PL88978B1

PL88978B1 -

Info

Publication number: PL88978B1
Application number: PL1972153573A
Authority: PL
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-02-19
Publication date: 1976-10-30
Also published as: BE764407A; FR2130101B1; DK132720B; FR2130101A1; SU469270A3; GB1371698A; US3799195A; DE2209812A1; DK132720C

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do dozowania mieszaniny dwóch gazów, zwlaszcza gazu palnego pod¬ trzymujacego palenie.Znane jest urzadzenie do dozowania mieszaniny dwóch gazów, które zawiera pierwsza strumienice posiadajaca czesc zbiezna, polaczona z pierwszym przewodem dopro¬ wadzajacym jeden ze skladników mieszaniny, za która w kierunku.przeplywu gazu jest umieszczona druga stru- mienica, wspólosiowo zpierwsza i posiadajaca czesczbiez¬ na, przy czym wlot drugiej strumienicy ma srednice we¬ wnetrzna wieksza niz srednica zewnetrzna wylotu pierw¬ szej strumienicy, komore do której jest przylaczony prze¬ wód doprowadzajacy drugi gaz, otaczajacy wylot pierw¬ szej strumienicy i wlot drugiej oraz srodki do zmiany wzajemnego polozenia jednej strumienicy wzgledem dru¬ giej wzdluz ich wspólnej osi, a takze regulator cisnienia sterowany cisnieniem gazu panujacym wewnatrz komory mieszajacej. Wada tego rodzaju urzadzen jest brak mozli¬ wosci bardzo dokladnego dozowania dwóch gazów, stano¬ wiacych mieszanine, co powoduje niepelne spalanie, a zmienna dlugosc calego urzadzenia powoduje trudnosci w wykonaniu ukladu zasilania. Na skutek niesymetryczne¬ go sposobu napedzania pierwszej strumienicy powstaje niewspólosiowosc obydwu strumienie co ma wplyw na powstanie przeplywu burzliwego i zwiazanego z tym nie¬ wlasciwego dozowania gazów.Wymienione urzadzenia zawieraja zasadniczo mecha¬ nizm z zebatka dla przesuniecia jednej przystawki w sto¬ sunku do drugiej, majac na widoku zmiane stosunku dwóch gazów.Takie wykonanie nie pozwala na otrzymanie przesunie¬ cia wystarczajaco dokladnego przystawki ruchomej w od¬ niesieniu do przystawki stalej dla zagwarantowania zdol¬ nosci odtwarzania w odniesieniu okreslonym dla tego samego polozenia w porównaniu do punktu odniesienia przystawki ruchomej. Na skutek luzu, który istnieje po¬ miedzy zebatka a przystawka i wobec faktu, ze ta ostatnia jest wprowadzana tylko na jednej ze swoich scianek, gdy przystawka ruchoma przesuwa sie, jej os nachyla sie lekko w stosunku do osi przystawki stalej, co powoduje zaburze¬ nie w wyplywie dwóch gazów, a w momencie, w którym gazy spotykaja sie, efekt warstwowosci ich wplywu nie jest nadal zachowany, przynajmniej dla wplywu stosunkowo podwyzszonego, na przyklad w przypadku licznych palni¬ ków zamontowanych równolegle.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i wykonanie urzadzenia zapewniajacego nawet dla wplywu stosunko¬ wo podwyzszonego - bardzo duza dokladnoscw przesunie¬ ciu odnoszacym sie do przystawek.W tym celu urzadzenie do dozowania mieszaniny dwóch gazów jest wykonane tak, ze w przestrzeni utworzonej pomiedzy powierzchnia zewnetrzna i wylotem pierwszej strumienicy a powierzchnia wewnetrzna drugiej strumie¬ nicy znajduje sie wystep pierscieniowy przewidziany na co najmniej jednej ze wspomnianych powierzchni i zesrodko- wany na wspólnej osi obu strumienie w ten sposób, aby w przestrzeni utworzyc odpowiednie przejscie pierscienio- * we o stalym przekroju z tym ze ksztalt wystepu pierscienio¬ wego jest taki, ze umozliwia utworzenie stalej warstewki gazu na powierzchni, na której jest wykonany wystep 8897888978 3 pierscieniowy, przy czym umieszczone naprzeciw siebie w stosunku do osi czlony napedowe strumienicysa zamon¬ towane w ten sposób, ze na skutek wyplywu skladnika mieszaniny, przechodzacego z drugiego przewodu w kie¬ runku drugiej strumienicy moga sie przesuwac równo¬ czesnie.Wystep pierscieniowy jest utworzony przez kolnierz przewidziany na zewnetrznej powierzchni wylotu pierw¬ szej strumienicy, tworzacy z ta ostatnia kat mniejszy lub równy 90°. Wystep pierscieniowy jest zukosowany na pla¬ szczyznie przeciwleglej do zukosowanej odpowiednio pla¬ szczyzny, znajdujacej sie przed nia w kierunku przeplywu gazu, na której tworzy sie warstewka gazu. Powierzchnia zukosowana tworzy ostrekrawedzie odpowiednio z powie¬ rzchnia wystepu pierscieniowego naprzeciw której tworzy sie stala warstewka gazu i z wewnetrzna powierzchnia wylotu pierwszej strumienicy. Urzadzenie ma co najmniej jeden pierscien z gwintem wewnetrznym nakrecony w spo¬ sób ruchomy na tuleje stala otaczajaca jednaze strumienie, przy czym strumienica znajdujaca siewewnatrz tuleimoze sie przesuwac osiowo w tej ostatniej, a co najmniej dwie szczeliny umieszczone naprzeciw siebie i równolegle do osi, przenikaja na wylot czesc sciany tulei pokrytej przez pierscien oraz ma czlon napedowy dla tej strumienicy wspólpracujacy z kazda ze szczelin, przymocowany do wewnetrznej sciany strumienicy i swobodnie wsuniety w wewnetrzna sciane pierscienia pokrywajacego szczeliny w ten sposób, aby umozliwic przemieszczanie strumienicy wewnatrz urzadzenia przez pokrecanie pierscienia dooko¬ la jego osi, w stosunku do tulei.Pomiedzy strumienica ruchoma a tuleja stala umieszczo¬ ne jest uszczelnienie po obu stronach szczelinwykonanych w tej ostatniej.Przedmiot wynalazkujest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do dozowania mieszaniny dwóch gazów, w przekroju podluznym, fig. 2 - szczegól urzadzenia z fig. 1, w przekroju podluznym, fig. 3 - wariant rozwiazania urzadzenia z fig. 1 w widoku.Pierwsza strumienica 1 zczesciazbiezna 2 jestpolaczona z przewodem 3 doprowadzajacym pierwszy strumien gazu i z druga strumienica 4, wspólosiowa z pierwsza, dolaczona do drugiego konca strumienicy 1.Strumienica 4 posiada czesc rozbiezna 5 w kierunku przeplywu gazu, zaopatrzona we wlot 6 o srednicy wewne¬ trznej wiekszej od zewnetrznej srednicy wylotu 7 strumie¬ nicy 1 tak, ze wylot 7 jest umieszczony wewlocie 6 tworzac z nim pierscieniowa przestrzen 8 dla przeplywu gazu z komory 9 do strumienicy 4. Drugi przewód 10 doprowa¬ dza drugi gaz do komory 9.Pierscien 11 posiada wewnetrzny gwint 17 wkrecony na stala tuleje 12 obejmujacy strumienice 1 zmontowana wtulei 12 tak, ze moze przesuwac sie wzdluz swojej osi 13.Dwie szczeliny 14,15 równolegledo osi 13, sa umieszczo¬ ne z jednej strony tulei 12 i ustawione na jej obwodzie naprzeciw siebie. Czlon napedowy stanowia dwa trzpienie 16 wspólpracujace z kazda ze szczelin 14,15. Trzpienie 16 sa umocowane jednym koncem w sciance strumienicy 1 .Drugi koniec kazdego trzpienia 16 jest zamontowany prze¬ suwnie w pierscieniowym rowku 35 wykonanym w piers¬ cieniu 11, przy czym trzpienie 16 sa ustawione naprzeciw siebie.Przemieszczenie strumienicy 1 wzdluz osi 13 uzyskuje sie zatem przez obrót pierscienia 11 wokól osi 13, wzgle¬ dem stalej tulei 12. 4 Pierscien 11 jest na zewnetrznej powierzchni moletowa- ny i posiada podzialke 18 wskazujaca stosunek dwóch gazów w zaleznosci od polozenia pierscienia 11 na stalej tulei 12.Poniewaz polozeniestrumienicy 1, dla tej samej wartosci stosunku dwóch gazów zalezy od ich gestosci, na przedlu¬ zeniu stalej tulei 12 jest umieszczony drugi pierscien 19 czesciowo wsuniety w pierscien 11. Na powierzchni piers¬ cienia 19, równolegle do jego osi jest umieszczona skala 36.Pierscien 11 moze byc obracany wokól swojej osi w dwóch kierunkach. Podzialka skali 36 jest taka, ze najeden obrót pierscienia 11 przesunie sieon poosiowoo jedna podzialke.Obydwa pierscienie 11 i 19 tworza wiec noniusz, który pozwala mierzyc w sposóbbardzo dokladnyprzemieszcze- nie osiowe strumienicy law wynikutego i stosunek dwóch gazów.Pierscien 19 moze równiez obracac sie wokól swojej osi tak, ze umozliwia przemieszczenie sie skali36 jednoczesnie z podzialka 18 w celu latwiejszego odczytu na skali nieza- leznie od przemieszczania sie urzadzenia.W celu uwzglednienia róznego rodzaju stosowanych gazów, pierscien 19 moze przesuwac sie wzdluznie wzgle¬ dem pierscienia 11. Toprzemieszczenie wzdluzne musi byc takie, aby w przypadku zastosowania gazów palnych i podtrzymujacych palenie, otrzymac sklad mieszaniny gazów taki, który pozwolilby otrzymac spalenie zupelne lub teoretyczny sklad wymagany wówczas, gdy punkt zerowy podzialki 18 jest umieszczony nad znakiem osio¬ wym skali 36. Nalezy zatem ustalicpolozenie, przez chemi- czne wzorcowanie stosunku stechiometrycznego mieszani¬ ny gaz palny - utleniacz. Ustawiajac punkt zerowy po¬ dzialki 18 na wprost punktu zerowego skali 36, otrzymuje sie na pierscieniu 11, z jednej strony punktu zerowego skalowanie odpowiadajace ilosci gazu palnego, a z drugiej strony punktu zerowego skalowanie odpowiadajace ilosci utleniacza. Uszczelki pierscieniowe 20 sa umieszczone miedzy strumienica 1 i stala tuleja 12, po obu stronach szczeliny 14* 15 w pierscieniowych rowkach 21 wykona¬ nych w pierscienicy 1. 40 Wylot 7 posiada umieszczony w przestrzeni 8 kolnierz zewnetrzny 22 umozliwiajacy tworzenie sie na scianie zewnetrznej strumienicy 1 stalej warstwy 39gazu, podczas jego przeplywu z przewodu 10 do strumienicy 4. Wystep pierscieniowy 23 kolnierza 22, umozliwiajacy powstawa- 45 nie stalej warstwy gazu, tworzy ze scianka zewnetrzna strumienicy 1 kat ponad 90°. Tuleja 12 posiada na swoim koncu skierowanym do komory 9 zewnetrzny gwint 24, na który jest nakrecony korpus 25 ograniczajacy komore 9.Strumienica 1 jest wkrecona w korpus 25 od strony 50 przeciwnej niz tuleja 12. Zbiezny wlot 6 jest utworzony z dwóch stozków scietych 27, 28 umieszczonych jeden w drugim. Zbieznosc stozka 27 jest wieksza niz bardzo mala zbieznosc stozka 28. Stozek 28 jest polaczony z czes¬ cia rozbiezna 5 odcinkiem cylindrycznym 29 stanowiacym 55 najwezsza czesc strumienicy 4.Czesc zbiezna 2 strumienicy 1 jest przedluzona czescia cylindryczna 30 az do wylotu 7. Czesc cylindryczna 30 jest wspólosiowa ze strumienica 4 w celu otrzymania przeply¬ wu laminarnego gazu na wylocie 7. Regulator cisnienia 31, 60 polaczony odgalezieniem 32 z wylotem 33, na wejsciu do komory mieszania 34 i sterowany zaworem 40 zmontowa¬ nym na przewodzie 10, pozwala utrzymac w komorze 9 cisnienie w przyblizeniu równe cisnieniu panujacemu na wyjsciu 33 w komorze mieszania 34. 65 Urzadzenie wedlug wynalazku pozwala utrzymac staly88978 stosunek dwóch gazów w ich mieszaninie zachowujac przeplyw laminarny we wspólosiowych warstwach, zwla¬ szcza w chwili, gdy te gazy wchodza zesoba w kontakt tak, * ze nie ma zadnych strat energii wynikajacych z prawa Bernoulliego. Mieszanie gazów nie nastepuje w róznych 5 miejscach urzadzenia lecz w komorze mieszania 34, w któ¬ rej sa zamontowane dwa smigla o przeciwnych skokach (nie przedstawione).Podczas mieszania gazu palnego i utleniacza w urzadze¬ niu zmontowanym na palniku, stosunek dwóch gazów nie io ulega wplywowi przeciwcisnienia panujacego na wyjsciu palnika. Wspólczynnik tarcia gazówdoprowadzanch prze¬ wodem 10 o scianki i o strumien innych gazów doprowa¬ dzanych strumienica 1, jest utrzymany na stalym poziomie niezaleznie od predkosci przeplywajacych gazów, podczas 15 zmiennego wydatku.Wskutek tarcia gazu o scianki, predkosc przeplywu poszczególnych warstw gazu nie jest jednakowa. Wykres predkosci przeplywu gazu tworzyparabole, która wydluza sie wraz ze wzrostem sredniej predkosci i wydatku, Wyni- 20 ka stad, ze jesli nie zachowa sie ostroznosci, wydatek nie bedzie proporcjonalny do spadku w przestrzeni 8. Dlatego strumienica 1 posiada przy wylocie 7 kolnierz 22. Stala warstwa 39 gazu zmniejsza wspólczynnik tarcia w prze¬ strzeni 8, o scianki zewnetrzne strumienicy 4, poniewaz 25 wspólczynnik tarcia miedzy stala i przemieszczana wars¬ twa plynu jest mniejszy niz wspólczynnik tarcia miedzy przemieszczana warstwa plynu i scianka.Podobny kolnierz moze byc usytuowany równiez na sciance wewnetrznej wlotu 6. Otrzymuje sie wówczas wy- 30 kres predkosci i przeplywu plynu w przestrzeni 8, miedzy strumienicami 1 i 4, prawie plaski, którego ksztalt nie zmienia sie praktycznie w granicach zwykle stosowanych wydatków w tym urzadzeniu, zapewniajac staly stosunek dwóchgazów. 35 Innym warunkiem, który musi spelniac urzadzenie we¬ dlug wynalazku, jest umozliwienie bardzo dokladnego przemieszczenia osiowego strumienicy 1 w stosunku do strumienicy 4, w celu regulowania stosunku dwóch gazów.Ten warunek umozliwia utrzymanie, dla jednego wzajem- 40 nego polozenia dwóch strumienie dokladnie okreslonego i stalego w czasie stosunku dwóch gazów.W niektórych znanych typach tego rodzaju urzadzen, strumienica 1 nachyla sie nieco podczas przemieszczania tak, ze jej os nie pokrywa sie z osia strumienicy 4. Prze- 45 strzen 8 nie bedzie wiec pierscieniowa i asymetria, która wówczas powstanie, bedzie zaklócac przeplyw gazu i wplywac na dokladnosc stosunku dwóch gazów podczas zmiany wydatku.Z tego powodu urzadzenie jest wykonane w taki sposób, 50 aby naped ruchomej strumienicy dokonywal sie symetry¬ cznie wzgledem osi strumienicy, na przyklad w miejscach rozmieszczonych na srednicy na wprost siebie wzgledem osi.Na fig. 3 przedstawiono inny przyklad wykonania urza- 55 dzenia opisanego powyzej, umozliwiajacego ciagla regula¬ cje przemieszczania strumienicy ruchomej. Ten przyklad wykonania jest szczególnie korzystny dla utrzymania sta¬ lego skladu chemicznego mieszaniny dwóch gazów wów¬ czas, gdy temperatura co najmniej jednego gazu ulega 60 zmianie. Zmiana temperatury gazu powoduje zmiane jego gestosci i w wyniku tego, liczby gramoczasteczek, które przechodza przez strumienice 1 pod wplywem róznicy cisnienia na jej wylocie i wlocie.Pierscien 11 przemieszcza sie za pomoca serwomotoru 65 pneumatycznego lub hydraulicznego (nie przedstawione¬ go), sterowanego analizatorem mieszaniny gazów (nie przedstawionym), umieszczonym na wylocie strumienicy 4 w komorze mieszania 34.Zewnetrzna powierzchnia cylindryczna pierscienia 11 ma naciete rowki wzdluz tworzacej. Serwomotor napedza kolo 37 o zebach prostych zazebiajacych sie z rowkami wykonanymi na powierzchni pierscienia 11, tworzacymi zeby.Podczas normalnego dzialania urzadzenia, czesc cylin¬ dryczna 30 strumienicy 1 jestumieszczona w strumienicy 4 az do stozku 28 jak to przedstawiono liniami przerywany¬ mi na fig. 1. Zatem urzadzenie nie dziala jak wtryskiwacz, poniewaz wskutek przeplywu laminarnego i równoleglego dwóch dozowanych gazów, nie ma miedzy nimi wymiany energii, to znaczy napedzania jednego gazu przez drugi.Dlugosc calego urzadzenia nie zmienia siepodczas zmia¬ ny odleglosci miedzy strumienicami 1 i 4 dlatego tez uklad zasilania urzadzenia, na przyklad palnika jest staly i nie przedstawia zadnego problemu.Obydwie strumienice 1 i 4 moga byc ruchome. Urzadze¬ nie moze byc stosowane dla dozowania dwóch dowolnych gazów na przyklad wodoru i powietrza lub powietrza i gazu palnego.Pierscien 11 moze byc swobodnie nakrecony na tuleje 12, przy czym trzpienie 16 w tym przypadku sa umieszczone miedzy zwojami gwintu wewnetrznego 24, wykonanegona pierscieniu 11. W tym przypadku pierscien 11 nie przemie¬ szczalby sie wzdluz swojej osi, lecz obracal wzgledem niej, w celu regulowania polozenia strumienicy 1 wzgledem strumienicy 4. PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do dozowania mieszaniny dwóch gazów, takich jak gaz podtrzymujacy palenie i gaz palny, zawiera¬ jace pierwsza strumienice posiadajaca czesczbiezna, pola¬ czona z pierwszym przewodem doprowadzajacym jeden z wspomnianych skladników mieszaniny, za która w kie¬ runku przeplywu gazu znajduje sie druga strumienica wspólosiowa z pierwsza i posiadajaca czesc zbiezna z tym, ze wlot drugiej strumienicy posiada wewnetrzny przekrój kolowy wiekszy od zewnetrznego przekroju kolowego wy¬ lotu pierwszej strumienicy oraz komore, do której jest podlaczony drugi przewód, doprowadzajacy drugi sklad¬ nik wspomnianej mieszaniny, otaczajacy czesc wylotowa pierwszej strumienicy i laczacy sie z czescia wlotowa drugiej strumienicy, zaopatrzonetakze w srodki dozmiany polozenia wzglednego obu strumienie wzdluz ich wspólnej osi, jak tez regulator cisnienia, sterowany cisnieniem gazu panujacym wewnatrz komory mieszajacej, zmontowanyna drugim przewodzie doprowadzajacym w ten sposób, aby regulowac cisnienie wtym ostatnimw zaleznosci od cisnie¬ nia panujacego we wspomnianej komorze, znamienne tym, ze w przestrzeni (8) utworzonej pomiedzy powierzchnia zewnetrzna i wylotem (7) pierwszej strumienicy (1) a po¬ wierzchnia wewnetrzna drugiej strumienicy (4) znajduje sie wystep pierscieniowy (23) przewidziany na co najmniej jednej ze wspomnianych powierzchni i zesrodkowany na wspólnej osi (13) obu strumienie w ten sposób, aby w prze¬ strzeni (8) utworzyc odpowiednie przejscie pierscieniowe* o stalym przekroju z tym, ze ksztalt wystepu pierscienio¬ wego (23) jest taki, ze umozliwia utworzenie stalej wars- CZYT Urzec Pelsklcf88 978 tewki gazu (39) na powierzchni, na której jest wykonany wystep pierscieniowy (23), przy czym umieszczone naprze¬ ciw siebie w stosunku do osi (13) czlony napedowe rucho¬ mej strumienicy (1) sa zmontowane w ten sposób, ze na skutek wyplywu skladnika mieszaniny, przechodzacego z drugiego przewodu (10) w kierunku drugiej strumienicy (4) moga sie przesuwac równoczesnie.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wy¬ step pierscieniowy (23) jestutworzonyprzez kolnierz prze¬ widziany na zewnetrznej powierzchni wylotu (7) pierwszej strumienicy (1), tworzacy z ta ostatnia kat mniejszy lub równy 90°.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze wy¬ step pierscieniowy (23) jest zukosowany na plaszczyznie przeciwleglej do zukosowanej odpowiednio plaszczyzny, znajdujacej sie przed nia w kierunku przeplywu gazu, na której tworzy sie warstewka gazu.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze po¬ wierzchnia zukosowana tworzy ostre krawedzie odpo¬ wiednio z powierzchnia wystepu pierscieniowego (23), naprzeciw której tworzy sie stala warstewka gazu, i z we- 8 wnetrzna powierzchnia wylotu (7) pierwszej strumieni¬ cy (1).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma co najmniej jeden pierscien (11) z gwintem wewnetrznym (17) 5 nakrecony w sposób ruchomy na tuleje stala (12) otaczaja¬ ca jednaze strumienie, przy czym strumienica (1) znajduja¬ ca sie wewnatrz trulei (12) moze sie przesuwac osiowow tej ostatniej, a co najmniej dwieszczeliny (14), (15) umieszczo¬ ne naprzeciw siebie i równolegle do osi (13), przenikajace 10 na wylot czesc sciany tulei (12) pokrytej przez pierscien (11) oraz ma czlonnapedowy dlatej strumienicywspólpra¬ cujacy z kazda ze szczelin (14), (15), przymocowany do wewnetrznej sciany strumienicy (1) i swobodnie wsuniety w wewnetrzna sciane pierscienia (U) pokrywajacego 15 szczeliny (14), (15) w ten sposób, aby umozliwicprzemiesz¬ czanie strumienicy (1) wewnatrz urzadzenia przez pokre¬ cenie pierscienia (11) dookola jego osi w stosunku do tulei (12).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze po- 20 miedzy strumienica ruchoma (1), a tuleja stala (2) umiesz¬ czone jest uszczelnienie po obu stronach szczelin (14), (15) wykonanych w tej ostatniej. FIGA /^—C^3! 13 3 26 11 2012 1 16 T718 15 K21 19 2 U 10 S 30£3Z28 7627252829 4 5 ^37 •1fl -36 32 3334 FIG.3 ^23 22 13 22 FIG.2 UrzedtJ Frifc«Vv Sklad wykonano w DSP, zam. 6730 Druk w UPPRL, naklad 125 + 20 egz. Cena zl 10,- PL PL