Способ определения площадей утечек газа в двухстороннем регуляторе расхода с регулируемыми расходными отверстиями

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способу определения площадей утечек газа в двухстороннем регуляторе расхода с регулируемыми расходными отверстиями. Данный способ позволяет с высокой степенью точности определять непроизводительные утечки газа при перекрытых расходных отверстиях регулятора расхода. Определение утечек необходимо для точного расчета запасов рабочего тела, на котором работает регулятор расхода, а также правильного определения импульсной характеристики регулятора. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно, к способу определения площадей утечек регулятора расхода при полностью закрытых расходных отверстиях (режим утечек).

Известен метод испытания на герметичность, получивший название метод «мундштука» (см. ОСТ 92-4291-75 стр. 11-14). Данный метод позволяет определить величину утечки контрольного газа путем продувки под давлением. Недостатком данного метода является то, что с его помощью нельзя определить площади, через которые происходят непроизводительные утечки рабочего тела каждого из патрубков при испытаниях, например, двухсторонних регуляторов расхода. Кроме того, этот метод требует погружения испытываемого объекта в жидкость, что не всегда возможно из-за особенностей конструкции. Недостатком данного метода является также необходимость применения дополнительной оснастки для испытаний, как то ванны с жидкостью, мерной емкости и т.д. Определение площадей утечек необходимо для расчета запасов рабочего тела при автономной работе источника последнего, а также правильного определения импульсной характеристики при полном открытии одного из расходных отверстий.

Задачей предполагаемого изобретения является разработка способа определения площадей утечек регулятора расхода.

Указанная задача решается тем, что в способе определения площадей утечек газа в двухстороннем регуляторе расхода с входным патрубком и выходными патрубками с расходными отверстиями, степень открытия которых изменяется регулирующим элементом, заключающемся в продувке регулятора газом под давлением, продувку осуществляют, пропуская поток рабочего тела через последовательно установленные камеру с шайбой-соплом на выходе и стабилизирующую камеру, сообщающуюся с входным патрубком, при этом полностью открывают регулирующим элементом одно из расходных отверстий и замеряют давления перед шайбой соплом и перед входным патрубком регулятора расхода, затем герметизируют перекрытое расходное отверстие и производят повторную продувку с измерением вышеупомянутых давлений, и повторяют те же операции для другого расходного отверстия, определяют площадь утечек для каждого расходного отверстия по формуле

где:

μFΣn - совокупная эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто;

μFn - эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто, при установленной в другой выходной патрубок герметизирующей заглушки;

Fш - геометрическая площадь шайбы-сопла;

Рд.ш.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;

Ррег.n - давление перед регулятором расхода, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;

Рд.ш.герм.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой;

Ррег.герм.n - давление перед блоком, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой.

n - порядковый номер расходного отверстия в регуляторе расхода.

На фиг. 1 приведена конструкция регулятора расхода и установки для продувок в положении, когда одно из расходных отверстий полностью перекрыто регулирующим элементом.

На фиг. 2 приведена конструкция, в которой в выходном патрубке с перекрытым расходным отверстием, установлена заглушка.

Регулятор расхода состоит из выходных патрубков 1 и 2, регулирующего элемента 3, входного патрубка 4 и корпуса 5. В выходных патрубках 1 и 2 выполнены расходные отверстия 6 и 7. Для герметизации одного из расходных отверстий 6 или 7 используется заглушка 8. Установка для продувок состоит из камеры 9, на выходе из которой установлена шайба-сопло 10. Камера 9 соединяется со стабилизирующей камерой 11, которая сообщается с входным патрубком 4 регулятора расхода. Обе камеры 9 и 11 снабжены манометрами, замеряющими давления перед шайбой соплом Рд.ш. и перед регулятором расхода Ррег.

Указанный способ осуществляется следующим образом. Первоначально на воздушной установке продувают регулятор расхода, открывая полностью одно из расходных отверстий, например, 6 патрубка 1, при этом, второе расходное отверстие 7 патрубка 2 полностью перекрыто регулирующим элементом 3 (фиг. 1). Положение, при котором расходное отверстие полностью перекрыто регулирующим элементом, называется режимом утечек. Подача рабочего тела происходит через камеры 9 и 11. Полученная при этой продувке совокупная эффективная площадь μFΣ1 выходного патрубка 1, складывается из эффективной площади полностью открытого расходного отверстия 6 патрубка 1 - μF1 и площади утечек патрубка 2 - Fут.2, то есть:

Совокупная эффективная площадь полностью открытого расходного отверстия 6 патрубка 1 - μFΣ1 определяется по формуле [2] и является результатом первой продувки без установки герметизирующей заглушки 8.

Fш - геометрическая площадь шайбы-сопла;

Рд.ш.1 - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда расходное отверстие 6 полностью открыто, а другое 7 перекрыто регулирующим элементом 3;

Pрег.1 - давление перед регулятором расхода, когда расходное отверстие 6 полностью открыто, а другое 7 перекрыто регулирующим элементом;

Замер давлений Рд.ш. и Ррег. осуществляется в камерах 9 и 11 соответственно. Затем в выходной патрубок 2, полностью перекрытым регулирующим элементом 3, устанавливается герметизирующая заглушка 8 (фиг. 2), которая полностью исключает утечки, и повторяется продувка регулятора при полностью открытом выходном патрубке 1. Данной продувкой определяется «чистая» эффективная площадь полностью открытого расходного отверстия 6 патрубка 1 - μF1. Величина μF1 определяется по формуле

Рд.ш.герм.1 - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда о расходное отверстие 6 полностью открыто, а другое 7 перекрыто регулирующим элементом 3 и дополнительно загерметизировано заглушкой 8; Ррег.герм.1 - давление перед блоком, когда расходное отверстие 6 полностью открыто а другое 7 перекрыто регулирующим элементом 3 и дополнительно загерметизировано заглушкой 8.

Тогда площадь утечек патрубка 2 - Fут.2 равна:

Fут.2=μFΣ1 - μF1

Таким образом, определяется площадь утечек в выходном патрубке 2. Повторяя такую же последовательность продувок, при полностью открытом расходном отверстии 7 выходного патрубка 2 определяется площадь утечек Fут.1 выходного патрубка 1.

где

μFΣ2 - совокупная эффективная площадь выходного патрубка 2;

μF2 - эффективная площадь полностью открытого отверстия 7 патрубка 2.

Таким образом, как видно из вышеизложенного предлагаемый способ позволяет определить площади утечек регулятора расхода.

Способ определения площадей утечек газа в двухстороннем регуляторе расхода с входным патрубком и выходными патрубками с расходными отверстиями, степень открытия которых изменяется регулирующим элементом, заключающийся в продувке регулятора газом под давлением, отличающийся тем, что продувку осуществляют, пропуская поток рабочего тела через последовательно установленные камеру с шайбой-соплом на выходе и стабилизирующую камеру, сообщающуюся с входным патрубком, при этом полностью открывают регулирующим элементом одно из расходных отверстий и замеряют давления перед шайбой-соплом и перед входным патрубком регулятора расхода, затем герметизируют перекрытое расходное отверстие и производят повторную продувку с измерением вышеупомянутых давлений, и повторяют те же операции для другого расходного отверстия, определяют площадь утечек для каждого расходного отверстия по формуле

μFΣn - совокупная эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто;

μFn - эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто, при установленной в другой выходной патрубок герметизирующей заглушке;

Fш - геометрическая площадь шайбы-сопла;

Рд.ш.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;

Pрег.n - давление перед блоком, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;

Рд.ш.герм.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой;

Ррег.герм.n - давление перед блоком, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой;

n - порядковый номер расходного отверстия в регуляторе расхода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на повышение точности установки регулирующих элементов относительно расходных отверстий газораспределительного клапана с линейной расходной характеристикой.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание клапанов, работающих в условиях высоких температур и давлений, используемых для управления вектором тяги летательных аппаратов.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя и седла шарового поворотного затвора.

Изобретение относится к запорной и регулирующей арматуре, в частности к шаровым кранам. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор со сквозным проходным отверстием, шпиндель, уплотнение шпинделя, седла шарового поворотного затвора.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких давлениях и температурах.

Клапан регулирования потока относится к устройствам для регулирования параметров потоков рабочих сред и может быть использован в оборудовании газовой, нефтяной, химической, энергетической, металлургической и угольной промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на повышение точности установки регулирующих элементов относительно расходных отверстий. Предлагается способ установки двух заслонок относительно регулируемых расходных отверстий для газораспределительного клапана с одним валом и линейной расходной характеристикой, основанный на установке заслонки в определенное положение расходного отверстия газораспределительного клапана, заключающейся в том, что совмещают в радиальной плоскости расходное отверстие заслонки и расходное отверстие выходного патрубка, для которого необходимо уменьшить разброс зависимости площади расходного отверстия в зависимости от угла поворота вала рулевого привода, устанавливают в совмещенные расходные отверстия проходной калибр, соответствующий размеру расходного отверстия выходного патрубка в радиальной плоскости, перпендикулярной оси вала, подают команду на систему управления, которая устанавливает рулевой привод, отсоединенный от клапана, в положение, соответствующее максимальному открытию расходного отверстия газораспределительного клапана, и соединяют рулевой привод и газораспределительный клапан, затем проходной калибр удаляют и снимают команду с системы управления.

Изобретение предназначено для регулировки потока жидкой или газообразной среды, а также светового излучения в таких областях, как машиностроение, кораблестроение, ракетостроение.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование газораспределительных клапанов, обеспечивающих управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена.

Клапан // 2585342
Изобретение относится к регулирующей арматуре и предназначено для управления потоком жидкости в установке центрального нагрева. Клапан содержит вставную часть с первой частью и второй частью для управления потоком жидкости через клапан: первая часть и вторая часть выполнены с возможностью взаимного поворота.
Наверх