Регулирующий вихревой клапан для электропроводящих жидкостей

Регулирующий вихревой клапан для электропроводящих жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ф34019

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВуОРСИОМзт Свид67ЕЛЬСуву (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено11.08.76 (21) 2396215/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25.11.78.Бюллетень № 4З (45) Дата опубликования описания 28.11.78

Я (51) М. Кл.

Р 15 С 1/04

F- 16 К 31/02

1 осударстееннва наннтет

Совета Мнннстраа СССР па делам нзобретеннй н атнрытнй

Cj 05 Q 7/06 (53) УДК 621-525 (088.8) (72) Авторы изобретения

G. П. Шербанюк, Г. Г. Молчанов и В. П. Силанчев

Научно-производственное обьединение Энергия и Ордена Ленина институт проблем управления (71) 3а<»>е>< (54) РЕГУЛИРУЮЩИЙ ВИХРЕВОЙ КЛАПАН ЦЛЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Предпоженное устройство относится к системам автоматического управления, преимущественно к устройствам непрерывного регулирования и поддержания расхода жидких эпектропроводящих сред в промышленных, энергетических, экспериментальных и т. п. установках.

Известны вихревые клапаны с эпектромагнитным управлением, содержащие вихревую камеру, образованную двумя яко-. рями (верхним и нижним) постоянного магнита, два кольцевых электрода, входное и выходное аксиальные отверстия. В камеру по радиусу поступает поток жидкости при пропускании электрического тока между кольцевыми электродами под действием тангенциапьно направленной сипы Лоренца происходит закрутка потока жидкости: в вихревой камере и гидравлическое сопротивление клапана возрастает (l).

Недостатком их является то, что воздействие тока на расход жидкости в таких клапанах зависит не только от силы тока, но и от вепичины расхода жидкости через клапан. Из-за этого при больших расходах питания через клапан с электромагнитным управлением управляющая сила оказывается относительно малой. При не5 больших расходах действие управляющей силы становится неэффективным из а насыщения. Кроме того, в камере происходит эпектропиз и обусловленная им кор- розия в полости клапана, что требует на10 несения специальных покрытий.

Наиболее близким к предлагаемому решению является регулирующий вихревой клапан дпя эпектропроводящих жидкостей, содержащий канал дистанционного управления, вихревую камеру с радиальным" входным каналом, соединенным с источником давления, тангенциапьным управляющим каналом и двумя коаксяальными выходными каналами, соединенными с центральным отверстием вихревой камеры, причем внутренний из выходных каналов является выходным каналом «папава(2 .

634019

Недостатками таких устройств являются: наличие подвижных частей; трудности эксплуатации золотниковых распределителей, работающих при высоких температурах жидкости; потери мощности на шайбе и невысокие эксплуатационные харак- теристики.

Целью настоящего изобретения является создание регулирующего вихревого клапана для электропроводяших жидкостей, щ свободного от указанных недостатков и имеющего более высокие эксплуатационные характеристики.

Указанная цель достигается за счет того, что в вихревом клапане устанавлива-М ется электромагнитный насос, всасывающий патрубок которого подключен к внешнему выходному коаксиальному каналу, нагнетающий патрубок связан с тангенциальным управляющим каналом вихревой 29 камеры, а обмотка управления электромагнитного насоса соединена с каналом дистшщионного управления.

Схема регулирующего вихревого клапана для электропроводящих жидкостей пред- Ж ставлена на фиг. 1 и 2.

Клапан содержит; входной трубопровод, соединенный с источником давления 1; вихревую камеру 2 с радиальным входным каналом 3, тангенциальным управляю-З щим каналом 4, центральным выходным отверстием 5, внешним 6 и внутренним

7 коаксиальными выходными каналами, один из которых (7) является выходным каналом клапана и отстоит на некотором расстоянии от центрального выходного отверстия; электромагнитный насос 8, соединительные трубопроводы 9 и канал дистанционного управления насосом ц „

Внешний коаксиальный выходной канал 6 О герметизирован относительно окружающей среды и присоединен к всасывающему патрубку электромагнитного насоса. Нагнетающий патрубок насоса присоединен к тангенциальному управляющему каналу 4 вихревой камеры. Расход и давление в каналах 3, 4 и 7 соответственно обозначены (пят, Ъит g,"Pó,4 Ъ, Ь.

Клапан работает следующим образом."

Поток питания Q r aaè>êårñÿ от источйи35 ка давления 1 к вихревой камере 2 rro входному трубопроводу и радиальному входному каналу 3, перпендикулярно продольной оси вихревой камеры, выходит через центральное отверстие камеры 5 и далее через внутренний коаксиальный выходной канал 7 поступает к объекту регулирования (на чертеже не указан). Па- дение давления (гидравлическое сопротивление) питающего потока на его пути! от входного канала 3 до выходного отверстия 5 камеры незначительно и определяется площадью выходного отверстия 5 и величиной давления питания1 „и . При подаче напряжения электрического питания от канала дистанционного управления о, на обмотку управления электромагнитного насоса 8, насос набирает мощность и от-, бирает часть выходного потока жидкости с выхода внешнего коаксиального выходного канала 6, формируя его по заданному закону, в поток управления вихревой камеры Q который подается в тангенциальный канал управления 4, В цилиндрической вихревой камере 2 возникает вихревое движение жидкости с радиальным градиентом давления и сопротивление потоку увеличивается. Вследствие этого, при неизменном давлении во внешнем коаксиальном выходном канале

6 выходной поток жидкости во внутреннем коаксиальном канале 7 уменьшается. Одновременно с этим большая часть выходного потокай „, под действием центробежных сил отводится через внешний коаксиальный выходной канал 7 на всасывающий патрубок электромагнитного насоса

8, поскольку при образовании вихревого движения поток жидкости на . выходе центрального отверстия 5 формируется в виде полого конуса, облегчая условия работы насоса.

В общем случае набор мощности электромагнитным насосом может происходить до момента полного запирания вихревого клапана. При этом весь выходной поток

О,„поступает через внешний коаксиальный выходной канал 6 на всасывающий патрубок насоса 8, образуя замкнутый циркуляционный контур. Расход же жидкости во внутреннем коаксиальном выходном канале 7 (выходном канале клапана) отсутствует. Набор мощности насосом может быть прекращен при достижении заданноГо значения выходноГо расхода Я щ<

Таким образом, регулируя напряжение питания насоса, можно осуществлять регулирование и поддержание расхода питания, отключение объекта регулирования от источника питания, резервирование источника питания и т. п.

Технико-экономический эффект от использования устройства достигается за счет того, что обеспечены: а) линейность регулировочной характе ристики; 634019

ILHHHHH Заказ 6737/33 Тираж 876 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 б) достаточно малые приращения расхопа на выходе клапана при регулировании; в) простота осуществления элементов устройства и надежность клалана;

r) улучшенные эксплуатационные ха- f рактеристики.

Формула изобретения

1Ф

Регулирующий вихревой клалан для электропроводяших жидкостей, содержащий канал дистанционного управления, вихревую камеру с радиальным входным каналом, соединенным с источником давле- ФВ ния, тангенциальным управляющим кана-, лом и двумя коаксиальными выходными каналами, соединенными с центральным отверстием вихревой камеры, причемвнутренний из выходных каналов является выходным каналом клапана, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, в нем установлен электромагнитный насос, всасывающий патрубок которого подключен к внешнему выходному коаксиальиому каналу, нагнетающий патрубок связан с тангенциальным управлякмцим каналом вихревой камеры, а обмотка управления электромагнитного насоса соединена с каналом дистанционного управления. источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3395720, кл. 137815, 06.08.68.

2. Патент США % 3638672, кл. 137815, 01.02.72.