Электромагнитный клапан

 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей клапана за счет обеспечения возможности регулирования расхода среды. Клапан может регулировать поток в пассивном режиме с применением средств автоматизации. В пассивном режиме работы клапана индуктор магнитного поля 4 отключен, набегающий поток оттесняет выполненную в форме тора, заполненного ферромагнитной средой, оболочку 2 вместе с магнитопроводом 5 к стенкам корпуса 1, в результате чего нормально сомкнутое отверстие в оболочке 2 раскрывается, причем поверхность оболочки 2 принимает под действием среды наиболее оптимальную гидродинамическую форму. По достижении требуемой величины расхода подается напряжение на указанный индуктор и форма оболочки 2 фиксируется, обеспечивая постоянство сечения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1492144

А1 (51)4 F 16 K 31 02

ВСЕСОЮЗНАЯ

Пй!й1НС- ТИИНЧсСКЬЯ

Ь1 &БИОТЕКА

ОПИСАНИЕ H306PETEHHR

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К A BTOPCHOIVIV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4303070/23-29 (22) 31.08. 87 (46) 07.07.89. Бюл. У 25 (75) Ю.К.Желандовский (53) 621.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 962709, кл. F 16 К 31/02, 1981., Авторское свидетельство СССР

У 1180626, кл. F 16 К 31/02, 1983. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН (57) Изобретение относится к трубопроводной арматуре. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей клапана за счет обеспечения возможности регулирования расхода среды. Клапан может регулировать поток в пассивном режиме с применением средств автоматизации.

В пассивном режиме работы клапана индуктор магнитного поля 4 отключен, набегающий .поток оттесняет выполненную в форме тора, заполненного ферромагнитной средой, оболочку 2 вместе с магнитопроводом 5 к стенкам корпуса 1, в результате чего нормально сомкнутое отверстие в оболочке 2 раскрывается, причем поверхность оболочки 2 принимает под действием среды наиболее оптимальную гидродинамическую форму. По достижении требуемой величины расхода подается напряжение на указанный индуктор и форма оболочки 2 фиксируется, обеспечивая постоянство сечения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1492144

30

Изобретение относится к трубопроводной арматуре.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей клапана за счет обеспечения воэможности регулиоовки расхода среды.

На фиг. 1 изображен клапан, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг ° 1; на фиг. 3 — клапан в открытом положении; на фиг. 4 — клапан с дополнительными кольцевыми электромагнитами.

Электромагнитный клапан содержит разъемный корпус 1, по плоскостям разъема которого защемлены края эластичной оболочки 2, выполненной в форме тора с центральным нормально сомкнутым отверстием в канале для прохода среды. Оболочка 2 заполнена ферромагнитной средой 3. На корпусе размещен индуктор магнитного поля

4, с которым соединен магнитопровод

5, входящий во внутреннюю полость оболочки 2 через кольцевую проточку в корпусе 1, выполненном из магнитопроницаемого материала. Магнитопровод может быть выполнен из упругого полимера, масса которого насыщена ферромагнитными частицами, в форме диска.

Диск магнитопровода имеет радиальные разрезы, разделяющие его на отдельные пластины 6, что позволяет магнитопроводу 5 прогибаться к стенкам корпуса 1. Ферромагнитная среда

3 состоит из порошка или магнитных опилок, а может быть и магнитной жидкостью, например смесью керосина, ферромагнитного порошка и олеиновой кислоты.

К электромагнитному клапану подсоединены подводящий и отводящий трубопроводы (не показаны).

Элек"ромагни1ный клапан может быть дополнен кольцевыми электромагнитами 7 и 8, установленными по разные стороны запорного органа на кольцевых магнитопроницаемых втулках 9 и 10 корпуса 1. Обмотки электромагнитов

7 и 8 подключены противоположно одна другой (фиг. 4).

На внутренней поверхности оболочки 2 по окружности могут быть закреплены тензодатчики, соединенные с показывающим прибором, проградуированным, например, в единицах расхода.

Электромагнитный клапан работает следующим образом.

Для регулирования в пассивном режиме параметров потока (например, величины расхода), создаваемого источником переменной производительности, индуктор 4 вначале отключают.

Набегающий поток с параметрами давления Р, и расхода С „ оттесняет оболочку 2 вместе с магнитопроводом 5 к стенкам корпуса 1, в результате чего нормально сомкнутое отверстие тора открывается, увеличивая свой диаметр D, и площадь проходного сечения становится больше.

Поверхность оболочки 2 принимает под действием обтекающих струй наиболее оптимальную гидродинамическую форму. По достижению требуемой величины давления Р или (и) расхода С, что отображется на показывающем приборе, подается напряжение на индуктор

4 и форма оболочки 2 фиксируется, обеспечивая постоянство сечения.

Фиксация ферромагнитной среды, находящейся внутри оболочки 2 и повторяющей ее форму, происходит под действием магнитного поля, создаваемого вокруг магнитопровода 5. Магнитные частицы ориентируются полюсами вдоль силовых линий и сцепляются между собой, образуя жесткую пространственную структуру. При этом и магнитопровод 5 остается в том положенин, которое он принял под воздеиствием напора потока, передаваемого через частицы, в момент подачи напряжения на индуктор 4, так как результирующий момент сил магнитного сцепления частиц больше момента сил упругости, стремящихся вернуть оболочку 2 и магнитопровод 5 в исходное

1 положение.

При изменении параметров среды, что отображается на показывающем приборе, отключается напряжение, подаваемое на индуктор 4, магнитное поле исчезает, силы сцепления между частицами значительно уменьшаются и оболочка 2 теряет зафиксированную форму.

Новую форму и новое значение D проходного сечения оболочка 2 принимает как описано, причем увеличение происходит с ростом P,,С за счет

1 напора потока, а уменьшение — в силу падения производительности источника потока (снижения Р,, G, и за счет сил упругости гибкого магнитопровода 5 и оболочки 2, стремящихся вернуть

По достижении заданных параметров, что отображается на показывающем приборе, электромагнит 7 отключается и включается индуктор 4, фиксируя форму оболочки 2 и требуемую величину D.

Электромагнит 8 устанавливается для принудительного раскрытия запорного органа, в случае, если напора потока недостаточно для преодоления сил упругости его элементов и сил ос40 таточной намагниченности частиц фер35

5 1492 эапорный орган в положение Закрыто

В закрытом положении эапорный орган фиксируется аналогично описанному.

В режиме активного регулирования

5 клапан работает следующим образом.

При раскрытии сечения все действия повторяются аналогично описанному или принудительно. Возвращение запорного органа в исходное положение при условии применения источника давления с нерегулируемыми параметрами производится принудительно. Для этого клапан снабжен кольцевым элект,ромагнитом 7, направление обмоток которого обеспечивает направление магнитных силовых линий против действия набегающего потока, т.е. в сторону закрыт;- я запорного органа.

Вначале включается электромагнит

7 и оболочка 2, заполненная ферромагнитной средой 3, вместе с. магнитопроводом 5 под действием магнитного поля перемещается вправо — на закрытие проходного сечения. Этому способст- 25 вуют и силы упругости оболочки 2 и магнитопровода 5, восстанавливающие их первоначальную форму.

144 6 ромагнитной среды 3. Направление силовых линий электромагнита 8 совпадает с направлением потока. Работа происходит аналогично работе электромагнита 7.

Таким образом, при работе клапана его запорный орган и в пассивном и в активном режимах принимает форму и величину проходного сечения под воздействием набегающего потока, а процесс регулировки заключается в фиксации выбранной е тественным путем формы запорного органа.

Формула изобретения

1. Электромагнитный клапан, содержащий корпус из магнитопроницаемого материала с каналом для прохода среды, в котором в поперечном сечении канала установлен запорный орган в виде эластичной оболочки, внутренняя поверхность которой заполнена ферромагнитной средой, магнитопровод и охватывающий корпус индуктор магнитного поля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей клапана, магнитопровод выполнен в виде диска из гибкого материала с радиальными разрезами, размещенного во внутренней полости эластичной оболочки,причем эластичная оболочка выполнена в форме тора с центральным нормально сомкнутым отверстием.

2. Клапан по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что по обе стороны индуктора магнитного поля установлены кольцевые электромагниты с противоположным подключением обмоток.

1492144 фиЮ

Составитель Ю,Щербаков

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар .

Редактор М. Бланар

Заказ 3858/40

Тираж 721

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