Битурбинный регулятор расхода

 

Изобретение относится к области регулирования расхода и может быть использовано в системах, где необходимо точное соблюдение расхода среды, например,-в химическом и энергетическом машиностроении, двигателестроении, в пищевой промышленности. Устройство позволяет расширить диапазон регулирования за счет того, что оно содержит корпус 1 с входным 2 и Z5 , г выходньм 3 патрубками, первый регулирующий орган, выполненный в виде установленной посредством первой пары подшипников 4 и 5 на валу 6 первой турбины 7 с лопатками из ферромагнитного материала с первой ступицей 8, первую индукционную катушку 9 с сердечником 10,. первьш регулируемьБ резистор 11, второй регулирующий орган в виде второй турбины 12 с лопатками из ферромагнитного материала с второй ступицей 13, вьшолненной в виде ступенчатой втулки, вторую индукционную катушку 14 с сердечником 15, второй регулируемый резистор 16, третий регулируемьй резистор 17 и трехпозиционный переключатель 18, имеющий три рабочих положения 18.1, 18,-2 и 18,3. Устройство содержит третий регулирующий орган, вьшолненный в виде клапана 19 и дроссельной шайбы 20, причем клапан 19 соединен с первой ступицей 8 посредством резьбы,а с второй ступенью сту 15 -il 4L Л imJkiJUrifU. с (Л INS 1чЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (5д 4 G 05 D 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3816185/24-24 (22) 23. 11. 84 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) В.А.Девисилов и А.Л.Синцов (53) .621.646(088.8) . (56) Кузьмин П.И. Выбор и расчет дроссельных регулирующих органов.

И.-Л.: Госэнергоиздат, 1960, с.160.

Авторское свидетельство СССР по заявке № 3580952/24, кл..G 05 D 7/06, 1983. (54) БИТУРБИННЬЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА (57) Изобретение относится к области регулирования расхода и может быть использовано в системах, где необходимо точное соблюдение расхода среды, например,.в химическом и энергетическом машиностроении, двигателестроении, в пищевой промышленности. Устройство позволяет расширить диапазон регулирования за счет того, что оно содержит корпус 1 с входным 2 и

10 9 Я выходным 3 патрубк ами. первый регулирующий орган, выполненный в виде установленной посредством первой пары подшипников 4 и 5 на валу 6 первой турбины 7 с лопатками из ферромагнитного материала с первой ступицей 8, первую индукционную катушку

9 с сердечником 10,.первый регулируемый резистор 11, второй регулирующий орган в виде второй турбины 12 с лопатками из ферромагнитного материала с второй ступицей 13, выполненной в виде ступенчатой втулки, вторую индукционную катушку 14 с сердечником 15, второй регулируемый резистор 16 третий регулируемый резистор 17 и трехпозиционный переключатель 18, имеющий три рабочих положения 18. 1, 18, 2 и 18, 3. Устройство со- ( держит третий регулирующий орган, выполненный в виде клапана 19 и дрос- ф сельной шайбы 20, причем клапан 19 соединен с первой ступицей 8 посредством резьбы, a с второй ступенью сту- Ю

>S 17 фЬ

Б 11

1241201 пенчатой втулки 13 — шпонкой 2 1, при этом первая ступень 22 ступенчатой втулки соединена с первой ступицей 8

Изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к технике регулирования расхода текучей среды, и может быть использовано в различных областях техники, где требу- -> ется точное и тонкое регулирование расхода текучей среды.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования.

На чертеже представлена принципиальная конструктивная схема битурбинного регулятора расхода.

Регулятор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, первый . регулирующий орган, выполненный в виде установленной посредством первой пары подшипников 4 и 5 на валу 6 первой гурбины 7 с лопатками из ферромагнитного материала и первой ступи 20 цей 8, первую индукционную катушку

9 с сердечником 10, первый регулируемый резистор 11, второй регулирующий орган в виде второй турбины 12 с лопатками из ферромагнитного материала и второй ступицей 13, выполненной в виде ступенчатой втулки, вторую индукционную катушку 14 с сердечни.-. ком 15, второй 16 и третий 17 регулируемые резисторы и трехпозиционный переключатель 18, имеющий три рабочих о положения 18,1, 18.2 и 18.3. Битурбинный регулятор расхода также содержит третий регулирующий орган в виде клапана 19 и дроссельной шайбы 2О.Клапан

19 соединен с первой ступицей 8 посредством резьбы, а с второй ступенью ступенчатой втулки 13 — шпонкой 21.

Первая ступень 22 ступенчатой втулки

13 соединена с первой ступицей 8 через вторую пару подшипников 23 и 24, 40

:а вал 6 имеет центральный канал 25 цля охлаждения подшипников.

Битурбинный регулятор расхода работает следующим образом.

В режиме тонкого регулирования трехпозиционный переключатель 18 начерез вторую пару подшипников 23 и

24, а вал имеет центральный канал для охлаждения подшипников. 1 ил. ходится в положении 18,1. При этом обмотки первой и второй индукционных катушек 9 и 14 подключены соответственно к первому 11 и второму l6 г регулируемым резисторам.При вращении первой и второй турбин 7 и 12 в первой и второй индукционных катушках

9 и 14 индуктируется ЭДС. На первой и второй ступицах 8 и 13 первой и второй турбин 7 и 12 создается тормозящии момент, зависящий от скорости вращения турбин и определяемый мощностью, расходуемой на вихревые токи и перемагничивание ферромагнитных материалов.

Тепло, выделяемое в электрических контурах, определяется зависимостью

Q = Е /r, где Š— ЭДС индуктируемая в катушках;

r — активное электрическое сопротивление контура.

Таким образом, изменяя первым и вторым регулируемыми резисторами 11 и 16 электрическое сопротивление r, первой и второй индукционных катушек

9 и 14,, можно изменять величину мощI ности, выделяемой в виде тепла в электрическом контуре, а следовательно и величину тормозящего момента. Чем больше тормозящий момент, тем больше энергии потока текущей среды расходуется на привод турбин, т.е. гидравлическсе сопротивление первой и второй трубим 7 и 12 зависит от активньгх электрических сопротивлений первого и втсрого регулируемых резисторов 11 и 16. Таким образом, изменяя сопротивление первого и второго регулируемых резисторов 11 и 16, можно изменять гидравлическое сопротивление магистрали, а в результате расход жидкости.

Количественные параметры первой и второй турбин 7 и 12, первой и вто1241205

Составитель И.Музыченко

Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Огар

Заказ 3487/42 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рой индукционных катушек 9 и 14, сердечников 10 и 15 и первого и второго регулируемых резисторов 11 и

16 подобраны так (в данном случае они равны), чтобы разность моментов на первой и второй турбинах 7 и 12 из-за разброса параметров указанных элементов не превышала суммарного момента трения во второй паре подшипников 23 и 24, в резьбовом 10 соединении первой ступицы 8 с клапаном 19 и в шпоночном соединении второй ступицы 13 с клапаном 19.

В режиме грубого регулирования при необходимости значительного 15 уменьшения расхода трехпозиционный переключатель 18 устанавливается в положение 18.2. При этом индукционная катушка 9 отключается от первого регулируемого резистора 11,т.е, 20 цепь размыкается и тормозящий момент на первой ступице 8 первой турбины 7 минимален, а обмотка первой индукционной катушки 14 подключается к третьему регулируемому резисто- 25 ру 17 и тормозящий момент на второй ступице 13 второй турбины 12 определяется величиной активного электрического сопротивления третьего регулируемого резистора 17. Таким образом, на первой и второй ступицах

8 и 13 — разные тормозящие моменты.

При превьппении этой разницей суммарного момента сил трения в подшипниках, шпоночном и резьбовом соедине35 ниях первая и вторая турбины 7 и 12 вращаются с различной угловой скоростью, т.е. клапан 19 начинает вращаться относительно первой ступицы

8. При этом клапан 19 перемещается в 40 осевом направлении (в направлении стрелки А) и уменьшает проходное сечение отверстия в дроссельной шайбе 20, т.е. расход текущей среды.

При необходимости увеличения расхода среды трехпозиционный переключатель 18 устанавливается в положеЪ. ние 18. 3, и. клапан 19 перемещается в направлении стрелки Б, увеличивая проходное сечение в дроссельной шайбе 20.

Таким образом, снабжение регулятора второй турбиной, третьим регулирующим органом, а также вторым и третьим регулируемыми резисторами позволяет значительно увеличить диапазон регулирования,при этом на работу регулятора не затрачивается энергия от внешнего источника. формула изобретения

Битурбинный регулятор расхода,содержащий корпус с входным и выходным патрубками, первый регулирующий орган, выполненный в виде первой турбины с лопатками из ферромагнитного материала и первой ступицы, установленной на валу посредством первой пары подшипников, первую индукционную катушку с сердечником, размещенную в области первой турбины, причем в цепь первой индукционной катушки включен первый регулируемый резистор, отличающийся тем,что, с целью расширения диапазона регулирования, в него введены второй и третий регулируемые резисторы, трехпозиционный переключатель, второй регулирующий орган, выполненный в виде второй турбины с лопатками из ферромагнитного материала и второй ступицы, выполненной в виде ступенчатой втул-. ки, первая ступень которой связана с первой ступицей через вторую пару подшипников, вторая индукционная катушка с сердечником, размещенная в ббласти второй турбины, в цепь которой включен второй регулируемый резистор, третий регулирующий орган, выполненный в виде клапана и дроссельной шайбы, причем клапан связан с первой ступицей посредством резьбы, а с второй ступенью второй ступицычерез шпонку, при этом первый и второй регулируемые резисторы выполнены синхронно регулируемыми, а третий регулируемый резистор установлен с возможностью включения попеременно в цепь первой и второй индукционных катушек через трехпозиционный переключатель.