RU2018903C1

RU2018903C1 - Straight-through flowrate regulator

Info

Publication number: RU2018903C1
Authority: RU
Inventors: В.К. Битюков; А.Н. Гаврилов
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: automatic regulators of gas and liquid flowrate. SUBSTANCE: straight-through flowrate regulator has a body with an input and an output branch pipes and a regulating member of elastic tubular material. A cylindrical grid is arranged in the body. The regulating member is placed inside of the grid. The elastic tube is arranged outside of the grid; its dimension is 3-15 times more, than dimension of the regulating member. A space between the body and the elastic tubes is filled by a non-compressible liquid. The body has an opening for supplying the liquid with a predetermined pressure. EFFECT: simplified structure of the regulator, its enlarged using range due to possible readjustment of the regulator. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматическим регуляторам расхода жидкости или газа и может найти применение в гидравлических или пневматических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного расхода рабочего тела. The invention relates to automatic regulators of the flow of liquid or gas and can find application in hydraulic or pneumatic systems that require automatic maintenance of a constant flow rate of the working fluid.

Известен регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и установленными внутри между ними эластичным трубчатым затвором, образующим со стенками корпуса управляющую камеру [1]. A known flow controller containing a housing with inlet and outlet nozzles and installed inside between them by an elastic tubular shutter forming a control chamber with the walls of the housing [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является регулятор расхода, содержащий эластичную трубку, мерный и вспомогательный дроссели [2]. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a flow regulator containing an elastic tube, measuring and auxiliary chokes [2].

Недостатками известных регуляторов являются сложность конструкции и отсутствие их перенастройки. The disadvantages of the known regulators are the complexity of the design and the absence of their reconfiguration.

Цель изобретения - упрощение регулятора и расширение области применения за счет обеспечения его перенастройки. The purpose of the invention is the simplification of the controller and the expansion of the scope by ensuring its reconfiguration.

Цель достигается тем, что в прямоточном регуляторе расхода, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде закрепленной концами в корпусе первой трубки из эластичного материала, образующей с корпусом полость управления, установлены управляющий элемент, выполненный в виде закрепленной концами в корпусе второй трубки из эластичного материала, и цилиндрическая сетка, закрепленная в корпусе соосно входному и выходному патрубкам, причем первая трубка расположена внутри цилиндрической сетки, а вторая трубка - снаружи и образует с корпусом полость, соединенную с полостью управления, при этом указанные полости заполнены несжимаемой жидкостью и соединены через отверстие в стенке корпуса со средством задания давления, а длина первой трубки меньше длины второй трубки. The goal is achieved in that in a direct-flow flow controller containing a housing with inlet and outlet nozzles, in which a regulating body is installed, made in the form of a first tube made of elastic material fixed to the housing in the housing and forming a control cavity with the housing, a control element is made, made in the form fixed by the ends in the body of the second tube of elastic material, and a cylindrical mesh fixed in the body coaxially with the inlet and outlet nozzles, the first tube being located inside the cylinder grid and the second tube is outside and forms a cavity connected to the control cavity with the housing, while these cavities are filled with an incompressible fluid and connected through a hole in the housing wall with a pressure setting means, and the length of the first tube is less than the length of the second tube.

На чертеже изображен регулятор расхода в разрезе. The drawing shows a flow controller in section.

В корпусе 1 с входным 2 и выходным патрубками установлены регулирующий орган 4, выполненный в виде закрепленной концами в корпусе первой трубки из эластичного материала, образующей с корпусом полость управления, управляющий элемент 6, выполненный в виде закрепленной концами в корпусе второй трубки из эластичного материала, и цилиндрическая сетка 5, закрепленная в корпусе соосно входному и выходному патрубкам, причем первая трубка расположена внутри цилиндрической сетки 5, а вторая трубка расположена снаружи и образует с корпусом полость, соединенную с полостью управления, при этом указанные полости заполнены несжимаемой жидкостью 7 и соединены через отверстие 8 в стенке корпуса со средством задания давления. In the housing 1 with the inlet 2 and the outlet nozzles, a regulating body 4 is installed, made in the form of a first tube made of elastic material fixed by the ends in the body and forming a control cavity with the body, a control element 6 made in the form of a second tube made of elastic material secured by the ends in the body, and a cylindrical mesh 5, fixed in the housing coaxially with the inlet and outlet nozzles, the first tube being located inside the cylindrical mesh 5, and the second tube located outside and forming a cavity with the housing, United with the control cavity, while these cavities are filled with incompressible fluid 7 and connected through an opening 8 in the wall of the housing with means for setting pressure.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

При отсутствии задающего давления жидкости Р_зад.= 0 эластичные трубки 4,6 находятся в недеформированном состоянии. При движении рабочего тела через регулятор на стенки эластичных трубок действуют различные силы вследствие разных площадей эластичных трубок. Площадь S₁ эластичного затвора 4 в N раз меньше площади S₂ эластичной трубки 6 (N=3...15), поэтому сила, действующая на эластичный затвор, F₁ меньше силы F₂, действующей на эластичную трубку 6:
F₁ = p ˙ S₁;
F₂ = p ˙ S₂ = N ˙ p ˙ S₁.In the absence of a preset fluid pressure P _ass. = 0, the elastic tubes of 4.6 are in an undeformed state. When the working fluid moves through the regulator, different forces act on the walls of the elastic tubes due to different areas of the elastic tubes. The area S _{1 of the} elastic shutter 4 is N times smaller than the area S _{2 of the} elastic tube 6 (N = 3 ... 15), therefore, the force acting on the elastic shutter, F _{1 is} less than the force F ₂ acting on the elastic tube 6:
F ₁ = p ˙ S ₁ ;
F ₂ = p ˙ S ₂ = N ˙ p ˙ S ₁ .

Так как эластичные трубки 4 и 6 находятся по разные стороны сетки 5 и между ними и корпусом 1 находится несжимаемая жидкость 7, то эластичная трубка 6 увеличивается в диаметре под действием силы F₂, а эластичная трубка 4 уменьшается в диаметре под действием разности сил F= F₂-F₁, уменьшая проходное сечение до тех пор пока, сила упругости F_упр. эластичного затвора 4 не сравняется с F:
F_упр. = F.Since the elastic tubes 4 and 6 are located on opposite sides of the mesh 5 and there is an incompressible fluid 7 between them and the housing 1, the elastic tube 6 increases in diameter due to the force F ₂ , and the elastic tube 4 decreases in diameter due to the force difference F = F ₂ -F ₁ , reducing the cross-section until then, the elastic force F _cf. elastic shutter 4 does not equal F:
F _control = F.

При увеличении давления рабочего тела возрастает сила F, действующая на эластичную трубку 4, и проходное сечение уменьшается. При уменьшении давления рабочего тела сила F уменьшается и проходное сечение увеличивается, увеличивая расход. With increasing pressure of the working fluid increases the force F acting on the elastic tube 4, and the flow area decreases. When the pressure of the working fluid decreases, the force F decreases and the flow area increases, increasing the flow rate.

При подаче задающего давления Рзад. эластичная трубка 6 остается недеформированной из-за сетки 5, а эластичная трубка 4 прогибается, уменьшая проходное сечение и настраивая тем самым регулятор на стабилизацию другого расхода рабочей среды. When applying the set pressure Rzad. the elastic tube 6 remains undeformed due to the mesh 5, and the elastic tube 4 bends, reducing the cross section and thereby adjusting the regulator to stabilize another flow rate of the working medium.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом достигаются за счет того, что исключение мерного и вспомогательного дросселей позволяет упростить конструкцию, применение цилиндрической сетки, по разные стороны которой находятся эластичные трубки разной длины и несжимаемая жидкость между эластичными трубками и корпусом, образующими полости, соединенные через отверстие в стенке корпуса со средством задания давления, позволяет расширить область применения за счет обеспечения перенастройки регулятора. The advantages of the proposed device compared to the prototype are achieved due to the fact that the exclusion of dimensional and auxiliary chokes allows to simplify the design, the use of a cylindrical mesh, on different sides of which there are elastic tubes of different lengths and incompressible fluid between the elastic tubes and the body forming cavities connected through an opening in the wall of the housing with a pressure setting tool, it allows you to expand the scope by providing retuning of the regulator.

Claims

DIRECT FLOW REGULATOR OF CONSUMPTION, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in which a regulating body is installed, made in the form of a first tube made of elastic material fixed by the ends in the housing and forming a control cavity with the housing, characterized in that, in order to simplify the regulator and expand the scope of application by providing reconfiguration of the regulator, a control element is installed in it, made in the form of a second tube made of elastic material fixed by the ends in the body, and a cylindrical mesh, closed replicated in the housing coaxially with the inlet and outlet nozzles, the first tube being located inside the cylindrical mesh and the second tube being located outside and forming a cavity connected to the control cavity with the housing, while these cavities are filled with an incompressible fluid and connected to the means through an opening in the housing wall pressure, and the length of the first tube is less than the length of the second tube.