УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ИЛИ ДАВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДАХ

Полезная модель относится к средствам регулирования расхода или давления газообразных и жидких сред и может найти применение в трубопроводах или системах трубопроводов в энергетике, в нефтяной, газовой, химической и других областях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве.
Известны устройства для регулирования расхода в широком диапазоне его значений независимо от свойств среды (Цейтлин В.Г. Расходоизмерительная техника, М., 1977 г.). Это регулировочные («пропорциональные) вентили, обладающие линейной зависимостью между расходом и перемещением регулирующего органа при постоянном статическом напоре в системе. Эти регулировочные вентили являются одновременно задатчиками и измерителями расхода.
Недостатком данного устройства является его техническая сложность и высокая стоимость.
Известна система измерения расхода жидкости по авт. св. СССР № 1093899, GO IF 7/00, 1984 г., содержащая делитель потока на неравные части в виде последовательно-параллельных ответвлений трубопроводов различной пропускной способности. Каждый трубопровод содержит клапан и преобразователь расхода, в том числе и гидравлическое сопротивление для определения расхода.
Недостатком этой системы является малый коэффициент ре1улирювания расхода через эту систему, т.е. практически эта система не применима для регулирования.
Наиболеее близким по технической сущности является устройство для измерения расхода по авт. св. СССР № 538229, CO1F , 1977г., содержащее разветвленную систему из п фубопроводов с клапанами, входы которых соединены между собой, а выходы последовательно соединены со входами соответствующих первичных преобразователей, в том числе гидравлических сопротивлений, установленных на трубопроводах. В этом устройстве гидравлические сопротивления соединены последовательно-параллельно.
Недостатком устройства является низкая эффективность регулирования во всем диапазоне расхода из-за последовательно-параллельного соединения гидравлических сопротивлений. Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию и высокую стоимость.
Задачей данной полезной модели является создание простог-о и надежного устройства, обеспечивающего многоступенчатое регулирование расхода и давления в трубопроводах с характеристикой регулирования, близкой к равномерной при статическом напоре в системе.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве ре1улирования расхода и давления в трубопроводе, содержащем разветвленную систему из п трубопроводов, каждый из которых содержит клапан и гидравлическое сопротивление, причем гидравлические сопротивления подобраны так, что создают неравные потоки среды через соответствующие трубопроводы, согласно полезной модели, трубопроводы установлены параллельно, при этом входы и выходы их соединены в общий трубопровод, а гидравлические сопротивления имеюг выраженную харак1ч;рисгику потери напора и выполнены, например, в виде диафрагмы.
Для автоматизации процесса клапаны могут быть подключены к системе упраапения их открыванием и закрыванием.
На чертеже представлено заявляемое устройство с разветвленной системой из трех трубопроводов.
Устройство регулирования расхода или давления среды содержит общий трубопровод 1 с разветвленной системой из нескольких параллельно расположенных трубопроводов 2, 3 и 4, входы и выходы которых соединены в общий трубопровод 1. В каждом из трубопроводов системы установлены гидравлические сопротивления 5, 6 и 7 с выраженными характеристиками потери напора, выполненные, например, в виде диафрагмы с отверстиями различной формы: круговыми, щелевыми, концентрическими, сегментными и т.п. или их комбинациями. Гидравлические сопротивления 5, 6 и 7 подобраны так, что создают заданные неравные потоки в каждом трубопроводе 2, 3 и 4. В каждом из трубопроводов 2, 3 и 4 установлены клапаны 8, 9, 10, представляющие собой, например, приводные клапаны или вентили с режимом работы «открыт-закрыт.
Клапаны могут быть подключены к системе управления (на чертеже не показана).
Работу устройства рассмотрим на примере разветвленной системы из трех трубопроводов.
Поток среды, перемещаясь в общем трубопроводе 1, разделяется на отдельные потоки трубопроводами 2, 3 и 4. Гидравлические сопротивления 5, 6 и 7 имеют заданную величину, обеспечивая протекание определенного потока среды через соответствующий трубопровод 2, 3 и 4. В исходном положении клапаны 8, 9 и 10
открыты. При закрытии всех трех клапанов 8, 9 и 10 через систему трубопроводов среда не проходит. Регулирование расхода или давления осуществляется комбинаторным включением клапанов 8, 9, 10. В рассматриваемом нами случае системы из трех трубопроводов регулирование расхода или давления среды состоит из восьми ступеней регулирования (см. таблицу). Количество ступеней регулирования (ш) зависит от количества (п) трубопроводов в системе согласно выражению: m  2
Использование заявляемой полезной модели позволяет осуществлять многоступенчатое регулирование расхода или давления среды для любых значений расхода примерно равными долями от ступени к ступени, то есть осуществлять равномерное регулирование. Предлагаемое устройство достаточно надежно, имеет очень простую конструкцию, может быть выполнено из типовой сантехнической армалуры. Усфойство может найти широкое применение в трубопроводах, где требуется регулирование расхода или давления.
Таблица