Устройство для регулирования расхода жидкости

 

Изобретение относится к устройствам для регулирования непрерывных потоков жидкости, например, в технологических процессах нанесения покрытий на изделия протяженной формы, и может быть использовано в электротехнической, приборостроительной и других отраслях. Целью изобретения является повышение точности регулирования потока жидкости. Устройство для регулирования расхода жидкости содержит перевернутый герметичный стакан, емкость-регулятор, колокол, чашу, воздушную трубку и патрубок, сосуд Мариотта, напорный бак, трубку, расходную емкость, сливной кран, приводы, рабочую жидкость, отверстие. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для регулирования непрерывных потоков жидкости, например в технологических процессах нанесения покрытий на изделия протяженной формы, и может быть использовано в электротехнической, приборостроительной, и других отраслях.

Известен регулятор давления и расхода жидкости, содержащий сосуд Мариотта, оборудованный перекрывающим, воздушным и спускным кранами, и соединенный с напорным баком, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, с расходной емкостью для слива регулируемой жидкости, оснащенной сливным краном. Расход сливающейся жидкости определяется высотой ее столба в расходной емкости, зависящей от уровня жидкости, находящейся в сосуде Мариотта, устанавливаемом при помощи перекрывающего, спускного и воздушного кранов.

Недостатком такого устройства является разрыв потока жидкости на время установки уровня в сосуде Мариотта при помощи манипулирования перекрывающим, воздушным и спускным кранами.

Целью изобретения является повышение точности регулирования параметров потока жидкости путем воздействия на процесс без прерывания потока жидкости и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что сосуд Мариотта, соединенный с напорным баком и расходной жидкостью, оборудованной сливным краном, дополнительно снабжен емкостью регулятором с перевернутым герметичным стаканом, чашей с колоколом, имеющим возможность вертикального перемещения, воздушной трубкой и патрубком. При этом полость перевернутого герметичного стакана, нижняя кромка которого размещена ниже уровня рабочей жидкости, находящейся в емкости-регуляторе, имеющей возможность вертикального перемещения, соединена воздушной трубкой с полостью сосуда Мариотта, а указанный патрубок одним концом введен в жидкость, находящуюся в нижней части полости герметичного стакана, а другим концом выведен в полость колокола, нижняя кромка которого расположена над поверхностью рабочей жидкости, находящейся в чаше. Емкость-регулятор и колокол оснащены приводами их вертикального перемещения.

С целью упрощения конструкции колокол может быть выполнен в виде поплавка с внутренней полостью, в стенке которого выше его ватерлинии выполнено отверстие, соединяющее внутреннюю полость с атмосферой.

На фиг. 1 схематично показано предложенное устройство для регулирования расхода жидкости; на фиг.2 каплеформирователь; на фиг.3 вариант колокола, выполненного в виде поплавка.

Устройство содержит перевернутый герметичный стакан 1, помещенный в емкость-регулятор 2, которая может вертикально перемещаться, колокол 3, помещенный в чашу 4 и имеющий возможность вертикального перемещения, воздушную трубку и патрубок 5. Верхняя часть полости стакана 1 соединена воздушной трубкой 6 с сосудом Мариотта 7 с присоединенными к нему посредством трубки 9 расходной емкостью 10, оборудованной сливным краном 11, и напорным баком 8. Нижняя часть полости герметичного стакана 1 соединена патрубком 5 с полостью колокола 3. Емкость-регулятор 2 оснащена приводом 12 ее вертикального перемещения по отношению к стакану 1; колокол 3 оснащен приводом 13 его вертикального перемещения по отношению к чаше 4.

В емкости-регуляторе 2 находится рабочая жидкость 14, уровень которой расположен выше нижнего края герметичного стакана 1.

В чаше 4 находится рабочая жидкость 15, уровень которой расположен ниже нижнего края колокола 3 или сквозного отверстия 16 в стенке поплавка 3 при использовании поплавка в качестве колокола (см. фиг.3).

Устройство работает следующим образом: После закрытия сливного крана 11 в сосуд Мариотта 7 через гидравлический затвор 17 или каплеформирователь (см. фиг.2) сливается жидкость из напорного бака 8 до тех пор, пока в полости сосуда Мариотта не установится давление "Н", равное высоте столба жидкости между уровнем А в напорном баке 8 и уровнем Б уровнем слива жидкости в сосуд Мариотта 7. Одновременно в расходной емкости 10 столб жидкости поднимается до уровня В, превышающего уровень жидкости Г в сосуде Мариотта на величину Н.

При истечении жидкости из расходной емкости 10 через открытый сливной кран 11 падение давления от снижения уровня жидкости в расходной емкости 10 по трубке 9 передается в сосуд Мариотта, что приводит к истечению из напорного бака 8 в сосуд Мариотта 7 такого количества жидкости, которое сливается через сливной кран 11.

Вертикальное перемещение при помощи привода 12 емкости-регулятора 2 вверх приводит к повышению в ней уровня рабочей жидкости 14 по отношению к герметичному стакану 1 и по принципу сообщающихся сосудов к повышению давления в полости стакана 1, которое по воздушной трубке передается в полость сосуда Мариотта, снижая уровень жидкости Г в сосуде Мариотта и уменьшая тем самым расход жидкости. Вертикальное перемещение при помощи привода 12 емкости-регулятора 2 вниз приводит к понижению уровня рабочей жидкости 14 по отношению к герметичному стакану 1 и по принципу сообщающихся сосудов к понижению давления в полости стакана 1, которое по воздушной трубке передается в полость сосуда Мариотта, повышая уровень жидкости Г в сосуде Мариотта и увеличивая тем самым расход жидкости.

Вертикальное перемещение при помощи привода 13 колокола 3 вниз и погружение его нижней кромки под уровень рабочей жидкости 15, находящейся в чаше 4, приводит к повышению уровня рабочей жидкости в чаше по отношению к колоколу, которое по принципу сообщающихся сосудов приводит к повышению давления в полости колокола 3. Этим повышением давления часть воздуха из полости колокола 3 вытесняется через патрубок 5 в полость стакана 1 в виде воздушного пузыря, находящегося под повышенным давлением. Соединение пузыря с воздухом, находящимся в полости стакана, приводит к повышению давления в этой полости, которое распространяется по воздушной трубке в сосуд Мариотта 7, понижая высоту столба жидкости Г в сосуде Мариотта и уменьшая тем самым расход жидкости.

Возврат колокола 3 вверх в первоначальное положение приводит к размыканию его нижней кромки с поверхностью рабочей жидкости 15, поступлению атмосферного воздуха в полость колокола 3 и тем самым подготавливает колокол 4 к последующему погружению в рабочую жидкость для уменьшения расхода сливающейся жидкости.

Применение устройства для регулирования расхода жидкости позволит осуществить воздействие с целью управления или регулирования на поток жидкости без прерывания его в различных технологических процессах, в частности, например, при нанесении жидкости на поверхность изделий протяженной формы: проволоки, лент, полос, нитей.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее сосуд Мариотта с присоединенными к нему напорным баком и расходной емкостью, отличающееся тем, что оно снабжено емкостью-регулятором с перевернутым герметичным стаканом, чашей с колоколом, установленным с возможностью вертикального перемещения, воздушной трубкой и патрубком, при этом полость перевернутого герметичного стакана, нижняя кромка которого размещена ниже уровня рабочей жидкости, находящейся в емкости-регуляторе, установленной с возможностью вертикального перемещения, соединена воздушной трубкой с полостью сосуда Мариотта, а упомянутый патрубок одним концом введен в жидкость, находящуюся в нижней части полости герметичного стакана, а другим концом выведен в полость колокола, нижняя кромка которого расположена над поверхностью рабочей жидкости, находящейся в чаше.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колокол выполнен в виде поплавка, в стенке которого выше его ватерлинии выполнено отверстие, соединяющее полость поплавка с атмосферой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3