Zapojení ke komutaci dvou průtoků tekutiny

Číslo patentu: 213960

Dátum: 01.06.1984

Autor: Tesař Václav

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Podstata vynálezu spočívá v tom, že ke změnám průtoků ve dvou vývodech dochází prostřednictvím řídicího průtoku, přiváděného do řídicích trysek dvou monostabilních proudových fluidických zesilovačů. Vynález lze použít všude tam, de se pracuje se střídajícími se průtoky různých tekutin, například v chemickém průmyslu, ve spalovacích zařízeních a podobně.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká zapojení ke komutaci dvou průtoků tekutiny. Pojem komutace je běžný v elektrotechnice. Znamená spojování dvou přívodůse dvěma vývody tak, že po určitou dobu je první přívcd spojen s prvním vývodem, ale poté dojde k vystřídání takovému, že první přívod je spojen se druhým vývodema druhý přívod s prvním vývodem. Podobný proces je někdy nutná realizovat i jde-li nikoliv o elektrický proud, ale o dva průtoky tekutiny - kapaliny nebo plynu. Můžejít o velké průtoky například v regenaračních výměnicích tepla, kdy procházející plyn předává teplo stěnám protékané dutiny a po komutaci je toto teplo předáváno jinému plynu. Může však také jíž například o velmi malé průtoky v analyzátorech zložení plynu,kdy je údaj čidla poriodicky srovnáván s údajem, který se dostává, proudí-li kolem čidla eťalonový plyn. Dosud je úloha nejčastějí řešena tak, že komutace ee dosahuje přestavováním mechanických uzávěrü, obvykle spolu vzájemné apřažených, aby ke změně eměru proudění docházelo současně. Zejména pro tekutiny o vysoké teplotě nebo kontaminované pevnými čáetícemi, kdy dochází k rychlému opotřebení uzávěrů nebo pro tekutiny radioaktivní, chemicky agreeivní, toxické nebo podobné nebezpečné, kdy je údržba uzávěrü komplikovaná, je výhodné provedení komutačníchzařízení s čístě fluidickými prvky bez pohyblivých součáatek. HV Je známo provedení čisté fluidického komutátoru se čtyřmi vírcvými uzavíracímí zesi lovačí, ale to je velmi složíté.»Jednoduääí a tím i levnějěí je provedení ae zeailovači proudového typu, kdy se vystačí a pouze dvěma monostabilnímí fluidickými zeai 1 ovačí. Monostabilní zesilovače mají jednu napájecí tryaku, z níž vytéká tekutinový proud, a proti ní dva kolektory, které proud zachycují preferovaný a vedlejší kolektor.Dále je v zesilovači řídící tryska. Účinkem výtoku zřřídicí trysky dochází k vychýlení proudu vytékajícího z trysky napájecí. Bez řídicího průtoku tedy proud eměřuje do preferovanáho kolektrou jakmile se přivádí řídící průtok, vystupuje tekutina z vedlejšíhokolektoru. Ve známém uspořádání fluidického komutátoru jsou vždy napájecí trysky zeeilova- Ěčů připojeny na přívody, preferované kolektory jsou spojeny s jedním z výstupů a vedlejěíkolektory jsou spojeny s druhým výstupom. Vždy jeden zeeilovač ee tedy nachází v základním ĺstavu, bez prívodu řídicího signálu, kdezto do druhého zesilovače je právě řídící průtoki přiváděn. Po komutaci se stavy v zesilovačích vymění. Komutáter jako celek má tedy dva í řídící prívody, ktoré musí být připojeny na zdroje řídicíh průtoků tak, aby nebylo možná přivádět řídící průtoky do obou nebo do žádnáho Q V jZjednodušené řízení komutátoru je umožněno zapojením ke komutaci dvou prütoků tekuti-ny se dvěma přívody průtoků, prvním a druhým přívodem a se dvěma vývody komutovaných průto ků, prvním a druhým vývodem, obsahující dva monostabilní proudové fluidické zesilovače,jejichž napájecí trysky jsou připojeny na přívody tak, že první napájecí tryska v prvnímmonostabi 1 ním proudovém fluídickém zesilovači je spojena e prvním přívodem a druhá napája cí tryska ve druhém monostabilním proudovém fluidickém zesilovači je apojena s druhýmpřívodem, podle vynálezu. Je podstata spočívá v tom, že první preferovaný kolektor prvního monostabilního proudového fluidického zesilovače je spojen s prvním spojem, do něhož je rovněž přiveden vývod z druhého vedlejšího kolektoru druhého monostabilního proudového fluidického zesilovače, kdežto první vedlejší kolektor prvního monostabilního proudového fluidického zesilovače je spojen s druhým spojem, do něhož je rovněž přiveden vývod ze druhého preferovaného kolektoru druhého monostabilního proudového fluidického zesilovače, přičemž první spoj je propojen s prvním vývodem a druhy spoj je propojen s druhým vývodem a obě řídící trysky monostabílních proudových fluidických zesilovačů, první řídící tryska prvního monostabilního proudového fluinického zesilovače i druhá řídící tryska druhého monostabilního proudového fluidického zesilovače, jsou vzájemné propojeny a jsou spojeny s řídicím přívodem. A Podle vynálezu může být účelné, aby alespoň jeden spoj, první spoj a/ nebo druhý spoj výše zmíněné, byl tvořen ejektorem, jehož trysky primární a sekundární, jsou spojeny s vývody z kolektorů prvního monostabilního proudového f 1 uidickéhozesilovače a druhého monostabilního proudového fluidického zesilovače, a jehož dífusor je spojen s vývody zapojení. « l Má tedy celé toto zapojení podle vynálezu, na rozdíl od dříve známého, jen jediný řídící prívod. ovládání komutačního zapojení se provádí tím, že do tohoto řídicího pří vodu bud signál - průtok, priváděn je nebo není. Kolektory monostabilních proudových j fluidíckých zesilovačů jsou spolu propojeny tak, že vždy bud oba zesilovače jsou v základ ním stavu nebo v obou je proud z napájecí trysky vychylen. Protože řídící trysky v obou monostabilních proudových fluidických zesílovačích jsou zapojeny na společný přívod aj tyto zesilovače jsou ovládány jediným přiváděným průtokem, není nutné nějak zsjištovat,aby nemohlo dojít k nesprávnému prívodu řídicích průtoků, kdy u dosavadního známého uspořádání by se zesilovače oba snažily vést tekutiny do jediného vývodu. zejména při použití V analyzátorech plynů elektricky řízených je výhodné, že k ovládání komutačního zařízení postačuje uzavírání jediného přivéděného řídicího průtoku, což lze snadno provést elektromugnetickým ventilkem. Tím, že řídící obvod zařízení podle vynálezu je jednodušší, je také levnější a spolehlivější. í Vynález je objasněn na připojeném obrázku, který představuje schéma zařízení ke komutaci dvou prütoků podle vynálezu. Nahoře na obrázku jsou dva přívody, jimíž přitéká tekutina, a sice první přívod l a druhý přívod g. Požaduje se, aby se prutoky střídaly ve dvou vývodech nakreslených A dole, kde je první vyvod 3 a druhý vývod 1. Střídání je řízeno přívodem řídicího průtoku tekutiny do~řídioího přívodu 2. Je-li do tohoto řídícího přívodu 2 tekutina přiváděna,prochází komutačním zařízením tekutina z prvního přívodu l do prvního vývodu 1 a tekutina ze druhého přívodu g do druhého vývodu 1. Jakmile průtok řídicím přívodem 5 ustane, výstupy se prohodí tekutina z prvního přívodu l bude protékat do druhého vývodu 54 a tekutina z druhého přívodu g poteče do prvního vývodu 3. Základní částí jsou dvamonostabilní proudové fluidieké zesilovače, první monostabílní proudový fluidický zesi 3 VV i i»i 2413550lovač 49 a druhy monostabilní proudovy fluidicky zesílovač gg. To,.ze jde o monostabilní fluidické zesilovače proudového typu znamená, že se v nich využíváotekutínového proudu vytékajícího z napájecí trysky například u prvního monostabilního proudováho fluidické ho zesilovače lg z první napájecí trysky 13. 0 zesilovačích se hovorí proto, že v nichjsou mnohem větší prütoky ovládány slabým řídicím průtokem přiváděným do řídící trytky, u prvního monostabilního proudového fluidickáho zesilovače lg do první řídící trysky lj,která, jak je ze schématu patrné, je oríentována kolmo ke směru umístění napájecí trysky a vychyluje tedy üekutinovy proud, jenž z napájecí trysky vytěká. road v zesilovači dopadá do kolektoru, které jsou zde dva u každého zesilovače a vychylováním proudu z napájecí trysky účinkom řídícího prütoku ee dosahuje převádění tekutiny z jednoho kolektoru do druhého.V daném případě jde o zesilovače monostabilní tj. takové, u nichž se proud z napájecítrysky udržuje bez prívodu řídicího průtoku v jedná stabilní polozes Je to poloha, v nížui proud dopadá do preferovaného kolektoru, například u prvního monostabilního proudováho fluifĺdického zesilovače lg jde o preferovaný kolektor označený zde jako první preřerovany kolektorlg. Monostability se u schemaiicky znázorněného uspogádání dociluje tím, že preferovany ko lektor.je umístěn přímo proti napájecí tryece. Není to však jediná moznost, jak monostabilních vlastností dosahovat, například mpže být preíerovaný kolektor ve vychýleném směru, ale po straně ústí napájecí trysky je vodicíľjpřídržná stěna. K té vytékající proud pŕilne.a je d jí veden do jiného směru, než je směr ústí napájecí trysky - v našem přípàdě~to bude çér ve~ doucí do preferovaného kolektoru. Kromě preferovaného kolektoru má každy zjpouzitých zesilo-í vačů ještě kolektor vedlejší, například u prvního monostabilního proudověhoľfluidickáho ze- Ř silovače lg je to první vedlejší kolektor lg. Ten leží také proti napájecí trysce, ale je poněkud stranou. Tekutinovy proud vytékající z napájecí trysky je do něj směrován tehdy, V působí-li na něj vychylující účinek výtoku z řídící trysky. Podstatné pro vynález je, ze oba zesilovače jsou spolu spojeny tak, že první preferovaný kolektorlj prvního monoeta-VV,bilního proudového fluidického zesilovače lg je spojen s druhým vedlejším kolektoremągj. Q Oba jsou totiž spojeny spojovacími dutinami nebo kanálkyąrespvlpotrubímyhadicemi a podobně.s prvním spojemłjglf z něhož je tekutina vedena do prvního vývodu 3. Na druhá stra ně pak je první vedlejší kolektor a prvního monoa-tab-ílního proudověho .fluidického zesią- ,v i lovaěe lg podobné propojen e druhým preferovaným kolektorem gg druhého monostabilního prouą dového fluidického zesilovače gg. Ze sohámatu je takéytrné, žezprvní-rídicí tryeka lživ prvním monostabilním proudovém fluidickém zesilovači lg je napojena na řídící prívod 1 společně s druhou řídící tryskou gj druhého monostabilního proudového fluidického zesilovače gg. Q u .Předpokládá se, že v případech l, g je tlak větší než ve vývodechj,4. Bude-li řídící M prívod 5 uzavřen, bude pod vlívem tohoto tlakového spádu i podtlak v dutinách monostabilníohäroudových fluidických zeei 1 ovačůQ, 39. Tímto tlakovým rozdílem se způsobí, žeŽ napájecích trysek g,gi vytékají tekutinové proudy. Dopadají do preferovaných lolektorů lg, g 1 LVidíme,že z prvého preferovaného kolektoru lg tekutina postupuje-do prvního vývodu 3, Na druhé straně průtok přiváděny prvním přívodem l, přicházejí ící do druhé napájecí trysky gl, přichází do druhého preferovaného kolektoru gi a zněj přes druhý spoj il do druhého vývodu 5. V zásadě~by sice mohla tekutina ze druhého spoje łlg pokračovat i do prvního vedlejäího kolektewu lg, jenže ve druhém vývodu A právě působí nízky tlak resp. podtlak. Bude-li ovšem nebezpečí, že by k prouděníz druhého spoje ilą do prvního vedlejšího kolektoru lg, a podobné z prvního spoje gg še druhého vedlejěího kolektoru gą přece jen docházelo, lze tomu odpomoci tak, že oba kpoje nebo alespoň ten z nich, v němž takové nebezpečí nastáva, budou provedeny jako ejektory. Přívody m kolektorů zesilovačů budou v takto provedeném spojí přivedeny do Ětrysek ejektoru /nn rozdíl od klasických uspořádání ejektorů s prímární a sekundârní ýryskou může být v tomto případě účelné použít speciálního symetrického uspořádání ejektoru v němz jsou obě trysky tvarovány stejně/. Potom například při sledování průtoku ze druhého preferovaného kolektoru ggzjistíme, že tento průtok v ejektoru vyvozuje podtlak, který nejen že brání tonu, aby tekutina postupovala dále do prvního wedlejšího kolektoru lg, ale naopak má tendenci přisávat tekutinu z prvního vedlejšího kolektoru lo do druhého spoje Algg ovšem ani takové přisávání nebude zádoucí, nebot gětšinou bude na funkci komutátoru kladen požadavek, aby se oba procházející průtoky kpolu nijak výrazně nemísily. Dokonalé oddělení obou tekutin ovšem požadováno nebývá É byl by to nesplnitelny požadavek již proto, že vždy při každé komutaci přichází tekutina do.nás 1 edujícího potrubí, které předtím bylo vyplněno tekutinou druhou a obqje ee tedy alespoň v prvních okamžicích po komutací nutně oostanou do kontaktu - vzájemné promísení bude tím větší, čím vyšší je frekvence komutace a předpokládá se, že čisté fluidické provedení komutátoru, bez pohyblivých součástek, je právě vhodné tehdy, poŠžaduje-li se vyšší frekvence komutace, kdy by se pohyblivé součáetky záhy opotřebovaly. Š každém případě máme možnost použitím ejektoru na místě spoje vyvolat potlakový účinek,kdezto při prostém spojení se-vyvolá spíše účinek přetlakový, zejména budou-li ve spojí oba přívody sněrovány proti sobě. Bude tedy závíeet na konkrétních poměrech v navrhovapěm obvodu, aby bylo při návrhu dosaženo rovnováhy mezi oběma protichůdnými účinky. Dosti»pasty bývá také případ, kdy se připoustí mísení jedné z obou tekutín do druhé, ale nei naopak. Potom bude například v prvém epoji jgł použit ejektor, kdežto ve druhém spojíłłg spíše geometrie vedoucí k přetlakovému účinku nebo budou ejektory asymetrické.1 Bude-li nyní přiváděn řídící průtok do řídicího přívodu 5, oba zesilovače přejdou ze základního stavu do stavů, v nichž tekutinové proudy vytékající z napájecích trysek g,g budou vychylezw do vedlejěích kolektorů 3,g 1. Dojde tak k žádané komutaci. Po přeruäení řídicího průtoku se monostabilní proudové fluidické zesilovače lg, gg opět

MPK / Značky

Značky: průtoku, zapojení, komutaci, tekutiny

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-213960-zapojeni-ke-komutaci-dvou-prutoku-tekutiny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojení ke komutaci dvou průtoků tekutiny</a>

Podobne patenty