и соединенный с исполнительным механизмом(2) .Недостаток указанного устройства заключается н том, что расходы топпив-компонентов н смеси, автоматически поддерживаемые пропорциониру 75371440 ющим смесителем, задаются вручнуюоператором посредством изменения положения настроечных органов смесителя. Это положение рассчитывается исходя из характеристик (как правило,вязкости) топлив -компонентов и заданной вязкости смеси с помощью вязкостно-температурных номограмм.Изменение вязкости топлив-компонентов и топливной смеси, не принятое во внимание оператором, не оказывает воздействия на положение 1 Оорганов, регулирующих расход топливкомпонентов, и приводит к дополнительному отклонению вязкости смесиот заданного значения.Целью изобретения является поддержание заданной вязкости топливнойсмеси при изменении вязкости топливкомпонентов и температуры топливнойсмеси,С этой. целью система содержит 20импульсные коммуникации, регуляторырасхода вязкого и маловязкого топлива, элемент задания и сравнения вязкости топливной смеси, датчик температуры смеси, причем измерительвязкости соединен импульсными коммуникациями с чувствительным элементом, связанным посредством исполнительного механизма с регуляторами расхода вязкого и маловязкого топлив, атакже соединенным с элементом задания 3 Ои сравнения вязкости топливной смеси, и оборудованная температурнымследящим приспособлением, содержащимтермочувствительный элемент, приэтом термочувствительный элемент 35связан импульсной коммуникацией сдатчиком температуры смеси и соецинен с исполнительным механизмом.Сущность изобретения поясняетсячертежом,На чертеже изображена принципиальная схема судовой системы автоматического регулирования расхода топливкомпонентов топливной смеси прямогодействия.Система автоматического регулирования расхода топлив-компонентов топливной смеси прямого действия соцержит регуляторы 1 расхода вязкого топлива (ВТ) и 2 маловязкого топлива(МВТ), выполненные, например в вице 50двухседельных гидравлически разгруженных клапанов, установленных натрубопроводах ЗВТ и 4 МВТ. Трубопроводы 3 и 4 объединены смесителем 5,к выходу которого присоединен трубопровод 6 топливной смеси, оборудованный измерителем 7 вязкости топливной смеси, например капиллярного типа, содерхащим капилляр 8. Трубка 9соединяет капилляр 8 с регулятором10 протока, обеспечивающим постоянство расхода смеси через кагилляр 8.Топливо, протекающее через регулятор 10, по трубопроводу 11 отводится в цистерну для хранения топливной смеси. Выход измерителя 7 вяз 65 кости и трубка 9 соединены импульсными коммуникациями-трубками 12 и 13с верхней и нижней полостями корпусачувствительного элемента 14 вязкости,разделенными мембраной с жестким центром 15, .Мембрана 15 жестко соединенасо штоком 16, имеющим настроечное звено 17 и упорную тарелку 18, воздействующую на пружину 19, опирающуюся наподвижный упор - регулировочную гайку 20. Тарелка 18, пружина 19 и регулировочная гайка 20 представляют собой элемент настройки и сравнениявязкости топливной смеси. Гайка 20оборудована стрелочным указателем21, перемещающимся вдоль шкалы 22,отградуированной, например, в градусах условной вязкости ( ВУ) . Шток16 с шарнирно присоединенными к нему коромыслами 23 и 24, проходящимичерез ножевые опоры 25 и 26, имеющие воэможность перемещаться принастройке (показано стрелками) относительно коромысел 23 и 24 и корпуса, в который заключена система,штоки 27 и 28, связанные с коромыслами 23 и 24 подвижными шарнирамии соединенные с регуляторами расхода 4 ВТ и 2 МВТобразуют исполнительный механизм. Сйстема регулированиясодержит также температурное следящее приспособление, состоящее из датчика температуры смеси - термобаллона 29, установленного на трубопроводе 6 смеси и соединенного импульснойкоммуникацией - капиллярной трубкой30 с термочувствительным элементом,содержашим корпус 31, сильфон 32,пружину 33, опирающуюся верхним торцом на наружное днище сильфона 32,а. нижним торцом - на регулировочнуюгайку 34, позволяющую изменять натягпружины 33. К наружному днищу сильфона 32 жестко прикреплен шток 35,воздействующий через промежуточнуюрычажную пластину 36 на шток 16 исполнительного механизма. Термочувствительный элемент в целях регулирования усилия воздействия на исполнительный механизм может перемещаться(в направлениях, показанных стрелкой)относительно пластины 36, и корпуса,в который заключена система. указатель 37 вязкости подключен к импульсным коммуникациям - трубкам 12 и 13,соединенным между собой разгрузочнымтрубопроводом 38 с запорным клапаном 39. Судовая система автоматического регулирования расхода топлив-компонентов топливной смеси работает сле- дующим образом.Настройка регулятора 10 протока ров гулировкой натяга пружины 33 при по- мощи гайки 34 термочувствительного элемента следящего температурного устройства, изменением положения корпуса 31 термочувствительного элемента от 753714носительно пластины 36, перемещениемножевых опор 25 и 26 относительно коромысел 23 и 24 и корпуса, в которыйзаключена система, изменением длиныштока 16 настроечным звеном 17, изменением положения регулировочной гайки20 элемента настройки и сравнениявязкости смеси добиваются полного закрытия регулятора 2 расхода МТВ иполного открытия регулятора 1 расхода ВТ при вязкости топлива передизмерителем 7 вязкости, равной, например 20 ВУ при температуре 50 Си положении стрелочного указателя21 и связанной с ним регулировочнойгайки 20 напротив верхней отметкишкалы 22-20 ВУ 50, полного открытия 15регулятора 2 расхода ИВТ и полногозакрытия регулятора 1 расхода ВТпри вязкости топлива перед измерителем 7 вязкости, например 1,2 ВУ притемпературе 50 ОС и положении стрелочного указателя 21 и связанной с нимирегулировочной гайки 20 напротив нижней отметки шкалы 22-1,2 ВУ 50,При вводе системы в действие задаются вязкостью смеси, например 2510 ОВУ при 50 дС. Для этого перемещаютрегулировочную гайку 20 вверх, изменяя натяг пружины 19, опирающейся наупорную тарелку 18 до тех пор, покауказатель 21 не займет положениенапротив соответствующей отметки шкалы 22. При этом клапаны-регуляторырасхода ВТ и МВТ устанавливаются вположение, определяемое равновесиемусилий, воздействующих на шток 16исполнительного механизма со стороныштока 35 термочувствительного элемента и пружины 19. Затем из топливнойсистемы судна в трубопровод 3 подаетсяВТ,а в трубопровод 4 - ИВТ. РасходыВТ и МВТ через клапаны-регуляторы 401 и 2 расхода в момент пуска системырегулирования определяются их положением. Проходя через смеситель 5,оба вида топлива образуют смесь, содержание компонентов в которой обуславливает ее вязкость и температуру,например 12 ВУ и 65 С, Указаннаясмесь поступает в трубопровод 6 и,проходя через капилляр 8 измерителя 7 вязкости, создает перепад давлений на капилляре 8, который передается по импульсным коммуникациям -трубкам 12 и 13 (при закрытом клапане 39 на разгрузочном трубопроводе38) в верхнюю и нижнюю полости корпуса чувствительного элемента 14 вязкости смеси. Под воздействием перепада (разности) давлений мембрана15 начинает движение вниз и посредством связанного с ней штока 16, 60коромысел 23 и 24, штоков. 27 и28 исполнительного механизма, перемещает клапаны-регуляторы 1 и2 расхода ВТ и МВТ до тех пор,пока фактическая вязкость смеси не будет равна заданной. Ввиду того, что температура смеси на 15 С оказалась выше настороечного значения 50 С и перепад давлений на капилляре 8 оказывается меньше величины, соответствующей установленному по шкале 22 значению вязкости смеси, равновесие сил от действия мембраны 15 и пружины 19 на штоке 16 достигается в более высоком (по схеме) положении упорной тарелки 18, что дополнительно увеличивает расход ВТ и сокращает расход ИВТ. Это приводит к нарушению содержания компонентов в смеси, вязкость которой при 50 С будет больше за- данной (10 ВУ=50), Одновременно при увеличении температуры смеси против расчетной на 15 С возрастает давление в замкнутой термосистеме температурного следящего устройства; датчике 29, связанной с ним импульсной коммуникации - трубке 30 и термочувствительном элементе, Вследствие это. го сильфон 32 сжимается и связанный с ним шток 35, воздействуя через про межуточную рычажную пластину 36 на шток 16, перемещает его вниз. Шток 16, воздействуя на коромысла 23 и 24, штоки 27 и 28, клапаны-регуляторы 1 и 2 расхода ВТ и МВТ, увеличивает расход МВТ и сокращает расход ВТ, обеспечивая в конечном счете равенство между Фактической и заданной вязкости смеси, приведенными к настроечной температуре 50 ОС. При этом указатель 37 вязкости показывает фактическую вязкость смеси при температуре б Ь" С. В случае, если температура смеси снижается, например до 40 С, вязкостьоее возрастает. Это приводит к увелйчению перепада давлений на капилляре 8, а следовательно к увеличению давления в верхней полости корпуса 14 чувствительного элемента. вязкости. Вследствие этого мембрана 15, перемещаясь вниз (по схеме) и воздействуя через связанный с нею шток 16, коромысла 23 и 24, штоки 27 и 28 на клапаны-регуляторы 1 и 2 расхода ВТ и МВТ, увеличивает расход МВТ и уменьшает расход ВТ. Одновременно из-за уменьшения температуры смеси снижается давление в замкнутой термосистеме температурного следящего устройства. В связи с этим сильфон 32 растягиваеть. ся, уменьшая давление связанного с ним штока 35 через промежуточную рычажную пластину 36 на шток 16, вызывая его перемещение под действием пружины 19 вверх. Шток 16 через коромысла 23 и 24 и штоки 27 и 28, воздействуя на клапаны-регуляторы 1 и 2 расхода ВТ иМВТ, уменьшает расход МВТ и увеличивает расход ВТ до установления равенства между фактической и заданной вязкостью смеси, приведенной к настроечной температуре 50 С.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Бюллетень Фирмы "Г 1 вЬег Сомегпог соврапу Ещ 1 ед" 9 ч 31-СВ, 1979.2.Журнал "5 Ь 1 рбв 11 д 1 п 9 щаг 1 геЕпдппег 1 п 9 1 пйегпа 11 опа 1", сентябрь,197 б (прототип). указатель 37 вязкост . .:.ызае.,;а:.".- тическую вязкость ;: ,. при емпературе 40 С. В пер.од действия измерителя 7 вязкости топливнсй смеси, последняя проходит капилляр 8, трубку 9, соединяющую капилляр 8 с регулятором 10 протока, обеспечивающим поддержание постоянства расхода смеси любого состава через капилляр 8, и по трубопроводу 11 направляется в цистерну для хранения запаса топливной смеси.Вывод из действия системы автоматического регулирования расхода топлив-компонентов топливной смеси производится открытием клапана 39 на бай-,. пасном трубопроводе 38,чем выравнива- д ются давления в верхней и нижней полостях корпуса 14 чувствительного элемента вязкости и прекращением подачи ВТ и ИВТ из судовой топливной системы к регуляторам 1 и 2 расхода 20 ВТ и ИВТ.Возможны иные конструктивные воплощения системы автоматического регулирования расхода в зависимости от предъявляемых к ней технико-экономи ческих требований, в частности в виде системы автоматического регулирования непрямого действия с гидравлическими,пневматическими и электрическими усилительными устройствами и 3 О исполнительными механизмами.Возможны также непринципиальные изменения в компоновке элементов системы; рассматриваемой в примере конкретного .выполнения, например примене- З 5 ние в качестве регуляторов расхоца клинкетных задвижек, установка следящего температурного устройства для воздействия непосредственно на коромысла исполнительного механизма, при- менение измерителя вязкости смеси и регулятора протока иной известной конструкцииНаличие регуляторов расхода компонентов топливной смеси, автоматически поддерживающих вязкость топ ливной смеси, упрощает процесс получения смеси заданной вязкости иээтому снижает нагрузку обслуживающего персонала при эксплуатации топливной системы, исключает ошибки в получении смеси заданной вязкости, а следовательно и вероятность отказов двигателей, при неизвестной или увеличенной, но не принятой во внимание персоналом вязкости топлив-компонентов, создает необходимые предпосылки для широкого распространения на Флоте дешевых сортов вязкого топлива.Формула изобретенияСудовая система автоматического регулирования расхода топлив-компонентов топливной смеси, содержащая трубопроводы вязкого и маловязкого топлив,объединенные смесителем, связанным с трубопроводОм топливной смеси, измеритель и указатель вязкости смеси, чувствительный элемент, соединенный с исполнительным механизмом, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью поддержания заданной вязкости топливной смеси при изменении вязкости топлив- компонентов и температуры топливной смеси, она содержит импульсные коммуникации, регуляторы расхода вязкого и маловязкого топлива, элемент задания и сравнения вязкости топливной смеси, датчик температуры смеси, причем измеритель вязкости соединен импульсными коммуникациями с чувствительным элементом, связанным посредством исполнительного механизма с регуляторами расхода вязкого и мало- вязкого топлив,а также соединенным с элементом задайия и сравнения вязкости топливной смеси, и оборудована температурным следящим приспособлением, содержащим термочувствительный элемент, при этом термочувствительный элемент связан импульсной коммуникацией с датчиком температуры смеси и соединен с исполнительным механизмом.аз 4327/14 Тираж 497 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Подписноомитета СССРоткрытийушская на б., д. 4/