РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГАЗОВОГО ПОТОКА
GAS FLOW DISTRIBUTOR

Изобретение относится к устройствам для распределения газового потока, вводимого в аппарат, и может быть использовано в аппарате для очистки газа от твердых частиц, сушильных установках, приточной вентиляции.
Известен распределитель газового потока (см а.с. №406484, МПК F17D 1/04, МПК F17D 1/02. Опубл. 1982, Бюл. №8), содержащий корпус определенной формы с равномерно распределенной по поверхности перфорацией.
Недостатком данной конструкции является энергоемкость распределения газового потока с различным расходом к потребителям, обусловленная необходимостью использования аппаратуры, снижающей энергетические показатели газового потока: давление и температуру, ограниченная скорость переключения.
Известен распределитель газового потока (см. патент РФ №2355919, МПК F15D 1/100, F17D 1/02, Бюл. 14, 20.05.2009), содержащий корпус определенной формы с равномерно распределенной по поверхности перфорацией.
Недостатком является снижение эффективности распределения газового потока при длительной эксплуатации из-за уменьшения проходимых сечений отверстий перфорации, обусловленных процессом налипания частиц загрязнений на их внутренние поверхности вследствие наличия жидких и твердых частиц в трубопроводах при транспортировке газовых потоков.
Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание энергетических показателей газового потока в процессе его распределения между потребителями при различной температуре, наблюдаемой в изменяющихся погодно-климатических условиях производства и транспортировки сжатого природного газа, поступающего в распределитель.
Технический результат по поддержанию эффективности работы в процессе эксплуатации достигается тем, что распределитель газового потока, содержащий корпус определенной формы с равномерно распределенной по поверхности перфорацией, при этом корпус выполнен жестко соединенным с устройством управления режимом подачи газа в виде звукового преобразователя для автоматического изменения параметров расхода через равномерно распределенные перфорации, при этом распределитель снабжен входной задвижкой с приводом, регулятором скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором температуры, а в полости корпуса установлен датчик температуры, подключенный к регулятору температуры, который содержит блок сравнения, блок задания, причем блок сравнения соединен со входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, при этом выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт.
На чертеже изображен распределитель газового потока.
Распределитель состоит из корпуса 1 с постоянным по длине радиусом и имеет отверстия 2 перфорации одинакового диаметра, равномерно и перпендикулярно расположенные к оси корпуса 1. Патрубок 3 является входом для газа в корпус 1 распределителя, а патрубок 4 корпуса 1 распределителя жестко соединен со звуковым преобразователем 5, который электрически связан с пунктом управления 6. Патрубок 3 соединен с входной задвижкой 7, включающей привод, регулятор скорости 9 в виде порошковых электромагнитных муфт и регулятора температуры 10 с подключенным датчиком температуры 11, установленным в полости корпуса 1.
Регулятор 10 содержит блок сравнения 12, блок задания 13, причем блок сравнения 12 соединен с входом электронного усилителя 14, оборудованного блоком нелинейной связи 15, при этом выход электронного усилителя 14 соединен с входом магнитного усилителя 16 с выпрямителем, на выходе подключенным к регулятору скорости 9 в виде порошковых электромагнитных муфт для механического открытия входной задвижки 7.
Распределитель газового потока работает следующим образом.
Газовый поток для распределения между потребителями (жилой фонд и/или промышленные предприятия) через откидную входную задвижку 7 по патрубку 3 поступает в полость корпуса 1, где датчик температуры 11 фиксирует температуру сжатого природного газа, значение которой которой должно быть нормированным в соответствии с ГОСТ. Известно (см., например, Промышленное газовое оборудование. Справочник. Издание 2. Саратов: Газовик, 2002. - 624 с.), что плотность газа, особенно сжатого, существенно зависит от температуры, т.е. масса природного сжатого газа в полости корпуса 1 при постоянной подаче через патрубок 3 будет меняться, что, естественно, приведет к разрегулировке системы распределения потоков между потребителями.
Для ускорения данного явления датчик температуры 11 регистрирует отклонение значений температуры, поступающего в полость корпуса 1 сжатого природного газа. Так, при повышении температуры сжатого природного газа сигнал блока задания 13 регулятора температуры 10 превышает сигнал датчика температуры 11, и на выходе блока сравнения 12 появляется сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 14. Сюда поступает и сигнал с блока нелинейной обратной связи 15, который вычитается из сигнала блока сравнения 12. За счет этого в электронном усилителе 14 компенсируется нелинейная характеристика привода 8. Сигнал с выхода электронного усилителя 14 поступает на вход магнитного усилителя 16, где он усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на обмотку регулятора скорости 9 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 14 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 16, тем самым увеличивая передаваемый регулятором скорости 9 момент от привода 8, открывая заслонку 7 на большую величину, т.е. достигается возрастание подачи самого природного газа в полость корпуса 1. Следовательно, масса поступающего газа достигает заданного значения, соответствующего нормированной температуре (масса газа соответствует значению, при котором наблюдается наиболее эффективная работа распределения газового потока).
При понижении температуры сжатого природного газа сигнал блока задания 13 регулятора температуры 10 будет меньше сигнала, поступающего с датчика температуры 11, и на выходе блока сравнения 12 появляется сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 14 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной обратной связи блока 15. Сигнал с выхода электронного усилителя 17 поступает на вход магнитного усилителя 16, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости 9 в виде порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность электронного усилителя вызывает уменьшение тока возбудителя 16. В результате снижается момент от привода 8, передаваемый на перекрытие заслонки, т.е. достигается уменьшение подачи сжатого природного газа в полость корпуса 1, следовательно, масса его сокращается до заданного значения.
Поступивший через патрубок 3 в полость корпуса 1 природный газ с нормированной по температуре массой распределяется по отверстиям 2 перфорации. Одновременно звуковой преобразователь 5 по команде с пункта управления 6 воздействует на массу газа, находящуюся внутри корпуса. Внутри корпуса 1 в газовом потоке образуется стоячая волна по длине корпуса от торцевой поверхности 3 до поверхности 4. При этом расход газа в каждом отверстии перфорации зависит от уровня сигнала волны в плоскости отверстия. Изменением амплитуды и частоты стоячей волны задается нужное распределение потоков.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в достижении и поддержании нормированных энергетических показателей газового потока, поступающего к потребителям через отверстия перфорации, при изменяющейся температуре сжатого природного газа, добываемого и транспортируемого в различных погодно-климатических условиях, путем поддержания заданной его массы в распределителе газового потока системой автоматизированного контроля температуры и соответственно подачи в полость корпуса распределителя.