CS197840B1

CS197840B1 - Liquid regulator of the gas flow

Info

Publication number: CS197840B1
Application number: CS235278A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Nemecek
Original assignee: Zdenek Nemecek
Priority date: 1978-04-11
Filing date: 1978-04-11
Publication date: 1980-05-30

Description

Vynález se týká kapalinového regulátoru průtoku plyn», vhodného pr» regulaci relativně nízkých průtokových rychlostí pljnu, který je možno použít ve ztížených podmínkách.The present invention relates to a liquid gas flow regulator suitable for controlling relatively low gas flow rates that can be used in harsh conditions.

Při řešení některých technických problémů se vyskytují v průmyslové praxi požadavky dodáhnout reprodukovatelných průtoků plynu v hranicích řádově 10 až 100 ml/hod, přičemž má zařízení pracovat bez nároků na napájecí zdroje a v obtížných provozních podmínkách,jako je např. velké kolísání okolní teploty, obsah per kapalin - převážně vody - v procházejícím plynu atp.In order to solve some technical problems, there are requirements in industrial practice to deliver reproducible gas flow rates in the order of 10 to 100 ml / h, and the device is to operate without the need for power supplies and under difficult operating conditions such as high ambient temperature fluctuations, pens of liquids - mainly water - in passing gas etc.

Řešení založená na použití klasických pasivních regulačních prvků, jako Jsou různé druhy mechanických ventilů, clonky, kapiláry apod., k uvedeným účelům nevyhovují. Pomocí mechanických ventilů, například typu rovné sedlo - kulička nebo kužel, trysky - klapka atd·, nelze uvedeného rozsahu průtok» prakticky dosáhnout, nehledě na požadavek reprodukcwatelnoeti docílených hodnot. Navíc konstrukce těchto ventilů neumožňuje, aby byl okamžik jejich otevření odvozen od velikosti tlak» propouštěného plynu.Solutions based on the use of conventional passive control elements, such as different types of mechanical valves, orifice plates, capillaries, etc., do not meet these requirements. With the help of mechanical valves, for example of the straight seat - ball or cone type, nozzle - flap, etc., this flow range cannot be practically achieved, despite the requirement of reproducible values. Moreover, the design of these valves does not allow the moment of opening to be derived from the size of the gas permeable.

Pro dosažení výše uvedených průtočných množství plyn» je možno kombinovat mechanická ventily s pasivními pomumatickými odpory, nejčástěji kspilárami. Funkční spolehlivost kapilár však závisí na čistotě procházejícího plyna, především na Jeho vlhkosti a tím í na okolní teplotě, neboí kondenztjící vodné péry mohou kapilár» zneprůchodnit. Další nevýhodou kapilárIn order to achieve the above-mentioned gas flow rates, mechanical valves with passive pomorous resistors can be combined, most often with spilars. The functional reliability of the capillaries, however, depends on the purity of the gas passing through, especially on its humidity, and hence on the ambient temperature, since condensing water feathers may render the capillaries obstructive. Another disadvantage of capillaries

197 840197 840

197 840 jejich nesnadná Sistitelnoat..197 840 their difficult Sistitelnoat ..

Clony pro tak malé průtoky nejsou vhodné, nehledě k tomu, ž e se obtížně zhotovují a že jejich cejchování je zdlouhavé.Orifices for such small flow rates are not suitable, despite the fact that they are difficult to manufacture and that their calibration is lengthy.

Regulátoiy tlaku, u kterých funkci ventilu zastává kapalinový sloupen, zařazený do cesty procházejícímu plynu, tzv. probubláyačky, kapalinové uzávěry, promývačky apod., jsou svým provedením převážně laboratorní zařízení, jejichž činnost je ovlivňována změnami okolní teploty, kondenzací vodní péry, obsažené v plynu, a u nichž i při přepravě je nutno dbát na dodržení předepsané polohy, aby nedoělo k úniku regulačního média.Pressure regulators, in which the function of the valve is performed by a liquid column in the path passing through the gas, the so-called bubblers, liquid closures, washers, etc., are mainly laboratory devices whose operation is influenced by changes in ambient temperature , and also during transport it is necessary to observe the prescribed position to prevent leakage of the control medium.

Uvedené nevýhody odstraňuje kapalinový regulátor průtoku plynu, který je předmětem vynálezu a jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen uzavřenou nádobou opatřenou ve víku přívodní trubicí pro přívod plynu, výhodně s předřazeným kondenzátorom, a ve dnu těsnicím otvorem, jímž prochází přepadová trubka jřecházející ve spodní'části v jímku opatřenou odvzduěněním a případně výpustí, přičemž nádoba regulátoru je rozdělena horní přepážkou a dolní přepážkou na horní, střední a dolní prostor a dolní přepážka je opatřena dal® směřující trubicí a horní přepážka je opatřena dolů směřující problublévecí trubicí procházející středním prostorem a trubicí spodní přepážky do dolního prostoru, kde zasahuje svým spodním koncem pod úroveň horního okraje přepadové trubky, určující výši pracovní kapaliny, výhodně o měrné hmotnosti větěí nežil voda a s vodou němícitelné, v dolním prostoru, a střední prostor je napojen trubicí pneumatického odporu, například kapilárního typu, na ttěleao zpětné vazby, opatřené výstupní trubicí plynu a přívodem zpětnovazebného média.The liquid gas flow regulator of the present invention, which consists of a closed vessel provided with a gas supply tube in the lid, preferably with an upstream condenser, and a bottom opening through which the overflow pipe passing through a bottom part in a well provided with a vent and possibly a drain, wherein the regulator vessel is divided by an upper partition and a lower partition into upper, middle and lower compartments, and the lower partition is provided with a downstream tube and the upper partition is provided with a downwardly facing problem tube tube of the lower bulkhead into the lower space, where it reaches with its lower end below the level of the upper edge of the overflow pipe, determining the amount of working liquid, preferably with a specific gravity of branches, and the central space is connected by a pneumatic resistance tube, for example of the capillary type, to a body of feedback, provided with a gas outlet tube and a feed medium supply.

Pro přesnou funkci kapalinového regulátoru je výhodné zvolit takovou pracovní kapalinu, která má v rozsahu pracovních teplot stálou viskozitu s němou hmotnost větěí než voda a je vodoodpudivá, například polymethylfenylsiloxanovou kapalinu.For the exact function of the liquid regulator, it is preferable to select a working fluid which has a constant viscosity over the working temperature range with a silent mass greater than water and is water-repellent, for example a polymethylphenylsiloxane liquid.

Nádobu regulátoru Je možno výhodně konstruovat jako válec, takže horní, střední a dolní prostor mají rovněž válcový tvar a přepadová trubice je umístěna v podélné ose nádoby stejně jako trubice pro přívod plynu ve víku·The regulator vessel can advantageously be designed as a cylinder, so that the upper, middle and lower spaces also have a cylindrical shape and the overflow tube is located in the longitudinal axis of the vessel as well as the gas supply tube in the lid.

Jímku lze opatřit výpustí.The well can be provided with a drain.

Výhodou kapalinového regulátoru průtoku plynu podle vynálezu je z hlediska realizace jeho jědnoduchoat a nenáročnost na materiál i zhotovení a z hlediska funkčnosti jeho epolehlivost v rozsahu nízkých hodnot průtoku; lze ho s úspěchem použít i v případě, že procházející plyn obsahuje vlhkost.The advantage of the liquid gas flow regulator according to the invention is, in terms of its realization and low material and construction requirements, and in terms of functionality, its reliability in the range of low flow values; it can also be used successfully if the gas passing through contains moisture.

Na připojeném výkrese je nnhematicky znázorněno příkladné provedení vynálezu.In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown non -hematically.

Kapalinový regulátor průtoku plynu Je tvořen uzavřenou nádobou 18, v jejímž víku Je přívodní trubice g pro vstup plynu, která má přední část uzpůsobenou jako kondenzátor 21. Ve dnu nádoby 18 je těsnící otvor 1T, jímž prochází přepadová trubka g; její dolní konec přecháží v jímku 4, opatřenou ve dnu výpustí 15 a v horní části odvzduěniěním 16. Uzavřená nádob· 18 je rozdělena horní přepážkou 19 a dolní přepážkou 20 na horní 1, střední 2 a dolní prostor g. Dolní přepážka 20 je opatřena dolů směřující trubicí J. Horní přepážka 19 je rovněž opatřena doi® směřující probublávací trubicí 8, která prochází středním prostorem 2 a dále trubicí 7The liquid flow regulator is formed by a closed vessel 18, in the lid of which is a gas inlet tube g having a front portion adapted as a condenser 21. In the bottom of the vessel 18 there is a sealing opening 1T through which the overflow tube g passes; its lower end passes into a sump 4 provided with a drain 15 in the bottom and a vent 16 in the upper part. The closed container 18 is divided by an upper partition 19 and a lower partition 20 into an upper 1, middle 2 and lower space g. The upper baffle 19 is also provided with a doi® directed bubbling tube 8 which extends through the central space 2 and further through the tube 7.

197 840 dolní přepážky 20 β zasahuje pod úroveň horního okraje přepadové trubky £. Ve β tředním prostoru 2 je ve stěně nádoby 18 zabudován· trubice pneumatického odporu 6, napojená na těleso zpětné vazby 10. Těleso zpětná vazby 10 je opatřeno dále přívodou 12 zpětnovazebnáho mádla, » výstupní trubicí 11 plynu.197 840 of the lower partition 20 β extends below the level of the upper edge of the overflow tube 8. A pneumatic resistor tube 6, connected to the feedback body 10, is built into the wall of the container 18 in the β space. The feedback body 10 is further provided with a feed handle 12, a gas outlet tube 11.

Ve spodním prostoru 2 Je pracovní kapalina 13, jejíž výše je dánaúrovní horního okraje přepadová trubky 2· ^v jímce 4 je kapalina 14, která přepadá z hladiny pracovní kapaliny 13 přepadovou trubkou 2«The lower chamber 2 is the working liquid 13, the amount of which is dánaúrovní upper edge of the overflow pipe ^{in the} sump 2 · 4, the liquid 14 which overflows from the level of the working fluid 13 through downcomer 2 «

Plyn vstupuje do kapalinového regulátoru tlaku kondenzátorem 21, kde se vysráží vodní péry v něm obsažená a Jako kondenzát stékají zpět. Plyn dále prochází přívodní trubicí §. a. vstupuje do horního prostoru 1, jehož úkolem je zamezit eventuálnímu vniknutí pracovní kapaliny 13 do přívodní trubice 2, například při nevhodná manipulaci s regulátorem. Z horního prostoru 1 plyn prochází trubicí 8 horní přepážky 19 přímo do prostoru 2« kde problublávé pracovní kapalinou 13; odtud prochází trubicí 7 dolní přepážky 20 do středního prostoru 2 a déle trubicí pneumatického odporu 6 vstupuje do tělesa zpětná vazby 10. z něhož vystupuje výstupní trubicí 11»The gas enters the liquid pressure regulator via a condenser 21 where the water fumes contained therein precipitate and run back as condensate. The gas further passes through the inlet tube 8. a. enters the upper space 1, the purpose of which is to prevent the eventual ingress of working fluid 13 into the inlet tube 2, for example during improper handling of the regulator. From the upper space 1, the gas passes through the tube 8 of the upper partition 19 directly to the space 2 'where the working fluid 13; from there it passes through the tube 7 of the lower partition 20 into the central space 2 and, for a longer time, through the pneumatic resistance tube 6, enters the feedback body 10 from which it exits through the outlet tube 11 ».

Průchod plynu je značen čerchovaně.The gas passage is indicated by dashed lines.

Regulace průtoku plynu je prováděna jednak pomocí výšky pracovní kapaliny 13 v dolním prostoru 2» jednak pneumatickým odporem 6*, například kapilárového typu, « dále je průtok plynu ovlivňován v tělese zpětné vazby 10 prostřednictvím vnější řídicí veličiny, velikostí úměrné vstupnímu tlaku, jíž může být například sloupec kapaliny proměnná výšky, kterým musí , plyn probublávat. Jako pracovní kapalina se volí látka, která je dostatečně vazká a má měrnou hmotnost větěí nežli voda, například polymethylfenylsiloxan.The gas flow is controlled by the height of the working liquid 13 in the lower space 2 and by the pneumatic resistance 6 *, for example of the capillary type, «furthermore the gas flow is influenced in the feedback body 10 by an external control variable. for example, a variable height liquid column through which gas must bubble. The working fluid is a substance which is sufficiently viscous and has a density greater than water, for example polymethylphenylsiloxane.

Voda, která se vysráží z plynu v pracovní kapalině 13. se pak udržuje na hladině vzhledem ke své menší měrné hmotnosti a přepadává přepadovou trubkou 2 do jímky 4. Tím je zachována stálá výška sloupem pracovní kapaliny 13.The water which precipitates from the gas in the working liquid 13 is then kept at a level due to its smaller specific gravity and falls through the overflow pipe 2 into the sump 4. This maintains a constant height by the working liquid column 13.

Claims

A liquid flow regulator comprising a closed vessel (18) provided with a gas supply tube (5) in the lid and a pre-condenser (21) and a bottom opening (17) through which the overflow tube (18) passes. 9) passing into the sump (4) with a vent (16) and possibly an outlet (15) at the bottom, wherein the regulator vessel (18) is divided by an upper partition (19) with a lower partition (20) into upper, middle and lower space ( 1, 2, 3) and the lower partition (20) is provided with a downwardly directed tube (7) and the upper partition (19) is provided with a downwardly directed bubbling tube (8) extending through the central space (2) and the tube (7) of the lower partition. 20) into the lower space (3), where it reaches by its lower condom below the level of the upper edge of the overflow pipe (9), determining the working fluid level (13), with a density greater than water and immiscible with water space (3), and central space (2)

197 840 is connected by a pneumatic resistor tube (6), for example of the capillary type, to a feedback body (10) provided with a gas outlet tube (11) and a feed medium supply (12).