Регулятор соотношения потоков

 

Союз Соввтскик

Соцмалистичвскик

Рвспублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.11.78 (21) 2691236/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 050 11/02

Гееударствениый комитет

СССР (53) УДК 621.646.3 (088.8) Опубликовано 28.02.81. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 10.03.81 ао делам изобретений и открытий

Л. Н. Глонти и P. М. Саканделидзе (72) Авторы изобретения а "с O и ьтй

Тбилисский ордена Трудового Красного Знамен ниве ситет и Спе иальное конст кто скоебю с опытным производством АН Грузинской ССР (71) Заявители (54) РЕГУЛЯТОР СООТНОШЕНИЯ ПОТОКОВ

Изобретение относится к системам регулирования неэлектрических величин, а именно к устройствам, регулирующим соотношение компонентов в смесях, и может быть использОвано для составления высокоточных жидких или газовых смесей, например, для питания пропорциональных камер.

Известен кран для смешивания газов, содержащий ползун с некоторым числом сквозных каналов, концы которых открываются с одной стороны в камеры, разделенные неподвижной перегородкой и имеющие входы для подачи смешиваемых газов, а с другой стороны — в камеру для выводимой смеси. Каналы в ползуне расположены в ряд или по дуге окружности. При перемещении ползуна вдоль ряда каналов (или вращении, в случае расположения каналов по дуге) в камеры для подачи газов открывается разное количество каналов, что изменяет потоки этих газов на выходе смесительного. клапана и, следовательно, пропорцию газов в выходящей смеси (1) .

Недостаток этого крана заключается в том, что он не позволяет изменять состав смеси в широких пределах и точно его контролировать. Кроме того, он конструктивно сложен и требует высокой точности при изготовлении.

Наиболее близким к предлагаемому является автоматический смеситель, в котором регулирование потоков происходит при помощи золотника, перемещаемого по внешней стороне втулки с патрубками для подачи потоков жидкости или пара, имеющей неподвижную перегородку посередине и отверстия, расположенные по окружности

10 втулки с каждой стороны этой перегородки и сообщающиеся с внутренним объемом корпуса смесителя (2).

К недостатку смесителя относится то, что ввиду расположения отверстий по окружности трубки золотник при перемещении одновременно перекрывает, частично или полностью, все отверстия на одной стороне неподвижной перегородки.

1 ель изобретения — расширение диапазона регул ирова ния, повышение точносщ ти и упрощение регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе соотношения потоков, содержащем расположенный в корпусе с выходным патрубком цилиндрический стакан, по809095 лость которого разделена перегородкой на две камеры, соединенные со входными патрубками и через равные отверстия в цилиндрических стенках — с полостью корпуса, перегородка выполнена в виде поршня, связанного через шток с приводом, а отверстия в цилиндрических стенках камер расположены в ряд по образующей цилиндрического стакана и калиброваны.

Привод поршня выполнен в виде пары винт-гайка с соотношением шага резьбы к расстоянию между отверстиями в цилиндрических стенках камер от 1 до 0,5.

Такой регулятор позволяет при перемещении поршня вдоль цилиндрического стакана изменять соотношение потоков и тем самым состав получаемой смеси в полости корпуса, так как при перемешении поршня меняется соотношение отверстий в камерах, следовательно, изменяется суммарное проходное сечение для истечения каждого потока, следовательно и соотношение этих потоков в полости корпуса. Благодаря использованию цилиндрического стакана с отверстиями, расположенными в ряд по образуюшей, и подвижного поршня со штоком и приводом достигается изменение соотношения потоков в широких пределах, повышение точности приготовления смеси и появляется возможность контролировать суммарные проходные сечения с точностью калибровки одного отверстия.

На фиг. 1 изображен предлагаемый регулятор соотношения потоков, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Регулятор содержит корпус 1 с выходным патрубком 2, помещенный внутри корпуса 1 цилиндрический стакан 3 с двумя входными патрубками 4 и 5, подвижную перегородку в виде поршня 6, расположенного в цилиндрическом стакане 3 и разделяющего его на две камеры, сообщающиеся посредством калиброванных отверстий 7 (расположенных по образующей цилиндрического стакана 3 на равных расстояниях друг от друга) с внутренней полостью корпуса 1.

Перемещение поршня 6 осуществляется при помощи штока 8, который проходит через уплотнитель 9 и имеет на противоположном от поршня конце привод в виде винта 10 и гайки 11. Гайка 11 вращается в неподвижном гнезде 12 и перемещает шток 8.

Для получения смеси нужного состава компоненты для смешивания, например газы, вводятся под определенным давлением в две камеры, образованные цилиндрическим стаканом 3 и поршнем 6. Их истечение в полость корпуса 1 происходит через отверстия 7, расположенные с двух сторон поршня 6. При равных давлениях газов в объемах камер состав смеси в корпусе 1 зависит только от отношения суммарных проходных сечений, через которые вытекают газы в корпус 1. Если все отверстия 7 калиброваны и сечение каждого равно Sy, то при некотором положении поршня 6 в правой камере цилиндрического стакана 3 будет п отверстий, а в левой †. n отверстий. Тогда суммарное сечение для истечения газа из правой камеры будет S> =п Sg, а из левой камеры Sg = n@S@. Относительная доля одного газа в смеси в объемных процентах будет: К(й — (1) где V» u Vq — объемный расход для каждого потока газов, соответственно, lf и Я скорости истечения газов.

При равенстве давлений Ч» =Vg и, следовательно, 5 о

Р(=,»,,» 100/. (2) Формула изобретения

1. Регулятор соотношения потоков, содержащий расположенный в корпусе с выходным патрубком цилиндричес.. и став массовых процентах получат

° 1ЮСЪ, (З где р, и p — плотность первого и второго газов соответственно.

Отношение п /п» зависит от положения поршня и может меняться от 0 дооо, что соответствует изменению концентрации одной компоненты в смеси от 100О/o до О.

Перемещение поршня 6 осуществляется приводом 10 — 11. При отношении шага резьбы к расстоянию между отверстиями, равзо ном 1, число возможных значений ng/и» и, следовательно, возможных комбинаций соотношений потоков будет (m+1), а при отношении, равном 0,5 — (2m — 1), где m=

=п»+п +-1.

Конструкция привода позволяет точно з5 контролировать отношение п /и» простым счетом числа оборотов гайки 11 и допускаем использование предлагаемого регулятора в .автоматических системах.

Изменение параметров регулятора воз4О можно варьированием длины корпуса 1 и цилиндрического стакана, количества и сечения отверстий 7. Преимуществом регулятора являетсп и простота изготовления. В качестве цилиндрического стакана можно использовать выпускаемую промышленнос45 тью тонкостенную нержавеющую трубу без дополнительной обработки внутренней поверхности, для приготовления поршня можно применить полиуретан. Калиброванные отверстия 7 при необходимости получения высокоточных смесей относительно легко изготовить, например, электроискровым способом. Остальные детали регулятора требуют меньшей точности изготовления.

809095

ДЬг, Я

Составитель Л. Глонти

Редактор Н. Бушаева Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 154 Тираж 951 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кан, полость которого разя 1ена перегородкой на две камеры, соединенные со входными патрубками и через равные отверстия в цилиндрических стенках — с полостью корпуса, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, повышения точности и упрошения регулятора, в нем перегородка выполнена в виде поршня, связанного через шток с приводом, а отверстия в цилиндрических стенках камер расположены в ряд по образую1цей цилиндрического стакана.

2. Регулятор по и. 1, г ..„.тоющийсл тем, что привод поршня выполпсн в виде пары винт-гайка с соотношением шага резьбы к расстоянию между отверстиями в цилиндрических стенках камер от 1 до 0,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. П а тент Ф P Г № 2549617. кл. F 16 К 11(04, опублик. 1978.

2, Авторское свидетельство СССР № 107331, кл. G 05 D 11/02, 1956 (прототип).