Принцип действия регулятора вязкости «ваф-вискотерм»

Принцип действия автоматического регулятора «ВАФ-ВИСКОТЕРМ» (Голландия) основан на изменении перепада давления на измерительной трубке круглого сечения (капилляре) при постоянном расходе топлива. Перепад давления на капилляре и вязкость топлива, протекающего через него, связаны зависимостью:

(2)

где – динамическая вязкость жидкости;

– радикс отверстия капилляра;

– перепад давления на капилляре;

– объемный расход жидкости через капилляр;

– длина капилляра.

Поскольку для конкретного капилляра и постоянны, то при неизменном расходе топлива вязкость его и перепад давления будут связаны прямо пропорциональной зависимостью т.е.:

(3)

Где:

(4)

Измерительный элемент регулятора вязкости «ВАФ-ВИСКОТЕРМ» (рис 29, а) представляет собой капиллярную трубку 3, через которую электроприводным шестеренным насосом 1 постоянной подачи прокачивается топливо.

Насос и капиллярная трубка смонтированы в специальном угловом патрубке 2. Перепад давлений на входе в капиллярную трубку 3 и в полости а мерного участка трубопровода воспринимается мембраной 1 (рис. 29, б) измерительно-преобразовательного блока.

С изменением перепада давлений в измерительном элементе регулятора мембрана 1 через шток 2 воздействует на балансировочный рычаг 3, качающийся на опоре 4. Равновесие его нарушается, что приводит к смещению заслонки 6 относительно сопел 7, 8 и изменению давления сжатого воздуха в камере а.

Положения рычага 3 и заслонки 6 регулируют винтом 5.

Рисунок 29 – Регулятор вязкости топлива «ВАФ-ВИСКОТЕРМ»

Пневматический сигнал от измерительно-преобразовательного блока, пропорциональный вязкости топлива, поступает по трубопроводу 1 в регулирующий блок регулятора (рис. 29, в).

В зависимости от давления сжатого воздуха в трубопроводе 1 сильфон 2 через тягу 3 и зубчатый сектор 4 поворачивает в соответствующую сторону стрелку 5 указателя вязкости, одновременно тягой 6 и рычагом 7 смещая заслонку 11 относительно сопла 10. При этом изменяется давление воздуха в камере а и трубопроводе 8, по которому воздух поступает к мембранному регулирующему клапану (на рисунке не показан). Последний установлен на паровой магистрали и, реагируя на изменение давления воздуха в трубопроводе 8, увеличивает или уменьшает количество пара, поступающего в топли-воподогреватель. Настройку регулирующего блока производят дросселем 9.

Регулятор вязкости «Евроконтроль»

В регуляторе вязкости «ЕВРОКОНТРОЛЬ» (Швеция) с вискозиметром ВИСК2П (рис. 30) использован принцип, основанный на измерении силы трения в слое жидкости, протекающей между двумя дисками.

Ведущий диск 1 вискозиметра вращается с постоянной угловой скоростью. Он имеет радиальные пазы, края которых образуют лопатки, постоянно захватывающие топливо и нагнетающие его в зазор 5 между дисками.

Вискозиметр ВИСК2П нечувствителен к загрязнениям топлива, так как в нем нет ни капиллярных трубок, ни каких-либо других узких отверстий, которые могли бы засоряться.

Вследствие внутреннего трения между частицами топлива на поверхности ведомого диска 2 возникает крутящий момент, разворачивающий вал 3 вискозиметра на угол, пропорциональный текущему значению вязкости и зазору 5 между дисками. Крутящий момент передается на рычаг 7, который преобразует угол поворота ведомого вала 3 в пневматический сигнал путем изменения зазора между заслонкой 5 и соплом 4.

Рисунок 30 – Регулятор вязкости топлива «ЕВРОКОНТРОЛЬ»

При увеличении вязкости зазор между соплом 4 и заслонкой 5 уменьшается и давление сжатого воздуха на выходе из камеры а (в трубопроводе 11) увеличивается. С уменьшением вязкости топлива, наоборот, давление воздуха уменьшается. Управляющий сигнал на выходе из регулятора воспринимается сильфонами 9, 10 обратной связи. Оси сильфонов смещены таким образом, что развиваемый ими момент на рычаге 7 противоположен по направлению моменту на валу 3. Равновесие восстанавливается, когда эти моменты уравновешивают друг друга. Конструкцией регулятора предусмотрена возможность смещения сильфона 10 вверх или вниз. Начальное значение диапазона измерения устанавливают изменением силы натяжения пружин 6, 8.

Мембранный регулирующий клапан, реагируя на изменение давления воздуха в трубопроводе 11, увеличивает или уменьшает (в зависимости от вязкости топлива) количество пара, поступающего в топливоподогреватель.