RU2704367C1 - Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings - Google Patents

Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings Download PDF

Info

Publication number
RU2704367C1
RU2704367C1 RU2019100141A RU2019100141A RU2704367C1 RU 2704367 C1 RU2704367 C1 RU 2704367C1 RU 2019100141 A RU2019100141 A RU 2019100141A RU 2019100141 A RU2019100141 A RU 2019100141A RU 2704367 C1 RU2704367 C1 RU 2704367C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
fully open
pressure
blocked
regulating element
Prior art date
Application number
RU2019100141A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Геннадьевич Домнин
Олег Александрович Лобанов
Александр Дмитриевич Чекушин
Валентина Павловна Тумановская
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2019100141A priority Critical patent/RU2704367C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704367C1 publication Critical patent/RU2704367C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to method of determining gas leakage areas in two-way flow regulator with controlled flow rate orifices.
EFFECT: this method allows high-accuracy determination of non-productive gas leaks at shut off flow rate control flow holes; determination of leaks is necessary for accurate calculation of working medium reserves, on which the flow rate regulator operates, as well as correct determination of impulse response of the regulator.
1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно, к способу определения площадей утечек регулятора расхода при полностью закрытых расходных отверстиях (режим утечек).The present invention relates to the field of mechanical engineering, namely, to a method for determining the areas of leakage of a flow regulator with fully closed flow openings (leakage mode).

Известен метод испытания на герметичность, получивший название метод «мундштука» (см. ОСТ 92-4291-75 стр. 11-14). Данный метод позволяет определить величину утечки контрольного газа путем продувки под давлением. Недостатком данного метода является то, что с его помощью нельзя определить площади, через которые происходят непроизводительные утечки рабочего тела каждого из патрубков при испытаниях, например, двухсторонних регуляторов расхода. Кроме того, этот метод требует погружения испытываемого объекта в жидкость, что не всегда возможно из-за особенностей конструкции. Недостатком данного метода является также необходимость применения дополнительной оснастки для испытаний, как то ванны с жидкостью, мерной емкости и т.д. Определение площадей утечек необходимо для расчета запасов рабочего тела при автономной работе источника последнего, а также правильного определения импульсной характеристики при полном открытии одного из расходных отверстий.A known method of testing for leaks, called the method of the "mouthpiece" (see OST 92-4291-75 p. 11-14). This method allows you to determine the amount of leakage of the control gas by blowing under pressure. The disadvantage of this method is that it cannot be used to determine the areas through which unproductive leaks of the working fluid of each of the nozzles occur during tests of, for example, two-sided flow controllers. In addition, this method requires immersion of the test object in a liquid, which is not always possible due to design features. The disadvantage of this method is the need to use additional equipment for testing, such as bathtubs with liquid, measuring tanks, etc. The determination of leakage areas is necessary for calculating the reserves of the working fluid during autonomous operation of the source of the latter, as well as the correct determination of the impulse response when one of the supply openings is fully open.

Задачей предполагаемого изобретения является разработка способа определения площадей утечек регулятора расхода.The objective of the alleged invention is to develop a method for determining the area of leakage of the flow controller.

Указанная задача решается тем, что в способе определения площадей утечек газа в двухстороннем регуляторе расхода с входным патрубком и выходными патрубками с расходными отверстиями, степень открытия которых изменяется регулирующим элементом, заключающемся в продувке регулятора газом под давлением, продувку осуществляют, пропуская поток рабочего тела через последовательно установленные камеру с шайбой-соплом на выходе и стабилизирующую камеру, сообщающуюся с входным патрубком, при этом полностью открывают регулирующим элементом одно из расходных отверстий и замеряют давления перед шайбой соплом и перед входным патрубком регулятора расхода, затем герметизируют перекрытое расходное отверстие и производят повторную продувку с измерением вышеупомянутых давлений, и повторяют те же операции для другого расходного отверстия, определяют площадь утечек для каждого расходного отверстия по формулеThis problem is solved by the fact that in the method for determining the areas of gas leaks in a two-sided flow regulator with an inlet and outlet nozzles with flow openings, the degree of opening of which is changed by the regulating element, which consists in purging the regulator with gas under pressure, purging is carried out by passing the flow of the working fluid through sequentially mounted camera with a washer-nozzle at the outlet and a stabilizing chamber in communication with the inlet pipe, while fully open the control element one about from the supply openings and measure the pressure in front of the washer by the nozzle and in front of the inlet of the flow regulator, then seal the blocked supply opening and re-purge with the measurement of the above pressures, and repeat the same operations for the other discharge opening, determine the leakage area for each discharge opening using the formula

Figure 00000001
где:
Figure 00000001
Where:

μFΣn - совокупная эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто;μF Σn is the total effective area of the outlet pipe, the feed opening of which is fully open;

μFn - эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто, при установленной в другой выходной патрубок герметизирующей заглушки;μF n is the effective area of the outlet pipe, the supply opening of which is fully open, when a sealing plug is installed in the other outlet pipe;

Fш - геометрическая площадь шайбы-сопла;F W - the geometric area of the washer nozzle;

Рд.ш.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;P d.sh.n - pressure in front of the washer-nozzle during purging, when one of the flow openings is fully open and the other is blocked by a regulating element;

Ррег.n - давление перед регулятором расхода, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;P reg.n is the pressure in front of the flow regulator when one of the flow openings is fully open and the other is blocked by a regulating element;

Рд.ш.герм.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой;R d.h.herm.n - pressure in front of the washer-nozzle during purging when one of the supply openings is fully open and the other is blocked by a regulating element and is additionally sealed with a plug;

Ррег.герм.n - давление перед блоком, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой.P reg.herm.n - pressure in front of the unit when one of the supply openings is fully open and the other is blocked by a regulating element and is additionally sealed with a plug.

n - порядковый номер расходного отверстия в регуляторе расхода.n is the serial number of the flow opening in the flow controller.

На фиг. 1 приведена конструкция регулятора расхода и установки для продувок в положении, когда одно из расходных отверстий полностью перекрыто регулирующим элементом.In FIG. 1 shows the design of the flow regulator and the installation for purging in the position when one of the flow openings is completely blocked by the control element.

На фиг. 2 приведена конструкция, в которой в выходном патрубке с перекрытым расходным отверстием, установлена заглушка.In FIG. Figure 2 shows a design in which a plug is installed in the outlet pipe with a blocked flow outlet.

Регулятор расхода состоит из выходных патрубков 1 и 2, регулирующего элемента 3, входного патрубка 4 и корпуса 5. В выходных патрубках 1 и 2 выполнены расходные отверстия 6 и 7. Для герметизации одного из расходных отверстий 6 или 7 используется заглушка 8. Установка для продувок состоит из камеры 9, на выходе из которой установлена шайба-сопло 10. Камера 9 соединяется со стабилизирующей камерой 11, которая сообщается с входным патрубком 4 регулятора расхода. Обе камеры 9 и 11 снабжены манометрами, замеряющими давления перед шайбой соплом Рд.ш. и перед регулятором расхода Ррег. The flow regulator consists of the outlet pipes 1 and 2, the regulating element 3, the inlet pipe 4 and the housing 5. In the outlet pipes 1 and 2, consumables 6 and 7 are made. To seal one of the consumables 6 or 7, a plug 8 is used. Installation for blowing consists of a chamber 9, at the outlet of which a washer-nozzle 10 is installed. The chamber 9 is connected to a stabilizing chamber 11, which communicates with the inlet pipe 4 of the flow regulator. Both chambers 9 and 11 are equipped with pressure gauges measuring the pressure in front of the washer with a nozzle R d.sh. and in front of the flow regulator P reg.

Указанный способ осуществляется следующим образом. Первоначально на воздушной установке продувают регулятор расхода, открывая полностью одно из расходных отверстий, например, 6 патрубка 1, при этом, второе расходное отверстие 7 патрубка 2 полностью перекрыто регулирующим элементом 3 (фиг. 1). Положение, при котором расходное отверстие полностью перекрыто регулирующим элементом, называется режимом утечек. Подача рабочего тела происходит через камеры 9 и 11. Полученная при этой продувке совокупная эффективная площадь μFΣ1 выходного патрубка 1, складывается из эффективной площади полностью открытого расходного отверстия 6 патрубка 1 - μF1 и площади утечек патрубка 2 - Fут.2, то есть:The specified method is as follows. Initially, an air flow regulator is purged in an air installation, fully opening one of the supply openings, for example, 6 pipe 1, while the second supply hole 7 of pipe 2 is completely blocked by the regulating element 3 (Fig. 1). The position at which the supply opening is completely blocked by the regulating element is called the leakage mode. The supply of the working fluid takes place through chambers 9 and 11. The total effective area μF Σ1 of the outlet pipe 1 obtained by this purge is the sum of the effective area of the fully open supply opening 6 of the pipe 1 - μF 1 and the leakage area of the pipe 2 - F ut.2 , i.e. :

Figure 00000002
Figure 00000002

Совокупная эффективная площадь полностью открытого расходного отверстия 6 патрубка 1 - μFΣ1 определяется по формуле [2] и является результатом первой продувки без установки герметизирующей заглушки 8.The total effective area of the fully open supply opening 6 of the pipe 1 - μF Σ1 is determined by the formula [2] and is the result of the first purge without installing a sealing plug 8.

Figure 00000003
Figure 00000003

Fш - геометрическая площадь шайбы-сопла;F W - the geometric area of the washer nozzle;

Рд.ш.1 - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда расходное отверстие 6 полностью открыто, а другое 7 перекрыто регулирующим элементом 3;P d.sh.1 - pressure in front of the washer-nozzle during purging, when the supply hole 6 is fully open, and the other 7 is blocked by the regulating element 3;

Pрег.1 - давление перед регулятором расхода, когда расходное отверстие 6 полностью открыто, а другое 7 перекрыто регулирующим элементом;P reg . 1 - pressure in front of the flow regulator, when the flow opening 6 is fully open, and the other 7 is blocked by the regulating element;

Замер давлений Рд.ш. и Ррег. осуществляется в камерах 9 и 11 соответственно. Затем в выходной патрубок 2, полностью перекрытым регулирующим элементом 3, устанавливается герметизирующая заглушка 8 (фиг. 2), которая полностью исключает утечки, и повторяется продувка регулятора при полностью открытом выходном патрубке 1. Данной продувкой определяется «чистая» эффективная площадь полностью открытого расходного отверстия 6 патрубка 1 - μF1. Величина μF1 определяется по формулеPressure measurement R d. and P reg. carried out in chambers 9 and 11, respectively. Then, a sealing plug 8 (Fig. 2) is installed in the outlet pipe 2, which is completely covered by the regulating element 3, which completely eliminates leaks, and the controller is purged with the outlet pipe fully open 1. This “purging” effective area of the fully open discharge port is determined 6 pipe 1 - μF 1 . The value of μF 1 is determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

Рд.ш.герм.1 - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда о расходное отверстие 6 полностью открыто, а другое 7 перекрыто регулирующим элементом 3 и дополнительно загерметизировано заглушкой 8; Ррег.герм.1 - давление перед блоком, когда расходное отверстие 6 полностью открыто а другое 7 перекрыто регулирующим элементом 3 и дополнительно загерметизировано заглушкой 8.R d.sh.herm. 1 - pressure in front of the washer-nozzle during purging, when the flow opening 6 is fully open, and the other 7 is blocked by the regulating element 3 and additionally sealed with a plug 8; R reg.herm. 1 - pressure in front of the unit when the supply hole 6 is fully open and the other 7 is blocked by the regulating element 3 and is additionally sealed with a plug 8.

Тогда площадь утечек патрубка 2 - Fут.2 равна:Then the leakage area of the pipe 2 - F ut.2 is equal to:

Fут.2=μFΣ1 - μF1 F ut . 2 = μF Σ1 - μF 1

Таким образом, определяется площадь утечек в выходном патрубке 2. Повторяя такую же последовательность продувок, при полностью открытом расходном отверстии 7 выходного патрубка 2 определяется площадь утечек Fут.1 выходного патрубка 1.Thus, the leakage area in the outlet pipe 2 is determined. Repeating the same purge sequence, with the supply port 7 of the outlet pipe 2 fully open, the leakage area F ut . 1 of the outlet pipe 1 is determined.

Figure 00000005
где
Figure 00000005
Where

μFΣ2 - совокупная эффективная площадь выходного патрубка 2;μF Σ2 is the total effective area of the outlet pipe 2;

μF2 - эффективная площадь полностью открытого отверстия 7 патрубка 2.μF 2 is the effective area of the fully open hole 7 of the pipe 2.

Таким образом, как видно из вышеизложенного предлагаемый способ позволяет определить площади утечек регулятора расхода.Thus, as can be seen from the foregoing, the proposed method allows to determine the area of leakage of the flow controller.

Claims (10)

Способ определения площадей утечек газа в двухстороннем регуляторе расхода с входным патрубком и выходными патрубками с расходными отверстиями, степень открытия которых изменяется регулирующим элементом, заключающийся в продувке регулятора газом под давлением, отличающийся тем, что продувку осуществляют, пропуская поток рабочего тела через последовательно установленные камеру с шайбой-соплом на выходе и стабилизирующую камеру, сообщающуюся с входным патрубком, при этом полностью открывают регулирующим элементом одно из расходных отверстий и замеряют давления перед шайбой-соплом и перед входным патрубком регулятора расхода, затем герметизируют перекрытое расходное отверстие и производят повторную продувку с измерением вышеупомянутых давлений, и повторяют те же операции для другого расходного отверстия, определяют площадь утечек для каждого расходного отверстия по формулеA method for determining the areas of gas leaks in a double-sided flow regulator with an inlet and outlet nozzles with flow openings, the degree of opening of which is changed by the regulating element, which consists in blowing the regulator with gas under pressure, characterized in that the purge is carried out by passing the flow of the working fluid through a sequentially installed chamber with a washer nozzle at the outlet and a stabilizing chamber in communication with the inlet pipe, while one of the consumables holes and measure the pressure in front of the washer nozzle and in front of the inlet of the flow regulator, then seal the blocked flow hole and re-purge with the measurement of the above pressures, and repeat the same operations for the other flow hole, determine the leakage area for each flow hole by the formula
Figure 00000006
Figure 00000006
 μFΣn - совокупная эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто;μF Σn is the total effective area of the outlet pipe, the feed opening of which is fully open; μFn - эффективная площадь выходного патрубка, расходное отверстие которого полностью открыто, при установленной в другой выходной патрубок герметизирующей заглушке;μF n is the effective area of the outlet pipe, the supply opening of which is fully open, when the sealing plug is installed in the other outlet pipe; Fш - геометрическая площадь шайбы-сопла;F W - the geometric area of the washer nozzle; Рд.ш.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;P d.sh.n - pressure in front of the washer-nozzle during purging, when one of the flow openings is fully open and the other is blocked by a regulating element; Pрег.n - давление перед блоком, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом;P reg.n - pressure in front of the unit when one of the supply openings is fully open and the other is blocked by a regulating element; Рд.ш.герм.n - давление перед шайбой-соплом при продувке, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой;R d.h.herm.n - pressure in front of the washer-nozzle during purging when one of the supply openings is fully open and the other is blocked by a regulating element and is additionally sealed with a plug; Ррег.герм.n - давление перед блоком, когда одно из расходных отверстий полностью открыто, а другое перекрыто регулирующим элементом и дополнительно загерметизировано заглушкой;P reg.herm.n - pressure in front of the unit when one of the supply openings is fully open and the other is blocked by a regulating element and is additionally sealed with a plug; n - порядковый номер расходного отверстия в регуляторе расхода.n is the serial number of the flow opening in the flow controller.
RU2019100141A 2019-01-09 2019-01-09 Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings RU2704367C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100141A RU2704367C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100141A RU2704367C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704367C1 true RU2704367C1 (en) 2019-10-28

Family

ID=68500537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100141A RU2704367C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704367C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5983937A (en) * 1996-02-05 1999-11-16 Denso Corporation Flow control device
RU2497034C1 (en) * 2012-04-13 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники"(ОАО "Корпорация "МИТ") Gas-distributing valve
RU2015155014A (en) * 2015-12-22 2017-06-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method for detecting gas leaks in a two-way flow regulator with adjustable minimum flow openings
RU2016113296A (en) * 2016-04-07 2017-10-12 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Installation method of two dampers relative to adjustable flow openings of a gas distribution valve with one shaft and linear flow characteristic

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5983937A (en) * 1996-02-05 1999-11-16 Denso Corporation Flow control device
RU2497034C1 (en) * 2012-04-13 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники"(ОАО "Корпорация "МИТ") Gas-distributing valve
RU2015155014A (en) * 2015-12-22 2017-06-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method for detecting gas leaks in a two-way flow regulator with adjustable minimum flow openings
RU2016113296A (en) * 2016-04-07 2017-10-12 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Installation method of two dampers relative to adjustable flow openings of a gas distribution valve with one shaft and linear flow characteristic

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101372976B1 (en) Mass flow rate control apparatus, its calibration method and semiconductor-producing apparatus
CN100483286C (en) Flow controller and its regulation method
WO2012153454A1 (en) Pressure-based flow control device with flow monitor, fluid-supply-system anomaly detection method using same, and method for handling monitor flow anomalies
US11703492B2 (en) Gas-detecting apparatus
US20090165534A1 (en) Method and apparatus for testing leakage of pipe passage
CA2562920A1 (en) Method and apparatus for operating a control valve by means of a control loop and performing diagnostics of the same
TWI758366B (en) Methods and apparatus for wide range mass flow verification
CN111024327B (en) Device and method for air leakage self-checking and air leakage detection of object to be detected
RU2743735C1 (en) Pressure control device and safety control of safety valve and method of operation thereof
AU2014293726A1 (en) Measurement device
WO2019217078A1 (en) Methods and apparatus for multiple channel mass flow and ratio control systems
RU2704367C1 (en) Method of determining areas of gas leaks in a two-side flow regulator with controlled flow openings
US10866135B2 (en) Methods, systems, and apparatus for mass flow verification based on rate of pressure decay
JPH07281760A (en) Absolute flow rate inspection system for mass flow controller
KR20110073011A (en) Portable checking device for flowmeter and method to check flow measurement system using the same
KR102011432B1 (en) Flushing system of water quality analysis equipment
CN218584612U (en) Metal material performance detection platform under corrosive environment
KR20080057360A (en) Apparatus for corrosion test
RU2758876C1 (en) Method for determining level of leakage through leaky gate of ball valve of shut-off and control valve in operating mode and device for its implementation
JP6770388B2 (en) Leakage element evaluation device and evaluation method
NL2022125B1 (en) Apparatus for measuring a fluid flow through a pipe of a semiconductor manufacturing device
KR101961269B1 (en) Flow meter calibration system using diverter for flow meter calibration
Iglesias-Rey et al. Air valves characterization using hydrodynamic similarity
JP7393143B2 (en) Calibration method for liquid processing equipment and flow rate detection unit
KR102538824B1 (en) Leak inspection device and method