SU1474604A1

SU1474604A1 - Устройство дл регулировани соотношени расходов газов

Info

Publication number: SU1474604A1
Application number: SU874234301A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Егорович Плаксин; Анатолий Константинович Семчевский; Анатолий Петрович Белошицкий; Юрий Борисович Емельянов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8855
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1989-04-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике, в частности к устройствам дл регулировани и автоматического поддержани соотношени двух смешиваемых потоков газа, и может быть применено в химической и нефтехимической отрасл х промышленности, а также в аналитическом приборостроении в качестве метрологической установки дл получени газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых дл поверки анализаторов состава газа.Цель изобретени - упрощение, повышение точности и расширение области применени устройства. Устройство дл регулировани соотношени расходов газов содержит трубопроводы 1 и 2 подачи первого и второго газа, регул торы давлени "после себ " 3 и 4, турбулентные регулируемые дроссели 5 и 6, запорные клапаны 7 и 8, трубопровод 9 смеси газов, байпасный трубопровод 10, потребитель газовой смеси - нагрузка 11, запорный клапан 12, емкость 13, измеритель давлени 14, запорный клапан 15, регул тор давлени "до себ " 16. 1 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования и автоматического поддержания соотношения двух смешиваемых потоков газа, и может быть применено в химической и нефтехимической отраслях промышленности, а также в аналитическом приборостроении в качестве метрологической установки для получения газовых смесей с известным содержанием компонентов, используемых для поверки анализаторов состава газа.

Цель изобретения - упрощение, повышение точности и расширение области применения устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство для регулирования соотношения расходов газов содержит трубопровод 1 подачи перйого газа, трубопровод 2 подачи второго газа, регуляторы 3 и 4 давления после себя, турбулентные регулируемые дроссели 5 и 6, запорные клапаны 7 и 8, трубопровод 9 смеси газов, к которому подключены байпасный трубопровод 10 и потребитель 11 газовой смеси (нагрузка), перед которым установлен запорный клапан 12. На байпасном трубопроводе последовательно расположены емкость 13, измеритель 14 давления, запорный клапан и регулятор 16 давления до себя.

Регуляторы 3 и 4 давления предназначены для поддержания заданного давления перед регулируемыми дросселями 5 и 6, причем, чтобы обеспечить надкритический режим истечения газа через дроссели, абсолютное давление на выходе регуляторов должно в два и более раза превышать абсолютное давление в трубопроводе смеси. Запорные клапаны 7, 8, 12 и 15 предназначены для перекрытия потоков газа в соответствующих трубопроводах при установлении соответствующего соотношения расходов газов смешиваемых потоков. Регулятор давления предназначен для поддержания заданного давления в трубопроводе смеси независимо от изменения пневматического сопротивления потребителя. Поддержание заданного давления в трубопроводе смеси достигается путем автоматического из ·

менения расхода газа через регулятор 16 давления.

С помощью емкости 13 и измерителя 14 давления определяется соотношение расходов смешиваемых потоков.

Устройство функционирует следующим образом·.

Регуляторы 3 и 4 давления’ поддерживают постоянное давление газа перед регулируемыми дросселями.

При открытых запорных клапанах дросселями 5 и 6 ориентировочно устанавливают в трубопроводе такой расход смеси газов, чтобы часть его поступила в байпасный трубопровод. При закрытых запорных клапанах 8, 12 и 15 открывают запорный клапан 7 и определяют время, например, с помощью секундомера, в течение которого давление в емкости изменяется по показаниям измерителя давления на величину АР. В этом случае расход газа Qj через переменный дроссель 5 равен где V — внутренний объем емкости;

АР - изменение давления в емкости;

- время, в течение которого давление в емкости изменилось на величину АР.

Далее закрывают запорный клапан 7, открывают запорный клапан 8 и определяют время, в течение которого давление в емкости изменяется на ту же величину АР. В этом случае расход газа Q ₂ через переменный дроссель 6 равен где tа - время, в течение которо го давление в емкости изменилось на величину ΔΡ.

После этого открывают все запорные клапаны и к потребителю поступает смесь с соотношением расходов смешиваемых потоков, определяемым по формуле

К = 2“ = --- > (3) t 1 где К - соотношение расходов смешиваемых потоков.

Таким образом, устанавливая переменными дросселями времена t, и t при которых изменение давления в ёмкости соответствует одному и тому же значению, можно получать требуемые соотношения расходов смешиваемых потоков.

Устройство не требует предварительного измерения расхода газа в каждом потоке и имеет более высокую точность, так как соотношение расходов газов определяется только погрешностью измерения времени и давления в емкости, обладает более высокой стабильностью поддержания заданного соотношения расходов газосмешиваемых 15 потоков, так как переменные дроссели работают в надкритическом режиме истечения и колебания давления в нагрузке до известных пределов и не влияют на расходы газа, имеют более 20 простое конструктивное выполнение. Устройство позволяет через известное соотношение расходов смешиваемых потоков получать газовые смеси с известным содержанием компонентов для 25 использования их в качестве метрологического обеспечения при поверке анализаторов состава газов.

Так, если известная концентрация некоторого компонента в каждом потоке смешиваемых газов (например,влаги) соответственно C_f и С₂, то содержание его в газовой смеси на выходе устройства определяется из уравнения _с = Qj.Cj + ₍₄₎.

Q 1 ⁺ Q г где С - концентрация компонента в смеси.

С учетом уравнений (1) и (2) уравнение (4) принимает вид

VdP _ . w>p	C 1	+ £-²-
f- ^Ь1 * ^G 2 Г t 1 ... 12 .	t 1	t 2
VdP , ν^Ρ	1	+ -1-
t, t-2 Cft 2 ± C₂ti	t,	4 ⁽⁵⁾
t, + t₂

Таким образом, задавая времена t< и t* при известных значениях С, и С₂, можно с помощью устройства получать газовые смеси с известным содержанием компонента.

Claims

Формула изобретения Устройство для регулирования соотношения расходов газов, содержащее трубопроводы подачи газов, на каждом из которых установлены последовательно регулятор давления после себя и сужающий элемент, трубопровод смеси газов, соединенный с трубопроводом подачи газов, с нагрузкой и с байпасным трубопроводом с установленным на нем регулятором давления до себя, отличающееся тем, что,с целью упрощения, повышения точности и расширения области применения устройства, оно снабжено емкостью, измерителем давления и запорным клапаном, установленными последовательно на байпасном трубопроводе перед регулятором давления, причем на каждом трубопроводе подачи газов после сужающего элемента и на трубопроводе смеси газов после подключения байпасного трубопровода установлен запорный клапан, а сужащий элемент выполнен в виде турбулентного регулируемого дросселя с надкритическим режимом истечения .