устройство регулирования давления и расхода рабочей среды

Формула изобретения

Устройство регулирования давления и расхода рабочей среды, включающее корпус, расположенный между входным и выходным патрубками, встречные фланцы которых скреплены между собой по центру и образуют внутреннюю камеру, соединенную с приемником полного давления, выполненным в виде напорных трубок, расположенных во входном патрубке и закрепленных на его встречном фланце, эластичную муфту, закрепленную между корпусом и противоположными фланцами входного и выходного патрубков и образующую с боковой поверхностью встречных фланцев регулирующий клапан, а с корпусом - управляющую полость, соединенную с выходом пилота, вход которого соединен с приемником статического входного давления, измеритель перепада давлений, соединенный с внутренней камерой и приемником статического входного давления, отличающееся тем, что импульсная трубка, соединяющая управляющую полость пилота с приемником статического выходного давления, соединена с внутренней камерой, и в месте соединения трубок установлен переключатель, при этом эластичная муфта регулирует зазор по отношению к боковой поверхности встречных фланцев входного и выходного патрубков в зависимости от положения переключателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для регулирования расхода и давления рабочей среды (жидкости, газа или пара) в системах для машиностроительной, химической, газовой и других отраслей промышленности.

Известно регулирующее устройство, регулирующее давление и расход рабочей среды / Пат.2027215 Российская. Федерация, МПК ⁶ G05D 16/00. Регулирующее устройство / Быков А. Ф., Кислов С.М.; заявитель и патентообладатель Научно-испытательный центр Центрального института авиационного моторостроения. - №4851277/24; заявл. 31.05.90; опубл. 20.01.95 / [1].

Недостатком этого устройства является его конструктивная сложность, большое гидравлическое сопротивление потоку рабочей среды, малые проходные сечения каналов, которые могут засориться твердыми частицами, если они имеются в рабочей среде.

Известно также регулирующее устройство /Регулятор давления «Axial Flow Volve». Проспект фирмы АМС, ноябрь 1982 / [2], содержащее гибкий элемент в проходном сечении в виде эластичной муфты, что упрощает конструкцию регулятора и снижает его гидравлическое сопротивление.

Недостатком этого устройства является его недостаточная функциональная возможность, поскольку оно используется в качестве регулятора давления, но не измеряет и не регулирует расход жидкости.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков является регулятор давления /Пат.2073905 Российская Федерация, МПК⁶ G05D 16/06. Регулятор давления /Целовальников П.Г., Никонов В.П.; заявитель и патентообладатель АОО «Сигнал». - №94011046/09; заявл. 30.03.94; опубл. 20.02.97/ [3], включающий корпус, расположенный между входным и выходным патрубками, встречные фланцы которых скреплены между собой по центру и образуют внутреннюю камеру, эластичную муфту, закрепленную между корпусом и противоположными фланцами входного и выходного патрубков и образующую с боковой поверхностью встречных фланцев регулирующий клапан, а с корпусом - управляющую полость, соединенную с выходом пилота, вход которого соединен с приемником статического входного давления, внутренняя камера соединена с приемником полного давления, выполненным в виде напорных трубок, расположенных во входном патрубке и закрепленных на его встречном фланце, регулятор давления снабжен измерителем перепада давлений, соединенным через импульсные трубки соответственно с внутренней камерой и приемником статического входного давления, принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата при использовании известного устройства, относят то, что оно не может регулировать расход рабочей среды, проходящей через него.

Сущность изобретения заключается в расширении сферы применения регулирующего устройства.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей конструкции для обеспечения регулирования расхода проходящей через нее рабочей среды.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве регулирования давления и расхода рабочей среды, включающем корпус, расположенный между входным и выходным патрубками, встречные фланцы которых скреплены между собой по центру и образуют внутреннюю камеру, соединенную с приемником полного давления, выполненным в виде напорных трубок, расположенных во входном патрубке и закрепленных на его встречном фланце, эластичную муфту, закрепленную между корпусом и противоположными фланцами входного и выходного патрубков и образующую с боковой поверхностью встречных фланцев регулирующий клапан, а с корпусом - управляющую полость, соединенную с выходом пилота, вход которого соединен с приемником статического входного давления, измеритель перепада давлений, соединенный с внутренней камерой и приемником статического входного давления, особенностью является то, что импульсная трубка, соединяющая управляющую полость пилота с приемником статического выходного давления, соединена с внутренней камерой, и в месте соединения трубок установлен переключатель, при этом эластичная муфта регулирует зазор по отношению к боковой поверхности встречных фланцев входного и выходного патрубков в зависимости от положения переключателя.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображено регулирующее устройство, его разрез, на фиг.2 - узел А, в режиме регулирования устройством расхода рабочей среды.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Регулирующее устройство включает в себя корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, входную 4 и выходную 5 полости, эластичную муфту 6, закрепленную между корпусом 1 и противоположными фланцами входного 2 и выходного 3 патрубков, управляющую полость 7, размещенную между эластичной муфтой 6 и корпусом 1. Встречные фланцы входного 2 и выходного 3 патрубков скреплены между собой винтом 8, прижимая между собой эластичную муфту 6 и корпус 1 и образуя внутреннюю камеру 9. Пилот 10 соединен с приемниками статического входного 11 и выходного 12 давления через импульсные трубки 13 и 14 и через импульсную трубку 15 с управляющей полостью 7.

На встречном фланце входного патрубка 2 закреплены приемники полного давления 16, выполненные в виде напорных трубок, соединенные с внутренней камерой 9. Измеритель перепада давлений 17 импульсными трубками 18 и 19 подключен к внутренней камере 9 и приемнику статического входного давления 11.

Импульсная трубка 14, соединяющая управляющую полость пилота (не показано) с приемником статического выходного давления 12, соединена импульсной трубкой 20 с внутренней камерой 9, и в месте соединения трубок установлен переключатель режимов работы регулятора 21, например, в виде трехходового крана.

Устройство работает следующим образом. В статическом безрасходном режиме эластичная муфта 6 прижата к боковой поверхности встречных фланцев входного 2 и выходного 3 патрубков за счет воздействия выходного давления от пилота 10 в управляющей полости 7. При положении переключателя 21 (на фиг.1) выходное давление пилота 10 зависит от давления в выходной полости 5, подаваемого в управляющую полость пилота 10 (не показано), и величины настройки в пилоте 10. При наличии расхода эластичная муфта 6 регулирует зазор по отношению к боковой поверхности встречных фланцев входного 2 и выходного 3 патрубков, поддерживая выходное давление в полости 5, а следовательно, и в нагрузке постоянным. Одновременно в напорных трубках 16 формируется полное давление с учетом скоростного напора, равного

Ар=pV²/2g,

где V - скорость потока в месте установки приемника полного давления; р - плотность среды; g - ускорение силы тяжести. Это полное давление р_ст + Ар поступает во внутреннюю камеру 9. На измеритель перепада давлений 17 по импульсным трубкам 18 и 19 поступает полное и статическое давления, и измеритель перепада давлений 17 определяет скорость потока в сечении входной полости. Расход в сечении определяется произведением средней скорости на площадь сечения.

Если переключатель режимов работы регулятора 21 находится в положении, изображенном на фиг.2, выходное давление пилота 10 будет зависеть от полного давления во внутренней камере 9, которое при этом подается в управляющую полость пилота 10 (не показано), и величины настройки в пилоте 10. Эластичная муфта 6, регулируя зазор по отношению к боковой поверхности встречных фланцев входного 2 и выходного 3 патрубков будет поддерживать постоянным скоростной напор и, следовательно, регулировать скорость рабочей среды, проходящей через регулирующее устройство а следовательно, ее расход.

Использование данного изобретения дает возможность заменить одним два регулирующих устройства: регулятор давления и регулятор расхода.

Источники информации

1. Пат.2027215 Российская Федерация, МПК⁶ G05D 16/00. Регулирующее устройство / Быков А.Ф., Кислов С.М.; заявитель и патентообладатель Научно-испытательный центр Центрального института авиационного моторостроения. - №4851277/24; заявл. 31.05.90; опубл. 20.01.95.

2. Регулятор давления «Axial Flow Volve». Проспект фирмы АМС, ноябрь 1982.

3. Пат.2073905 Российская Федерация, МПК⁶ G05D 16/06. Регулятор давления / Целовальников П.Г., Никонов В.П.; заявитель и патентообладатель АОО «Сигнал». - №94011046/09; заявл. 30.03.94; опубл. 20.02.97.