Устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости
Полезная модель относится к устройствам регулирования малых абсолютных значений потока текучей среды. В частности, устройство может быть использовано в системах подачи и регулирования расхода газообразных рабочих тел электрореактивных двигательных установок (ЭРДУ).
Технический результат предлагаемого технического решения состоит в повышении точности и плавности регулирования малых расходов газов.
Этот результат достигается тем, что в устройстве для регулирования малых расходов газа и жидкости, содержащем источник напряжения, токоподводы которого установлены на концах тонкостенной капиллярной трубки для подвода и отвода газа или жидкости, и штуцеры, установлен, по крайней мере, один источник напряжения, токоподводы которого установлены на тонкостенной капиллярной трубке.
В заявляемом устройстве для регулирования малых расходов газа и жидкости, описанном выше, токоподводы могут быть выполнены с возможностью перемещения по длине тонкостенной капиллярной трубки.
Кроме того, устройство может быть снабжено, по крайней мере, одной тонкостенной капиллярной трубкой, расположенной параллельно имеющейся тонкостенной капиллярной трубки, что позволяет увеличить диапазон регулирования расхода рабочего тела за счет уменьшения проходного сечения трубок и увеличения площади теплообмена.
В штуцеры устройства могут быть установлены электрические изоляторы, повышающие стабильность работы за счет исключения влияния утечек и шунтирующих токов.
В штуцеры устройства могут быть установлены мелкодисперсные механические фильтры, которые исключат возможность попадания инородных частиц в тонкостенную капиллярную трубку и, как следствие, ее закупоривание.
Полезная модель относится к устройствам регулирования малых абсолютных значений потока текучей среды. В частности, устройство может быть использовано в системах подачи и регулирования расхода газообразных рабочих тел электрореактивных двигательных установок (ЭРДУ).
Существует множество устройств для регулирования расхода в системах непрерывного дозирования газов и жидкостей, в которых регулирование расхода при постоянном перепаде давления происходит за счет изменения гидравлического сопротивления проточной части дросселирующего канала.
Известно устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости (SU 
1840578, G05D 7/01, опубл. 20.08.2007 г.), содержащее дроссельный канал, регулирующий элемент и источник напряжения. Дроссельный канал и регулирующий элемент выполнены в виде тонкостенной капиллярной трубки, концы которой подключены к источнику напряжения. Данное устройство отличается достаточной надежностью и простотой конструкции в связи с отсутствием сопрягаемых подвижных элементов и привода для их перемещения.
Однако применение в устройстве одного источника питания не позволяет точно и плавно регулировать расход рабочего тела.
Технический результат предлагаемого технического решения состоит в повышении точности и плавности регулирования малых расходов газов.
Этот результат достигается тем, что в устройстве для регулирования малых расходов газа и жидкости, содержащем источник напряжения, токоподводы которого установлены на концах тонкостенной капиллярной трубки для подвода и отвода газа или жидкости, и штуцеры, установлен, по крайней мере, один источник напряжения, токоподводы которого установлены на тонкостенной капиллярной трубке.
В заявляемом устройстве для регулирования малых расходов газа и жидкости, описанном выше, токоподводы могут быть выполнены с возможностью перемещения по длине тонкостенной капиллярной трубки.
Кроме того, устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости может быть снабжено, по крайней мере, одной тонкостенной капиллярной трубкой, расположенной параллельно имеющейся тонкостенной капиллярной трубки, что позволяет увеличить диапазон регулирования расхода рабочего тела за счет уменьшения проходного сечения трубок и увеличения площади теплообмена.
В штуцеры устройства для регулирования малых расходов газа и жидкости могут быть установлены электрические изоляторы, повышающие стабильность работы устройства за счет исключения влияния утечек и шунтирующих токов.
В штуцеры устройства для регулирования малых расходов газа и жидкости могут быть установлены мелкодисперсные механические фильтры, которые исключат возможность попадания инородных частиц в тонкостенную капиллярную трубку и, как следствие, ее закупоривание.
Сущность предлагаемого решения поясняется иллюстрацией на Фигуре.
На Фигуре схематично показана конструкция устройства для регулирования малых расходов газа и жидкости. Устройство, снабженное штуцерами 1, состоит из двух источников напряжения 3 и 6, токоподводы 4, 5 источника 6 установлены на концах тонкостенной капиллярной трубки 2 для подвода и отвода газа или жидкости, токоподводы 4, 7 источника 3 установлены по длине тонкостенной капиллярной трубки 2.
Изменение расхода рабочего тела (газа или жидкости) в заявляемом устройстве осуществляется следующим образом. Рабочее тело, проходящее через тонкостенную капиллярную трубку 2, нагревается электрическим током от источника напряжения 6, подключенного токоподводами 4, 5 к тонкостенной капиллярной трубке 2, при этом изменяется вязкость рабочего тела. При изменении величины электрического тока, проходящего через тонкостенную капиллярную трубку 2, изменяется ее температура и, соответственно, температура и вязкость рабочего тела, что приводит к изменению расхода рабочего тела в начальный период.
Изменяя силу тока источником напряжения 6 устанавливают значение расхода рабочего тела заведомо выше (если в качестве рабочего тела используется газ) или ниже (если в качестве рабочего тела используется жидкость) номинального.
Далее включают источник напряжения 3, который дополнительно догревает трубку, при этом, увеличивается вязкость рабочего тела, если рабочее тело - газ, тем самым, его расход уменьшается до номинального, поскольку известно, что с ростом температуры вязкость газов, как правило, увеличивается.
Если в качестве рабочего тела используют жидкость, то при включении источника напряжения 3, вязкость рабочего тела уменьшается и увеличивается его расход.
Предлагаемое устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости, изготовлено и прошло испытания, показав предполагаемый эффект.
В качестве рабочего тела при испытаниях использовался газ ксенон. При регулировании массового расхода ксенона предлагаемым устройством, содержащим 2 источника напряжения, достигается повышение точности регулирования более чем на 7% по сравнению с известными устройствами, а плавность регулирования превышает известные в 3-5 раз.
1. Устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости, содержащее источник напряжения, токоподводы которого установлены на концах тонкостенной капиллярной трубки для подвода и отвода газа или жидкости, концы которой оснащены штуцерами, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено, по крайней мере, одним источником напряжения, токоподводы которого установлены на тонкостенной капиллярной трубке.
2. Устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, один токоподвод источника напряжения выполнен с возможностью перемещения по длине тонкостенной капиллярной трубки.
3. Устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости по п.1, отличающееся тем, что устройство снабжено, по крайней мере, одной тонкостенной капиллярной трубкой, расположенной параллельно имеющейся.
4. Устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости по п.1, отличающееся тем, что в штуцеры встроены электрические изоляторы.
5. Устройство для регулирования малых расходов газа и жидкости по п.1, отличающееся тем, что в штуцеры установлены мелкодисперсные механические фильтры.
