регулятор соотношения расходов двух потоков

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР СООТНОШЕНИЯ РАСХОДОВ ДВУХ ПОТОКОВ, содержащий корпус с каналами первого и второго потоков, в которых установлены сужающие устройства и в первом из которых расположен регулирующий орган, две подпружиненные мембраны, жестко соединенные между собой штоком и образующие с корпусом по две полости, соединенные с соответствующими каналами до и после сужающих устройств, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки и расширения области применения регулятора, регулирующий орган выполнен трубчатым из эластичного материала, внутри установлена перегородка и образует с корпусом управляющую полость, соединенную с каналом первого потока до сужающего устройства и после регулирующего органа дополнительными каналами, в которых расположен шток со сквозным отверстием с возможностью их перекрытия, при этом сужающие устройства установлены в корпусе, и в корпусе установлен регулировочный винт, связанный с пружиной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматическим регуляторам соотношения расходов двух потоков жидкости или газа и может найти применение в гидравлических или пневматических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного соотношения расходов рабочих тел.

Известен регулятор соотношения расходов, содержащий две мембраны, на которые действуют перепады давлений, снимаемые с диафрагм первого и второго потоков, струйный усилитель, гидравлический цилиндр [1].

Недостатками данного регулятора являются сложность конструкции, невысокая точность и регулирование соотношения только расходов газов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является регулятор соотношения расходов двух потоков газа, содержащий корпус с входным и выходным трубопроводами первого потока газа и с расположенным в нем регулирующим органом, связанным штоком с подпружиненным чувствительным элементом - мембраной, размещенной в мембранной камере, дроссель, установленный на выходном трубопроводе первого потока газа, и трубопровод потока второго газа с установленным на нем дросселем [2].

Недостатками известного регулятора являются сложность в его перенастройке, так как требуется перенастройка проходных сечений дросселей, и регулирование соотношения расходов только потоков газа.

Целью изобретения является упрощение настройки и расширение области применения регулятора.

Цель достигается тем, что в регуляторе соотношения расходов двух потоков, содержащем корпус с входным и выходным трубопроводами первого потока и с расположенными в нем регулирующим органом и двумя подпружиненными мембранами, жестко соединенными между собой штоком, причем к мембранным полостям по каналам подведены до и после сужающих устройств потоки первой и второй сред, регулирующий орган, образующий со стенками корпуса управляющую полость, выполнен трубчатым из эластичного материала, внутри которого установлена перегородка, управляющая полость соединена каналами с входным потоком первой среды до сужающего устройства и с выходным потоком первой среды после регулирующего органа, которые перекрыты штоком со сквозным отверстием, в корпусе выполнен регулировочный винт, при этом сужающие устройства установлены в корпусе.

На основании проведенных исследований по источникам патентной и научно-технической информации можно сделать вывод, что совокупность существенных признаков является новой и позволяет упростить настройку и расширить область применения регулятора. Технических решений, свойства которых совпали бы со свойствами заявляемого, не обнаружено. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен регулятор соотношения расходов двух потоков в разрезе.

Регулятор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 трубопроводами первого потока, регулирующего органа 4 и двух мембран 5, 6, соединенных между собой штоком 7 и нагруженных пружиной 8 с регулировочным винтом 9, причем к мембранным полостям по каналам 10, 11 подведены до и по каналам 12, 13 после сужающих устройств 14, 15 потоки первой и второй сред, регулирующий орган образует со стенками корпуса управляющую полость 16, внутри регулирующего органа установлена перегородка 17, управляющая полость соединена каналом 18 с входным потоком и каналом 19 с выходным потоком первой среды, которые перекрыты штоком с отверстием 20.

Регулятор работает следующим образом.

Поток первой среды подается через трубопровод 2, сужающее устройство 14 и проходит между поверхностью эллипсообразной перегородки 17 и регулирующим органом 4, отжимая его и увеличивая тем самым проходное сечение. В начальный момент работы регулятора между поверхностью перегородки и недеформированным регулирующим органом имеется небольшой зазор для увеличения нижнего предела работы регулятора. Поток второй среды подается через сужающее устройство 15. На сужающих устройствах 14, 15 создается перепад давлений, пропорциональный расходам, который по каналам 10, 11, 12,13, 14 подводится к мембранам 5, 6, соединенным между собой штоком 7. Регулировочным винтом 9 путем сжатия пружины 8 устанавливается необходимое соотношение расходов двух потоков. В положении равновесия шток находится в нейтральном положении, перекрывая каналы 18, 19. При изменении расхода первого потока увеличивается перепад на сужающем устройстве 14, шток смещается вправо, открывая канал 18, давление в управляющей полости начинает увеличиваться и регулиpующий орган уменьшает проходное сечение, стабилизируя расход первого потока при неизменном расходе второго потока. В случае увеличения расхода второго потока шток смещается влево, открывая канал 19 и уменьшая давление в управляющей полости, увеличивая тем самым проходное сечение и расход первого потока. При уменьшении расхода первого или второго потока работа регулятора аналогична только в обратном направлении.

Преимущества предлагаемого регулятора по сравнению с прототипом достигаются за счет того, что применение регулировочного винта, установленного в корпусе, позволяет упростить настройку регулятора за счет возможности изменения соотношения перепадов давлений на мембранах путем сжатия пружины, применение регулирующего органа из эластичного материала, внутри которого установлена перегородка, а также двух мембран, соединенных штоком со сквозным отверстием, регулирующим давление в управляющей полости, позволяет расширить область применения регулятора за счет возможности использовать в качестве регулируемых сред не только газы, но и жидкости в любом сочетании.