RU2017199C1

RU2017199C1 - Two flow rate controller

Info

Publication number: RU2017199C1
Authority: RU
Inventors: В.К. Битюков; А.Н. Гаврилов
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: automatic controllers. SUBSTANCE: two flow rate controller has body with intake and outlet first flow pipelines, control member, and two spring-loaded membranes stiffly interconnected by rod. The flows of the first and second mediums are supplied through passages to membrane cavities before and beyond narrowing device. Control member forming control cavity together with the body walls is made tubular and from flexible material. There is a partition inside it. The control cavity is connected by passages with the intake flow of the first medium before the narrowing device and with the outlet flow of the first medium beyond the control member. They are overlapped by a rod with a through hole. Adjusting screw is mounted in the body wall. EFFECT: simplification of adjustment and wider field of application of the controller. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматическим регуляторам соотношения расходов двух потоков жидкости или газа и может найти применение в гидравлических или пневматических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного соотношения расходов рабочих тел. The invention relates to automatic regulators of the ratio of the flow rates of two flows of liquid or gas and can find application in hydraulic or pneumatic systems, which require automatic maintenance of a constant ratio of the flow rates of the working fluid.

Известен регулятор соотношения расходов, содержащий две мембраны, на которые действуют перепады давлений, снимаемые с диафрагм первого и второго потоков, струйный усилитель, гидравлический цилиндр [1]. Known regulator of the ratio of costs, containing two membranes, which are affected by pressure drops removed from the diaphragms of the first and second flows, a jet amplifier, a hydraulic cylinder [1].

Недостатками данного регулятора являются сложность конструкции, невысокая точность и регулирование соотношения только расходов газов. The disadvantages of this regulator are the complexity of the design, low accuracy and regulation of the ratio of only gas flows.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является регулятор соотношения расходов двух потоков газа, содержащий корпус с входным и выходным трубопроводами первого потока газа и с расположенным в нем регулирующим органом, связанным штоком с подпружиненным чувствительным элементом - мембраной, размещенной в мембранной камере, дроссель, установленный на выходном трубопроводе первого потока газа, и трубопровод потока второго газа с установленным на нем дросселем [2]. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the regulator of the ratio of the flow rates of two gas flows, comprising a housing with inlet and outlet pipelines of the first gas stream and with a regulating body located therein, connected by a rod with a spring-loaded sensing element - a membrane located in the membrane chamber, a throttle installed on the outlet pipe of the first gas stream, and a pipe of the second gas stream with a throttle installed on it [2].

Недостатками известного регулятора являются сложность в его перенастройке, так как требуется перенастройка проходных сечений дросселей, и регулирование соотношения расходов только потоков газа. The disadvantages of the known controller are the difficulty in reconfiguring it, since it is necessary to reconfigure the flow cross-sections of the chokes, and regulating the ratio of the flow rates of only gas flows.

Целью изобретения является упрощение настройки и расширение области применения регулятора. The aim of the invention is to simplify settings and expand the scope of the controller.

Цель достигается тем, что в регуляторе соотношения расходов двух потоков, содержащем корпус с входным и выходным трубопроводами первого потока и с расположенными в нем регулирующим органом и двумя подпружиненными мембранами, жестко соединенными между собой штоком, причем к мембранным полостям по каналам подведены до и после сужающих устройств потоки первой и второй сред, регулирующий орган, образующий со стенками корпуса управляющую полость, выполнен трубчатым из эластичного материала, внутри которого установлена перегородка, управляющая полость соединена каналами с входным потоком первой среды до сужающего устройства и с выходным потоком первой среды после регулирующего органа, которые перекрыты штоком со сквозным отверстием, в корпусе выполнен регулировочный винт, при этом сужающие устройства установлены в корпусе. The goal is achieved in that in the regulator of the ratio of the flow rates of two streams, comprising a housing with inlet and outlet pipelines of the first stream and with a regulating body located therein and two spring-loaded membranes, rigidly interconnected by a rod, and to the membrane cavities through the channels brought before and after narrowing devices flows of the first and second environments, the regulatory body, forming a control cavity with the walls of the housing, is made tubular from an elastic material, inside which a partition is installed, control The connecting cavity is connected by channels to the input stream of the first medium to the constricting device and to the output stream of the first medium after the regulating body, which are blocked by a rod with a through hole, an adjustment screw is made in the housing, and the narrowing devices are installed in the housing.

На основании проведенных исследований по источникам патентной и научно-технической информации можно сделать вывод, что совокупность существенных признаков является новой и позволяет упростить настройку и расширить область применения регулятора. Технических решений, свойства которых совпали бы со свойствами заявляемого, не обнаружено. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". Based on the research on the sources of patent and scientific and technical information, we can conclude that the set of essential features is new and allows you to simplify the configuration and expand the scope of the regulator. Technical solutions whose properties would coincide with the properties of the claimed, not found. Therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже изображен регулятор соотношения расходов двух потоков в разрезе. The drawing shows a regulator of the ratio of the flow rates of two flows in the context.

Регулятор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 трубопроводами первого потока, регулирующего органа 4 и двух мембран 5, 6, соединенных между собой штоком 7 и нагруженных пружиной 8 с регулировочным винтом 9, причем к мембранным полостям по каналам 10, 11 подведены до и по каналам 12, 13 после сужающих устройств 14, 15 потоки первой и второй сред, регулирующий орган образует со стенками корпуса управляющую полость 16, внутри регулирующего органа установлена перегородка 17, управляющая полость соединена каналом 18 с входным потоком и каналом 19 с выходным потоком первой среды, которые перекрыты штоком с отверстием 20. The regulator consists of a housing 1 with input 2 and output 3 pipelines of the first stream, the regulating body 4 and two membranes 5, 6, interconnected by a rod 7 and loaded with a spring 8 with an adjusting screw 9, and up to the membrane cavities through channels 10, 11 and through the channels 12, 13 after the constricting devices 14, 15, the flows of the first and second media, the regulatory body forms a control cavity 16 with the walls of the housing, a partition 17 is installed inside the regulatory body, the control cavity is connected by a channel 18 to the input stream and a channel 19 with an outlet the first flow of the first medium, which is blocked by the rod with the hole 20.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

Поток первой среды подается через трубопровод 2, сужающее устройство 14 и проходит между поверхностью эллипсообразной перегородки 17 и регулирующим органом 4, отжимая его и увеличивая тем самым проходное сечение. В начальный момент работы регулятора между поверхностью перегородки и недеформированным регулирующим органом имеется небольшой зазор для увеличения нижнего предела работы регулятора. Поток второй среды подается через сужающее устройство 15. На сужающих устройствах 14, 15 создается перепад давлений, пропорциональный расходам, который по каналам 10, 11, 12,13, 14 подводится к мембранам 5, 6, соединенным между собой штоком 7. Регулировочным винтом 9 путем сжатия пружины 8 устанавливается необходимое соотношение расходов двух потоков. В положении равновесия шток находится в нейтральном положении, перекрывая каналы 18, 19. При изменении расхода первого потока увеличивается перепад на сужающем устройстве 14, шток смещается вправо, открывая канал 18, давление в управляющей полости начинает увеличиваться и регулиpующий орган уменьшает проходное сечение, стабилизируя расход первого потока при неизменном расходе второго потока. В случае увеличения расхода второго потока шток смещается влево, открывая канал 19 и уменьшая давление в управляющей полости, увеличивая тем самым проходное сечение и расход первого потока. При уменьшении расхода первого или второго потока работа регулятора аналогична только в обратном направлении. The flow of the first medium is supplied through a pipe 2, a constricting device 14, and passes between the surface of the ellipsoidal septum 17 and the regulating body 4, squeezing it and thereby increasing the passage section. At the initial moment of operation of the regulator, there is a small gap between the surface of the partition and the undeformed regulatory body to increase the lower limit of the regulator. The flow of the second medium is supplied through the narrowing device 15. On the narrowing devices 14, 15 a pressure differential is created proportional to the flow rate, which is supplied through the channels 10, 11, 12,13, 14 to the membranes 5, 6, interconnected by the rod 7. Adjusting screw 9 by compressing the spring 8, the necessary ratio of the flow rates of the two flows is established. In the equilibrium position, the rod is in the neutral position, blocking the channels 18, 19. When the flow rate of the first stream changes, the differential on the narrowing device 14 increases, the rod moves to the right, opening the channel 18, the pressure in the control cavity begins to increase, and the regulator reduces the flow area, stabilizing the flow the first stream at a constant flow rate of the second stream. In the case of an increase in the flow rate of the second stream, the rod moves to the left, opening the channel 19 and reducing the pressure in the control cavity, thereby increasing the flow area and flow rate of the first stream. When reducing the flow rate of the first or second stream, the operation of the regulator is similar only in the opposite direction.

Преимущества предлагаемого регулятора по сравнению с прототипом достигаются за счет того, что применение регулировочного винта, установленного в корпусе, позволяет упростить настройку регулятора за счет возможности изменения соотношения перепадов давлений на мембранах путем сжатия пружины, применение регулирующего органа из эластичного материала, внутри которого установлена перегородка, а также двух мембран, соединенных штоком со сквозным отверстием, регулирующим давление в управляющей полости, позволяет расширить область применения регулятора за счет возможности использовать в качестве регулируемых сред не только газы, но и жидкости в любом сочетании. The advantages of the proposed regulator compared to the prototype are achieved due to the fact that the use of an adjusting screw installed in the housing makes it possible to simplify the adjustment of the regulator due to the possibility of changing the ratio of pressure drops across the membranes by compressing the spring, the use of a regulatory body made of elastic material inside which the partition is installed, as well as two membranes connected by a rod with a through hole regulating the pressure in the control cavity, allows you to expand the scope a regulator due to the possibility of using not only gases, but also liquids in any combination as regulated media.

Claims

TWO-FLOW RATE RELATIONSHIP REGULATOR, comprising a housing with channels of the first and second flows, in which constricting devices are installed and in the first of which there is a regulating body, two spring-loaded membranes rigidly connected to each other by a rod and forming two cavities with the housing connected to the corresponding channels before and after narrowing devices, characterized in that, in order to simplify the adjustment and expand the scope of the regulator, the regulatory body is made tubular from an elastic material, inside a partition is installed and forms a control cavity with the body connected to the channel of the first flow to the constriction device and after the regulating body with additional channels in which the stem is located with a through hole with the possibility of their overlap, while the constriction devices are installed in the body and an adjustment screw is installed in the body connected with a spring.