Устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей

!

О."Il И .С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Соеетскик

Социалистические

Республтеи » 696424

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.08,7 7 (21) 2518593/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05. 11.79. Бюллетень М41

Дата опубликования описания 10.11.79 (51) М. Кл.

С 05 13 16/00

Гееудорстееннва квинтет

СССР ко делам кзобретеннй н открытей (53) УДК 621.646;..4 (088. 8) A. П. Махов, К. С. Петров и А. В. Шлемин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯШИХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к технике регулирования давлений и может быть использовано в качестве регулятора в энергетических установках и других системах, использующих в качестве рабочих тел алектропроводящие жидкости, в частности, жидкие металлы.

Известны устройства для регулирования давления, содержащие технологический трубопровод, датчик давления, задатчик, алемент сравнения, блок управления и регулирующий орган (11

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее датчик давления, установленный на технологическом трубопроводе, и задатчик, связанные через алемент сравнения с блоком управления, и регулирующий орган

121

В известном устройстве блок управле- 2О ния выполнен в виде ультразвукового генератора и соединен с ультразвуковым излучателем, выполненным в виде магнитострикционного преобразователя соединенного через рабочую среду с пакетом капилярных трубок,.установленных в технологическом трубопроводе.

Принцип действия устройства заключается в изменении перепада давления на пакете капиллярных трубок за счет изменения их гидродинамического сопротив-ления при воздействии на жидкость ульт развуковыми колебаниями, что приводит к соответствующим изменениям давления на выходе регулятора. Регулирование давления может осуществляться как за счет амплитуды, так и за счет изменения частоты ультразвуковых колебаний.

Устройство такого типа может быть использовано для регулирования давления высокотемпературных алектропроводящих жидкостей, в частности, жидких металлов.

Недостаток известного устройствасложность и низкая надежность устройства, обусловленная наличием внутри технологического трубопровода пакета капилярных трубок, а также размещением ультразвукового излучателя непосредст696 424

25 венно в потоке рабочей среды, что требует применения гидравлического уплотнения, реализация которого для высокотемпературных жидкометаллических сред, особенно при высоком давлении, представляет сложную техническую задачу.

Цель предлагаемого иэобретения— упрощение конструкции и повышение надежности устройства.

Йля этого регулирующий орган выпол10 нен в виде электромагнита с разомкнутым магнитопроводом, в зазоре которого расположен участок технологического трубопровода> выполненный .из электропроводящего материала, а обмотка воэ15 буждения электромагнита соединена с выходом блока управления.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для регулирования давления

20 алектропроводящих жидкостей.

Оно состоит из технологического трубопровода 1 с участком 2, выполненным иэ электропроводящего материала, например, из стали Х 18.

На выходном участке технологического трубопровода установлен датчик 3 давления с электрическим выходом, соединенный с одним иэ входов элемента 4 сравнения, к другому входу которого подключен задатчик 5. Выход элемента 4 сравнения соединен со входом блока 6 управления, выполненного в виде усилителя постоянного тока, иапример, по транзисторной схеме. Выход усилителя 6 соединен с обмоткой 7 возбуждения алектромагнита 8, имеющего разомкнутый магнитопровод, например, С-образного типа, в рабочем зазоре которого расположен участок технологического трубопровода. При 40 о атом продольная ось трубопровода 1 рас положена нормально по отношению к направлению магнитного поля в рабочем заворе алектромагнита 8. Трубопровод 2 и алектромагнит 8 образуют регулирую- 45 ший орган 9, работающий на принципе магнитогидродинамического торможения, заключающегося в том, что при движении алектропроводящей жидкости в поперечном магнитном поле в ней индуктируются токи 1н, замыкающиеся через электропроводящие стенки и создающие в жидкости при взаимодействии с магнитным полем объемные алектромагнитные силы, увеличивающие гидравлическое сопротивление трубопровода и, соответственно, падение давления на нем.

Величина перепада давления на таком устройстве может быть приближенно определена кз следующего выражения: Р =<УВ Ч К„, где 4Р- падение давления на трубопроводе с электропроводящими стенками, помещенном в поперечном магнитном поле; б — электропроводность жидкости;

 — магнитная индукция в рабочем ааэоре электромагнита;

Ч вЂ” скорость жидкости в трубопроводе;

К вЂ” постоянный коэффициент.

Поскольку величина магнитной индукции в рабочем зазоре электромагнита на линейном участке кривой намагничивания пропорциональная току электромагнитам 1„, то выражение (1) можно представить в следующем вице:

b.Р- К, „,. (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности; ъ — ток в обмотке возбуждения элеэм ктромагнита.

Из выражения (2) следует, что величина перепада давления на трубопроводе, расположенном в поперечном магнитном поле, в котором протекает электропроводящая жидкость, существенно зависит от тока возбуждения электромагнита и может изменяться в широких пределах. Указанное свойство рассматриваемого регулятора перепада давления позволяет успешно применять его в качестве регулирующего органа в устройстве для регулирования давления электропроводящих жидкостей.

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем.

Электропроводящая жидкость (жидкий металл) поступает через входной участок технологического трубопровода 2 на выход устройства, где давление жидкости

Р измеряется датчиком 3 давления,,выходной электрический сигнал которого поступает на элемент 4 сравнения, где он сравнивается с сигналом задатчика 5. В случае, если давление на выходе отклонилось от заданной величины, выходной сигнал соответствующей полярности поступает с алемента 4 сравнения на вход блока 6 ,управления, что приводит к изменению тока питания обмотки возбуждения Хэ„, и, соответственно, величины магнитной индукции в рабочем аазоре электромагнита -В. При атом в соответствии с выражением (1) изменяется перепад давления на регулирующем органе 9, что приводит к восстановлению заданной величины дав5 696424 6 учения электропроводящей жидкости P на выходе устройства.

Предлагаемое устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей выгодно отличается от известного устройства более простой конструкпией и повышенной надежностью, так как в нем отсутствуют пакет капиллярных трубок внутри технологического трубопровода и уплотняющее устройство, имевшиеся у известного устройства.

Предлагаемое устройство может. э фективно использоваться в теплоэнергетических и других технологических жидкометаллических системах для регулирования и стабилизации давления жидких ме- таллов, в том числе и высокоагрессивных, в широком диапазоне температур (до 1000 С), практически при любых о 20 расходах жидкой среды (1 10 -. 1 10 л/с), при изменении давления жидкости от

1 10 до 10 и более кгс/см . При этом ресурс предлагаемого устройства может составить тысячи и более часов, ввиду отсутствия в проточной части регулятора каких-либо элементов и узлов с механическим движением, а также ввиду полной герметичности жидкометаллического контура.

Формула изобретения

Устройство для регулирования давления электропроводящих жидкостей, содержащее датчик давления, установленный на технологическом трубопроводе, и задатчик, связанные через элемент сравнения с блоком управления, регулирующий орган, о т л и ч, а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности устройства, регулирующий орган выполнен в виде электромагнита с разомкнутым магнитопроводом, в зазоре которого расположен участок технологического трубопровода, выполненный из электропроводящего материала, а обмотка возбуждения электромагнита соединена с выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патен Фракции ¹ 2157015, кл.

G 05 Ll 11/00, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 447799009922, кл. G 05 2 16/00 1975.

696424

z

Составитель Н. Мирная

Техред JI. Алферова Корректор В. Бутига

Редактор Б. Павлов

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород,.ул. Проектная, 4

Заказ 6765/47 Тираж 1015 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5