Генератор импульсов давления потока газа

Генератор импульсов давления потока газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиии

Социалистически»

Республик ()890383 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 04. 80 (21) 2907681/18-24 (5l )NL. Кл.

6 06 0 1/02

F 15 С 3/16 с присоединением заявки М(23) Приоритеттее7Юратеаииый квинтет

СССР ае делам иааеретеиий н открытий

Опубликовано 1У 2.81. Бюллетень Фт 46

Дата опубликования описания 15.12.81 (53) УД К621-528 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э. А. Исмиев, К. Н. Звягинцев и E. À. Синицын

Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов "Союзгазпром" (71) Заявитель (54} ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ ПОТОКА ГАЗА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть применено для автоматизации газовых теплотехнических агрегатов, работающих в импульсном режиме.

Известны у стройст ва, состоящие из электронных генераторов импульсов, воздействующих через усилитель на соленоидный клапан. При импульсном сжигании газа экономия ценного топлива достигает порядка 104 tl) .

Однако устройства, формирующие импульсы потока газа к горелкам, достаточно сложны и связаны с потреблением внешней, например электрической, 1$ энергии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению я вляет ся генератор импульсов давления потока газа, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, закрепленную в корпусе мембрану, с жестким центром которой связана заслонка, расположенная между двумя соплами, связанными с входным патрубком и подмембранной полост ью соот вет ст еенно (21.

Недостатками известного генератора является сброс большого количества газа в атмосферу при минимальном значении давления, потока и возможность связи выходного патрубка с атмосферой.

Цель изобретения - повышение надежности генератора.

Пост авленная цел ь дости гает ся тем, что в генератор импульсов давления потока газа, содержащий корпус и закрепленную в нем первую мембрану, жест- кий центр которой является заслонкой сопла, соединенного с входным каналом, и выходной канал, сообщенный с подмембранной полостью, введена вторая мембрана, а в корпусе выполнено второе сопло, заслонкой которого является жесткий центр второй мембра" ны, причем надмембранная полость сообщена с атмосферой, а второе соппо

3 89038 соединено с межмембранной полостью через дроссель с выходным каналом.

На чертеже показана принципиальная схема генератора импульсов давления потока газа, установленного в газоотопител ьной системе.

Генератор импульсов давления потока газа. содержит корпус 1 и закреп, ленную в нем первую мембрану 2, жест. кий центр 3 которой является заслон- 1о кой сопла 4, соединенного с входным каналом 5, .а выходной канал 6 сообщен с подмеибранной полостью 7, вторую мембрану 8, выполненное в корпусе 1 второе сопло 9, заслонкой которого является жесткий центр 10 второй мембраны 8, надмембранная полость 11 со общена с атмосферой, второе сопло 9 соединено с межмембранной полостью

12 и через дроссель 13 с выходным каналом 6. Надиембранная полость 11 связана с атмосферой дренажным отверстием 14, Второе соппо 9 связано с выходным каналом .6 каналом 15. Перед входным каналом 5 генератора установлен блок газовой автоматики, содержащий мембраны 16- 18 с жесткими центрами, образующие полости 19-24. Вход гаф 25 соединен через подпружиненный клапан 26 с седлом 27 с полостью 24, которая сообщается с входным каналом

5 генератора.

Вход газа 25 дополнительно соеди нен с выходным каналом 6 через канал

26, подпружиненную кнопку пуска 27 с соплом 28, канал. 29 и ограничительную шайбу 30, Сопла )1 мембраны 16 пневматического детектора сообщается непосредственно с каналом 29 и через дроссепь 32 - с полостью 21. Жесткий центр мембраны 17 связан с заслонкой

33, прикрывающей сопло 34 реле пуска, связывающее канал 26 через полость 22 и канал 35 с полостью 20. Полость 19 связана с атмосферой через дренажное отверстие 36. Жесткие центры 3 и 10 выполнены в виде груза. Запальник 37 соединен с каналом 29 непосредственно и находится в огневой связи с горелкой 38 внутри топки 39. Сопла датчиков пламени 40 и тяги 41 соединены с Ж полостью 21 непосредственно и через дроссель 42 сообщаются с соплом датчика регулирования температуры 43 и с полостью 23. К полости 21 могут быть подсоединены сопла 44 датчиков прочих,N контролируемых параметров. Перед горелкой 38 установлен газовый кран 45.

В случае работы предлагаемого устрой-, 3

4 ства в комплекте со смесительными и прочими горелками с принудительной подачей воздуха, газопровод горелки сообщается через импульсную трубку

46 с полостью регулятора подачи воздуха 47. Над выходным газопроводом изображены ступенчатые колебания потока с минимальным Р„„„ и максимальными Риз„ и Р,м®,с давлениями.

Генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии поданный на вход 25 газ в выходной канал 6 не поступает, так как седло 27 закрыто подпружиненным клапаном 26, соппо 28 закрыто подпружиненной заслонкой кнопки пуска 27, а сопло 34 закрыто заслонкой 33, жестко связанной с мембраной

17, находящейся в крайнем нижнем положении под действием входного давления в полости 22. При нажатии на кнопку пуска 27 гаэ со входа через каналы 26 и 29 поступает к запальнику 37 и если кран 45 закрыт, то на запальнике устанавливается входное давление, позволяющее его разжечь.

В случае, если при роэжиге запапьника кран 45 открыт, то давление.газа на запальнике резко падает, что не позволяет нормально разжечь запальник, так как пропускная способность кнопки пуска рассчитана только на работу запальника. Этим обусловлено наличие в схеме самоконтроля положения крана 45, исключающего бесконтрольную работу горелок, что находится в соответствии с требованиями Правил безопасности в газовом хозяйстве.

После розжига под действием пламени запапьника 37 биметаллическая (либо прочая чувствительная) заслонка прикрывает сопло 40 датчика пламени, а сопло датчика тяги 41 при наличии разрежения в топке 39 заведомо закрыто.. Поэтому в камере 21 через дроссепь 32 и кнопку пуска 27 устанавливается входное давление. До закрытия сопел датчиков тяги и пламени давление в камере 21, близко к атмосфер- ноиу, так как диаметры дросселя 32 и сопел датчиков отличаются на порядок.

Такии образом, давления в полостях

21 и 22 реле пуска выравниваются и мембрана 17 под действием пружины, перемещаясь, фиксируется в крайнем верхнем положении, заслонка 33 открывает сопла 34 и полость 20 через канал 35 заполняется газом, под давлением которого подпружиненная мембра890383

Формула изобретения на 16 детектора фи ксирует ся в кр айне м нижне м положе нии и сопл о 31 открывается. Происходит автоблокировка кнопки пуска 27, которую следует освободить, так как система устанав- у ливается на автоконтроль. При открытии. крана 45 газ через ограничительную шайбу 30 поступает на горелку 38, которая воспламеняется от запальника

37 на малом режиме работы с давлени- 6 ем Р„„„„. Если сопло датчика регулирования 43 (в данном случае по температуре) закрыто, та за счет натекания газа через дроссель 42 в полости 23 устанавливается входное давление, мем- 15 брана 18 через шток отводит клапан

6 от седла 27, газ со входа устремляется под седло 4 и скачком отводит мембрану 2 вверх, на выход поступает импульс потока с давлением Рщд . Мем- 20 брана 2 одновременно перемещает вверх и мембрану 8 и сопло 9 закрывается.

За счет натекания газа через дроссель

13 в полости 12 давление монотонно возрастает и мембрана 2 под действием И веса, опускаясь, закрывает седло 4, на выходе устанавливается поток с минимальным давлением Р„н, определенным проходным сечением ограничительной шайбы 30. Под действием давления в по- Зе лости 12 мембрана 8, оставаясь в верхнем положении, продолжает прикрывать сопло 9, однако с закрытием седла 4 давление на выходе падает до Р„и„ .

Это давление устанавливается через .дроссель 13 также и в полости 12. Мембрана 8 под действием веса, опускаясь вниз, открывает сопло 9 и в полости

12 через канал 1 и дренажное отверстие 14 устанавливается атмосферное 4 давление. Благодаря перепаду давления, мембрана 3 вновь устремляешься вверх и процесс повторяется.

Таким образом формируется скачкообразная подача газового потока на 4> горелку 38, которая работает в импульсном режиме. Частота импульсов в основном определена гидравлическим сопротивлением дросселя 13 и емкостью полостей за этим дросселем легко может быть настроена на любую заданную величину.

Процесс регулирования, например, температуры реализуется изменением зазора между соплом и заслонкой датчика 43 в зависимости от температуры, что, приводит к изменению давления в камере 23 и, следовательно, амплитуды импульсов Р к . Аналогичным датчиком типа "сопло-заслонка" можно реализовать поддержание давления пара, либо другого теплотехнического параметра вблизи заданного значения.

При нарушении одного из контролируемых параметров сопло соответствующего датчика открывается и в полости

21 давление резко падает, что приводит к закрытию сопла 34 и обесточиванию всех полостей и каналов управления клапаном, подача газа на выход предлагаемого устройства и на запальник полностью отсекается.

Подпружиненная мембрана 16 с соплом 31 с соответствующими каналами выполняет в схе ме предл а гаемо го устройстваi роль детектора, запирающего подачу газа при недопустимо малых давлениях.

Обры в и мпул ьсных трубок предла гае" мого устройства равносильно открытию сопла датчика, что приводит к выключению подачи газа и обуславливает самоконтроль обрыва импульсных линий в соответствии с требованиями

"Правил безопасности в газовом хозяйстве". Однотипность всех датчиков каналов контроля, регулирования предлагаемого устройства упрощает выбор конструктивных решений, технологию изготовления и профилактическое обслуживаниее в условиях эксплуатации.

Число контролируемых и перечень регулируемых параметров предлагаемого устройства неограничены. Для реализации контроля или регулирования любого теплотехнического параметра необходимо подключить соответствующий датчик типа "сопло-заслонка" к каналам контроля либо регулирования, разделенные дросселем 42.

Генератор импульсов давления потока газа, содержащий корпус, закрепленную в нем первую мембрану, жесткий центр которой является заслонкой сопла, соединенного с входным каналом, а выходной канал сообщен с подмембранной отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, в него введена вторая мембрана, а в корпусе выполнено вч орое сопло, заслонкой которого является жесткий центр второй мембраны, причем надмембранная полость сообще890383 на с атмосферой, а второе сопло соединено с межмембранной полостью и через дроссель с выходным каналом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель В..Сидоров

Редактор И. Недолуженко Техред .И.Нинц . Корректор И. Швыдкая

Заказ 11007/78 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2д

l2

26

М

I

1. "ПрибоРостроение", 1963, 7, с. 2, рис. 2и3.

2. Авторское свидетельство СССР

N 156776, кл. G 05 0 1/02, 1962 (прототип).