RU29386U1 - Устройство для регулирования расхода - Google Patents

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области автоматического регулирования расходов рабочей жидкости в трубоироводных системах.

Она может быть исиользована для стабилизании темиературных параметров объектов регулирования, а также давлений, переиадов давлений, уровней и др.. где конечная цель достигается иуте.м изменения расходов рабочей жидкости по сигналу от соответствующего датчика.

Известны близкие по техническому решению устройства для регулирования расходов жидкости, в которых в качестве регулирующего органа используется плавающий диск, не имеющий жесткой механической связи с приводом, а управляющее воздействие привода на регулирующий орган осуществлено через поток рабочей жидкости, протекающей через само регулир},ющее устройство, см. например, регулирующие устройства по авт. свидетедьствам СССР №№ 744487. 840821, 1043603. 1550487 и 1462258 по МПК G05D 7 01.

Последнее из перечисленных авторских свидетельств, принято за npoTOTim. который содержит корпус с входным и выходным патр бками. седло, oбpaзye юe кромками выходного патрубка, в которой выполнена тороидальная рабочая камера с профилированным пазом и }пором. регулирующий диск, обводные каналы, сообщающие наддисков Ю часть рабочей камеры с выходным патр бком. и управляющий клапан.

На основе прототипа серийно выпускаются регулир}ющие устройства различного назначения.

Практика показа.ла. что наряд с положительными качествами прототипа, заключающимися в простоте, надежности и долговечности конструкции, обладающей минима.тьными габаритами и массой, способностью работать с маломощными уиравляющими приводами при высоких давлениях регулируе шй среды, в них ироявились недостатки, связанные с качественными показателями регулирования и пониженной пропускной способностью регулирующего устройства.

Эти недостатки обусловлены тем. что регулирхющий диск свободно размещен в рабочей камере с гарантированны.м зазором края.ми диска и CTeHKaNui камеры. Под влиянием гравитационных сил. действ ющих на диск, связанных .с пространственным положение.м регулирующего устройства на объекте регулирования или с пространственным положением объекта регулирования, или зависящих от сил. связанных с }-скорением в движущихся объектах регулирования, диск южет смещаться в рабочей камере на величину зазора, тем самым условия натекания т1равляющего потока рабочей

жидкости в наддисковую часть рабочей камеры и искажая рабочую характеристик} регулирующего устройства.

Для удержания диска в рабочем положении ири его работе в аналогах и ирототр ие предусмотрены ребра. выст}пы или струеотклоняющие пластины на его нижней поверхности, которые, восири и1ная скоростной напор движущегося потока, прижимают диск к стенке рабочей камеры в точке его поворота. Силы, удерживающие диск в рабочем положении, меняются при изменении режима работы устройства, т.е. зависят от степени открытия диска и слабо влияют на его стабилизацию от продольных и поперечных перемещений диска в своей плоскости.

Эти обстоятельства накладывают ряд ограничений на положение регулирующего устройства при его юнтаже на объекте регулировання и на способы его эксплуатации.

Положительным техническим результатом иредлагае юй полезной модели является улучшение качества регулирования путе.м уменьщения или исключения возможности смещения диска в рабочей камере от своего оптимального рабочего положения, стабилизация рабочих характеристик регулирующего устройства при любых режимах его работы от влияния различных возм щающих факторов.

Дополнительным техническим результатом является уменьщение гидравлического сопротивления проточной части рег лир ющего устройства и повыщение его пропускной способности.

Технический результат достигается тем. что в отличие от прототипа регулирующий диск устройства снабжен пружиной, закрепленной в рабочей камере и в сжатом состоянии соприкасающейся с диском в двух точках, расположенных со стороны выходного канала симметрично относительно продольной оси регулирующего стройства. Пружина обеспечивает постоянный поджим края диска к посадочной кромке - седлу выходного канала и. одновременно, к боковой поверхности рабочей камеры в точке его поворота, причем, нижняя плоскость диска имеет гладкую поверхность, т.е. плоскость без струеотклоняющих пластин, ребер и других выступающих элементов.

Регулирующий диск южет быть снабжен пpя юлинeйны I упором, который поджимается пружиной к стенке пря юлинейного паза, выполненного в рабочей камере со стороны выходного канала, причем верхняя кромка прямолинейного упора на диске совпадает с осью радиуса кривизны тор01 да.льной поверхности рабочей камеры.

В связи с эти.м уменьщается или полностью исключается воз южность произвольного перемещения диска в рабочей камере как в продольном, так и в поперечном направлениях независимо от пространственного положения регулирующего устройства при различных режимах его работы от действия гравитационных сил и сил инерции диска при изменяющихся -скорениях.

На фиг.1 схематически изображен осевой разрез предлагае.хюго дискового устройства для регулирования расходов жидкости. На фиг.2 и 3 показаны варианты крепления регулирующего диска в тороидальной ка.ере по сечению А-А. фиг. 1.

Устройство для регулирования расхода включает в себя кориус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, крышку 4. в которой выполнена тороидальная рабочая камера 5 с профилированным пазом 6. пором 7 и управляющим клапаном 8. Регулирующий орган устройства выполнен в виде рег -лир ющего диска 9. имеющего плоскую нижнюю поверхность. выполненн)ю без каких-либо выступающих элементов. Седло 10 образуется входньпи кромками выходного патрубка 3. Регулирующий диск 9 снабжен пр жиной 11 овальной формы для поджима края регулирующего диска со стороны выходного патрубка 3 к посадочной кромке седла 10 и. одновременно, к стенке рабочей камеры 5 в точке 12 поворота диска для его открытия (фиг.1 и 2). Пружина 11 находится в сжатом

состоянии и в соприкосновении с регулирующим диском СВОбОДНЬПП

концами в двух оиорных точках - }иорах 13 планки 14. закрепленной на диске со стороны выходного патрубка так. что упоры 13 расположены симметрично относительно иродольной оси регулирующего устройства, совпадающей с продольной осью симметрии рег лирующего диска.

Вариант крепления регулир}ющего диска в тороидальной камере. показанньиТ на фиг.З. отличается тем. что регллирующий диск 15 со стороны выходного патрубка 3 снабжен на планке 15 кроме }поров 13 для пружины 11 дополнительным упором 16 с пря юлинейной опорной кромкой 17. а в рабочей камере 5 выполнен пря юлинейный паз 18. линия соприкосновения которого с опорной кромкой 17 совпадает с осью 19 радиуса кривизны тороидадьной поверхности рабочей камеры 5.

Наддисковая часть рабочей камеры сообщена с проточной частью выходного патрубка 3 обводным каналом 20. расположенным с воз южностью его перекрытия управляющим клапаном 8.

Для предотвращения возможности вертикального смещения края диска со стороны выходного патрубка, а. следовательно, и точки 12. (фиг.1 и 2) или оси 19 (фиг.З) поворота диска в рабочей камере имеется ограничительный выступ 21.

Устройство для регулирования расхода работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в патрубок 2 и закрытом управляющем клапане 8 входное давление, поступая в наддисковую полость рабочей камеры 5 через зазор 22 между диском и стенками камеры и воздействуя на всю верхнюю поверхность диска, прижимает его к посадочным кромкам седла 10 выходного патрубка, перекрывая при этом поток рабочей жидкости, поступающий из входного патрхбка 2. Усилие перекрытия диском выходного определяется произведением перепада входного и выходного давления рабочей жидкости. воспринимае юго диском, на эффективную площадь выходного канала.

При открытии управляющего клапана 8 рабочая жидкость из наддисковой части рабочей камеры 5 будет сливаться в выходной 3. Давление в рабочей камере уменьщаться за счет дросселирования потока рабочей жидкости, поступающей в наддисковую полость через зазор 22 между диском и стенками рабочей камеры. Усилием от действия входного давления на нижнюю поверхность диска, ограниченную размерами входного патр}бка. диск в камере всплывет, открывая при этом проходное сечение устройства и пропуская расход рабочей жидкости из входного патрубка 2 в выходной патрубок 3 регу.чируюи1его устройства.

Любому промежуточному положению управляющего клапана б}дет соответствовать строго определенное открытие регулирующего диска. Величина открытия диска определяется равенством управляющих расходов рабочей жидкости, поступающей в наддисковую полость через зазор 22 между диском и стенками камеры со стороны входного 2. а также через профилированньп паз 6 в стенке рабочей камеры и сливом ее из наддисковой иолости в выходной патрубок через зазоры диском и стенкахп камеры со стороны выходного патр}бка. а также через управляющий кана.1 8.

Любое непроизвольное перемещение диска в сторону его открытия ил закрытия от своего установивщегося положенпя. соответствующего открытию управляющего клапана, нарущает равенство натекающего и сливающегося потока, проходящего через наддисковую полость рабочей камеры. Так. при большем открытии диска, уменьшается гидравлическое сопротивление паза 6. натекание рабочей жидкости в наддисковую полость увеличится и превысит слив её в выходной канал, что нриведет к повышению давления в наддисковой нолости и прикрытию диска.

При меньщем открытии диска, увеличится гидравлическое сопротивление паза. Слив рабочей жидкости через управляющий канал в выходной превысит её натекание из входного патрубка. Давление в наддисковой полости уменьшится, что приведет к открытию диска и восстановлению утраченного равенства расходов через паз. управляющий клапан и зазоры.

Для стабилизации положения диска от смещений его в рабочей камере на величину зазора от действия сил тяжести при изменении положения регулирующего устройства в пространстве или от действия других посторонних сил предназначена пружина 7. Она постоянно удерживает диск в рабочем положении, поджимая край диска, расположенный со стороны выходного патрубка к стенке рабочей камеры в точке его поворота и одновременно к посадочной кромке выходного канала. Место приложения усилия пружины на диске расположено в двух точках, симметричных относительно продольной оси и приближенных к точке его поворота в рабочей камере. Упор 7 в рабочей камере 5 служит ограничителем подъема рег}лирующего диска 6.

Описанное выше расположение пр жины обеспечивает хишимальное сопротивление диска действию полезных перестановочных сил при его работе, а также предохраняет диск от продольных и поперечных перемещений в его плоскости при любых его открытиях. Обладая достаточной жесткостью, пружина препятствует также крутильным пере.мещениям диска в рабочей камере относительно продольной оси его симметрии.

Полное исключение возможности поперечных и крутильных перемещений регулирующего диска в рабочей камере и сохранение постоянства зазоров при любых открытиях диска обеспечивается вариантом крепления диска 6. при котором он снабжен упором 16 с опорной кромкой 17. находящейся нри помощи пружины 11 в соприкосновении с пря юлинейным назом 18 в стенке рабочей камеры со стороны выходного патр}.бка (фиг.З).

Применение предложенной констр)кции }-строиства для реплирования расхода снимает ограничения при его монтаже и эксплуатаиии. -л чшает качество рег лирования, уменьшает гидравлическое сопротивление проточной части и увеличивает пропускн ю способность устройства.

Генеральный директор В.Н. Иванов

Юферев Ю.Б.

Иванов В.Н.

Коваленко К.П.

Claims (2)

1. Устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с входным и выходными патрубками, крышку, в которой выполнена тороидальная рабочая камера с профилированным пазом и упором, регулирующий диск, седло, образуемое входными кромками выходного патрубка, обводные каналы, сообщающие наддисковую часть рабочей камеры с выходным патрубком и управляющий клапан, отличающееся тем, что регулирующий диск снабжен пружиной для поджима края диска со стороны выходного патрубка к посадочной кромке седла и одновременно к стенке рабочей камеры в точке поворота диска, причем, пружина находится в соприкосновении с диском в двух опорных точках, расположенных на верхней поверхности диска симметрично относительно продольной оси регулирующего устройства, а нижняя поверхность диска выполнена плоской и без каких-либо выступающих элементов.

2. Устройство для регулирования расхода по п.1, отличающееся тем, что регулирующий диск со стороны выходного патрубка снабжен упором с прямолинейной опорной кромкой, а в рабочей камере выполнен прямолинейный паз, линия соприкосновения которого с опорной кромкой упора совпадает с осью радиуса кривизны тороидальной поверхности рабочей камеры.