Регулятор расхода газа

 

Изобретение относится к области автоматического регулирования расхода газа и может быть использовано в РДМТ, а также в промышленности, где требуется постоянство расхода при колебаниях давления и температур. Технический результат заключается в стабилизации расхода текучего рабочего тела в широком диапазоне давлений и температур. Достигается это с помощью регулятора, состоящего из корпуса с входным окном с седлом, перекрываемым чувствительным упругим элементом в виде пластины, консольно закрепленной на каретке. Дополнительно на каретке закреплен термочувствительный элемент, механически взаимодействующий свободной стороной консоли с чувствительным упругим элементом. Термочувствительный элемент при нагреве газа уменьшает давление на упругий чувствительный элемент, тем самым увеличивая объемный расход газа. Термочувствительный элемент может быть выполнен в виде биметаллической пластины, а каретка может быть установлена с возможностью перемещения относительно окна в продольном и поперечном направлениях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области автоматического регулирования расхода газа и может быть использовано в РДМТ, а также в промышленности, где требуется постоянство расхода при колебаниях давления и температур.

Известен регулятор расхода, содержащий корпус с входным окном и упругий элемент в виде пластины, расположенный над окном и закрепленный консольно на каретке.

Основной недостаток этого регулятора заключается в том, что стабилизация расхода происходит в небольшом диапазоне температур. При выходе температуры газообразного рабочего тела за пределы настроечных температур коэффициент стабилизации резко уменьшается.

Целью настоящего изобретения является стабилизация расхода рабочего тела в широком диапазоне давлений и температур.

Указанная цель достигается тем, что в известном регуляторе, состоящем из корпуса с входным окном, с седлом, перекрываемым чувствительным упругим элементом в виде пластины, консольно закрепленной на каретке, имеющей возможность перемещения относительно окна в продольном и поперечном направлениях, дополнительно установлен термочувствительный элемент (например, биметаллическая пластина), жестко закрепленный с одной стороны, а с другой стороны механически взаимодействующий с чувствительным упругим элементом, (например, через металлический шарик).

В состав регулятора входит (см. чертеж): термочувствительный элемент (биметаллическая пластина) - 1; чувствительный упругий элемент - 2; крепежный винт - 3; подстроечная шайба - 4; корпус регулятора - 5; входное окно - 6; шарик - 7; каретка - 8; седло - 9.

Регулятор расхода работает следующим образом: рабочее тело (газ) поступает во входное окно 6 через зазор, образованный чувствительным упругим элементом 2 и седлом 9.

Под воздействием перепада давления, срабатываемого на этом зазоре, чувствительный элемент 2 прогибается в сторону седла 9, увеличивая тем самым пневмосопротивление регулятора. При этом устанавливается равенство упругих и газодинамических сил, соответствующее заданному расходу.

При повышении давления на входе регулятора на выходе происходит увеличение перепада давления, что приводит к дальнейшей деформации чувствительного упругого элемента 2 и увеличению пневмосопротивления регулятора. Увеличение пневмосопротивления приводит к компенсации воздействия возмущающего фактора и тем самым к стабилизации расхода в узком настроечном диапазоне температур рабочего тела и окружающей среды. При изменении температуры газообразного рабочего тела стабилизация массового расхода с учетом изменения плотности газа достигается с помощью термочувствительного элемента 1, который при нагреве газа уменьшает, а при охлаждении увеличивает нажим на чувствительный элемент, тем самым изменяя силу упругости чувствительного элемента 2, чем достигается стабилизация расхода в широком диапазоне изменения температуры рабочего тела (газа).

При настройке регулятора для каждой совокупности параметров (жесткости упругой пластины, температурного коэффициента термочувствительного элемента, площади входного окна, величины зазора между пластиной 2 и рабочей плоскостью седла 9) необходимо подобрать высоту настроечной шайбы 4, рабочую длину термочувствительного элемента, при которой регулятор расхода обеспечит стабилизацию желаемой величины в широком диапазоне температур.

Предлагаемое изобретение обеспечит, в отличие от других аналогов, стабилизацию расхода в широком диапазоне температур и давлений рабочего тела, что делает регулятор универсальным для широкого круга задач.

Формула изобретения

1. Регулятор расхода газа, содержащий корпус с входным окном с седлом, перекрываемым чувствительным упругим элементом в виде пластины, консольно закрепленной на каретке, отличающийся тем, что на каретке дополнительно закреплен термочувствительный элемент, механически взаимодействующий свободной стороной консоли с чувствительным упругим элементом.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины.

3. Регулятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каретка установлена с возможностью перемещения относительно входного окна в продольном и поперечном направлениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1