Регулятор расхода
FLOW REGULATOR

Изобретение относится к регуляторам расхода жидкости или газа и может быть использовано в авиационной, химической, пищевой и других отраслях промышленности, где необходимо регулировать расход жидкости или газа, например, при производстве спирта, молока, сахара, синтетического каучука, и др.
Известен регулятор расхода [А.с. 399832, заявл. 27.05.1971 г., опубл. 03.20.2973], в котором чувствительные элементы и регулирующие органы выполнены в виде подпружиненных плунжеров с профильными отверстиями на боковой поверхности, сложны и имеют механические подвижные элементы, которые недопустимы в определенных процессах регулирования, снабжены сложными задающими устройствами. Наличие механических подвижных элементов значительно усложняет процесс регулирования и даже недопустимо в некоторых технологических процессах.
Техническое задача заключается в обеспечении качества регулирования вязких жидкостей, исключении влияние гравитационных возмущений.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен регулятор расхода, содержащий корпус с входной и выходной полостями, эластичный кольцевой регулирующий орган, установленный наего внутренней поверхности, и задатчик, отличающийся тем, что с целью исключения подвижных и механических частей, упрощения конструкции и повышения точности и качества регулирования, эластичный регулирующий элемент образует с внутренней поверхностью корпуса кольцевую камеру, которая через задатчик соединена с входной полостью.
Технический результат предлагаемого изобретения – упрощение конструкции; исключение применения механических подвижных элементов; повышение точности регулирования и уменьшение времени запаздывания регулятора.
На фиг. 1 схематически изображен регулятор, состоящий из разъемного корпуса 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, чувствительного регулирующего элемента 4 в виде кольцевой эластичной втулки с профилем трубки Вентури, двух прижимных колец 5, в одной из которых есть отверстие 6 задатчика 7, регулятора 8 и кольцевой камеры 9.
Регулирующий элемент выполняется в виде эластичных материалов, например, из резины, кожи, специальных эластомеров, и др.
Регулятор расхода работает следующим образом.
Принцип действия регулятора расхода основан на использовании эффекта Вентури для стабилизации расхода на заданном значении вне зависимости от изменения давления газа или жидкости во входной полости 2 и выходной 3.
На чувствительный регулирующий элемент 4 действует усилие, возникающее из-за разности давлений в проточной части 8 регулятора и кольцевой камере 9, соединенной через отверстие 6 с входной полостью 2.
При изменении расхода газа или жидкости меняется усилие со стороны проточной части 8 на чувствительный элемент 4, а так же со стороны кольцевой камеры 9. С увеличением расхода Q1 или Q2 уменьшается давление на чувствительный элемент 4 со стороны проточной части 8, а со стороны кольцевой камеры 9 увеличивается. В результате, проходное сечение 8 регулятора уменьшается, что приводит к уменьшению расхода. И наоборот: при уменьшении расхода Q1 или Q2 увеличивается давление со стороны проточной полости 8 на кольцевой чувствительный элемент 4, а со стороны кольцевой камеры 9 – уменьшается. В результате проходное сечение 8 регулятора увеличивается, что приводит к увеличению расхода газа или жидкости.
Конструкция регулятора без подвижных механических деталей позволяет управлять в требуемых пределах через задатчик 7 большими расходами, воздействуя лишь на часть регулируемого потока в пределах 5-10% от основного. Значение регулируемого расхода задается и изменяется задатчиком 7, устанавливая проходное сечение 8. При этом повышается качество регулирования расхода, значительно снижается время срабатывания регулятора. Отсутствие подвижных механических деталей в некоторых случаях являются доминирующим.
Регуляторы могут быть рассчитаны для любого значения величины расхода. При этом исключается влияние на качество регулирования таких возмущающих факторов, как искривление рабочих потоков, динамических воздействий.