Устройство для регулирования соотношения расходов газов

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования и автоматического поддержания соотношения двух смешиваемых потоков газа, и может быть применено в химической и нефтехимической отраслях промышленности, а также в аналитическом приборостроении в качестве метрологической установки для получения газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых для поверки анализаторов состава газа.Цель изобретения - упрощение, повышение точности и расширение области применения устройства. Устройство для регулирования соотношения расходов газов содержит трубопроводы 1 и 2 подачи первого и второго газа, регуляторы давления "после себя" 3 и 4, турбулентные регулируемые дроссели 5 и 6, запорные клапаны 7 и 8, трубопровод 9 смеси газов, байпасный трубопровод 10, потребитель газовой смеси - нагрузка 11, запорный клапан 12, емкость 13, измеритель давления 14, запорный клапан 15, регулятор давления "до себя" 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 05 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234301/24-24 (22) 22.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. ¹ 15 (72) Г.Е.Плаксин, А.К.Семчевский, А.П.Белошицкий и Ю.Б.Емельянов. (53) 621.646.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 716024, кл. С 05 Р 11/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СООТНЯБНИЯ РАСХОДОВ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к авто-. матике, в частности к устройствам для регулирования и автоматического поддержания соотношения двух смешиваемых потоков газа, и может быть применено в химической и нефтехими.ческой отраслях промьппленности, а также в аналитическом приборостро,ении в качестве метрологической ус-!

„„SU„„1474604 А 1 тановки для получения газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых для поверки анализаторов состава газа. Цель изобретения — упрощение, повышение точности и расширение области применения устройства. Устройство для регулирования соотношения расходов газов содержит трубопроводы 1 и 2 подачи первого и второго газов, регуляторы давления "после себя" 3 и 4, турбулентные регулируемые дроссели

5 и 6, запорные клапаны 7 и 8, трубопровод 9 смеси газов, байпасный трубопровод 10, потребитель газовой смеси — нагрузка 11, запорный клапан

12, емкость 13, измеритель давления 14, запорный клапан 15, регулятор давления "до себя" 16. 1 ил.

1474604

Регуляторы 3 и 4 давления предназначены для поддержания заданного давления перед регулируемыми дросселями 5 и 6, причем, чтобы обеспечить надкритический режим истечения газа через дроссели, абсолютное давление на выходе регуляторов должно в два и более раза превышать абсо- 45 лютное давление в трубопроводе смеси. Запорные клапаны 7, 8, 12 и 15 предназначены для перекрытия потоков газа в соответствующих трубопроводах при установлении соответствующего соотношения расходов газов смешиваемых потоков. Регулятор

16 давления предназначен для поддержания заданного давления в трубопроводе смеси независимо от изме55 нения пневматического сопротивления потребителя. Поддержание заданного давления в трубопроводе смеси достигается путем автоматического изИзобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования и автоматического поддержания соотношения двух смешиваемых потоков газа, и может быть

5 применено в химической и нефтехимической отраслях промьппленности, а также в аналитическом приборостроении в качестве метрологической

10 установки для получения газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых для поверки анализаторов состава газа.

Цель изобретения — упрощение, 15 повышение точности и расширение области применения устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство для регулирования соотношения расходов газов содержит трубопровод 1 подачи первого газа, .. трубопровод 2 подачи второго газа, регуляторы 3 и 4 давления "после себя", турбулентные регулируемые . дроссели 5 и б, запорные клапаны

7 и 8, трубопровод 9 смеси газов, к которому подключены байпасный трубопровод 10 и потребитель 11 газовой смеси (нагрузка), перед которым установлен запорный клапан 12. На байпасном трубопроводе последовательно расположены емкость 13, измеритель 14 давления, запорный клапан

15 и регулятор 16 давления "до себя"

35 менения расхода газа через регулятор 16 давления.

С помощью емкости 13 и измерителя 14 давления определяется соотношение расходов смешиваемых потоков.

Устройство функционирует следующим образом..

Регуляторы 3 и 4 давления поддерживают постоянное давление газа перед регулируемыми дросселями.

При открытых запорных клапанах дросселями 5 и 6 ориентировочно устанавливают в трубопроводе такой расход смеси газов, чтобы часть его поступила в байпасный трубопровод.

При закрытых запорных клапанах 8, 12 и 15 открывают запорный клапан

? и определяют время, например, с помощью секундомера, в течение которого давление в емкости изменяется по показаниям измерителя давления на величину dP. В этом случае расход газа Q через переменный дрос-! сель 5 равен (= — ю

ЧЛР (1)

1 где V — - внутренний объем емкости;

ЛР— изменение давления в емкости; с„ — время, в течение которого давление в емкости изменилось на величину dP.

Далее закрывают запорный клапан

7, открывают запорный клапан 8 и определяют время, в течение которого давление в емкости изменяется на ту же величину LlP. В этом случае расход газа Я через переменный дроссель 6 равен

V8P

Q = ——

tg (2) (3) где К - соотношение расходов смешиваемых потоков.

Таким образом, устанавливая переменными дросселями времена с, и где t.g — время, в течение которого давление в емкости изменилось на величину ЙР.

После этого открывают все запорные клапаны и к потребителю поступает смесь с соотношением расходов смешиваемых потоков, определяемым по формуле

1474604

V4P V P С1 С

С, 1+ .С2

tz

С

74Р Va P

t1 с2

С t7 С2С, (5) (4) где С вЂ” концентрация компонента в смеси.

С учетом уравнений (1) и (2) уравнение (4) принимает вид

Составитель Н.Гондаксазова

Редактор В.Данко Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1891/44 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 при которых изменение давления в емкости соответствует одному и тому же значению, можно получать требуемые соотношения расходов смешиваемых потоков, Устройство не требует предварительного измерения расхода газа в каждом потоке и имеет более высокую точность, так как соотношение расходов газов определяется только погрешностью измерения времени и давления в емкости, обладает более высокой стабильностью поддержания заданного соотношения расходов газосмешиваемых потоков, так как переменные дроссели работают в надкритическом режиме истечения и колебания давления в нагрузке до известных пределов и не влияют на расходы газа, имеют более простое конструктивное выполнение °

Устройство позволяет через известное соотношение расходов смешиваемых потоков получать газовые смеси с известным содержанием компонентов для использования их в качестве метрологического обеспечения при поверке анализаторов состава газов.

Так, если известная концентрация некоторого компонента в каждом потоке смешиваемых газов (например,влаги) соответственно С1 и С, то содержание его в газовой смеси на вы= ходе устройства определяется из уравнения

Таким образом, задавая времена

10 и t при известных значениях С, и

С 2, можно с помощью устройства получать газовые смеси с известным содержанием компонента.

15 Формула изобретения

Устройство для регулирования соотношения расходов газов, содержащее трубопроводы подачи газов, на каждом из которых установлены последовательно регулятор давления "после себя" и сужающий элемент, трубопровод смеси газов, соединенный с трубопроводом подачи газов, с нагрузкой и с байпасным трубопроводом с ус25 тановленным на нем регулятором давления "до себя", о т л и ч а ю щ ее с я тем, что,с целью упрощения, повьппения точности и расширения области применения устройства, оно снабжено емкостью, измерителем давления и запорным клапаном, установленными последовательно на байпасном трубопроводе перед регулятором I давления, причем на каждом трубопроводе подачи газов после сужающего элемента и на трубопроводе смеси газов после подключения байпасного трубопровода установлен запорный клапан, а сужащий элемент выполнен в ви4 де турбулентного регулируемого дросселя с надкритическим режимом истечения.