Регулятор давления газа

 

Союз Соватсинк

Социалистические

Рвспубпнк ((1)1001028

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.09.81. (21) 3334938/18-24 (53)М. Кл.

G 05 D 16/10 с присоединением заявки М

Гкударстееллый камлтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 28.02 ° 83 Бюллетень М 8 пв делам кзаеретеллй и аткрытий (53) УД К 621. 646. .4(088.8) Дата опубликования описания 28. 02. 83 т (72) Автор изобретения

°

Э.И. Савин (71) заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может найти применение в различных отраслях промышленности и транспорта для автоматического понижения и стабилизации давления газа при изменении его входного давления и расхода.

Известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходнцтл каналами и седлом, дросселирующий клапан с пружиной, связанный посредством толкателя с чувствительным:элементом поршневого типа, нагруженным пружиной задания fl) .

Недостатком известного регулятора является невысокая точность работы при увеличении производительности (расхода) газа и повышении выходного давления.

Из известных устройств наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами и с подпружиненным дросселирующим клапаном, связанным посредством толкателя с чувствительным элементом, выполненным в виде двух поршней, полость между которыми заполнена жидкостью и задающий механизм f2).

Недостатком известного регулятора является то, что при резкой подаче высокого давления на вход устройства происходит резкое повышение выходного давления (динамический заброс выходного давления). Это является следствием того, что при отсутствии входного давления дросселирующий клапан регулятора полностью отжат от седла (открыт) -и образует с последнии максимальное проходное сечение. При резкой подаче входного давления оно через максимальное про2о ходное сечение регулятора поступает на выход устройства, обусловливая сверх настроечного повышение выходного давления. Чувствительный элемент при этом, вследствие инерцион1001020 з ности и трения в подви>нных элементах, не успевает отреагировать на резкое повышение выходного давления и перекрыть дросселирующий клапан.

Цель изобретения - исключение динамических забросов выходного давления при резком повышении давления на входе регулятора, Поставленная цель достигается тем, что регулятор давления газа снабжен ступенчатым цилиндром с двухступенчатым поршнем, у которых полость, о(>разованная ступенчатым цилиндром и торцовой поверхностью мень.>его диаметра двухступенчатого поршня сообщена посредством канала с дроссельHbIt4 устройством с полостью ме><ду поршнями чувствительного элемента, полость между торцовой поверхностыэ большего диаметра двухступенч,>того поршня и ступенчатым цилиндром сообщена с выходной полостью регулятора, а полость, образованная ступенчатым цилиндром и ступенью дв)>хступенчатого поршня, сообщена с атмосферой.

На чертеже показан регулятор давления газа в разрезе.

Регулятор давления газа содер>кит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и седлом 4, дросселирующий клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7, связанным с чувствительным элементом, выполненным в виде поршней 8 и 9, полость 10 между которыми заполнена жидкостью 11. Поршень 8 контактирует с толкателем 7, а поршень 9 нагружен задающим меха1<иэмом, выполненным в виде пружины 12, сжатие которой регулируется винтом 13 через тарель 14, Корпус 1 закрыт стаканом 15.

Регулятор снабжен ступенчатым ци- линдром 16 с двухступенчатым поринем 17. Полость 18, образованная цилиндром 16 и торцовой поверхностью меньшего диаметра поршня 17, сообцена посредством канала 19 с дроссельным устройством 20 с полостью 10. Полость 21, образованная цилиндром 16 и торцовой поверхностью большего диаметра поршня 17, сообщена ка><алом 22 с выходной полостью регулятора (полость канала 3). Полость 23 ме><ду цилиндром 16 и ступенью поршня 17, сообщена с атмосферой. Возможно сообщение полости 10 с полостью 23, а полости 18 с атмосферой.

Регулятор давления газа работает следующим образом.

15 зо

25 зо

4О

4

В исходном состоянии пру><ина 12 задания сжата винтом 13 через тарель 1- 1.

Поршень 9 пружиной 12 максимально опущен вниз и прижат к ограничителю корпуса. Дросселирующий клапан 5 своей пружиной 6 поднят вверх и образует с седлом 4 небольшую щель. flopшень 8 пружиной 6 через клапан 5 и толкатель 7 несколько поднят вверх, при этом часть жидкости 11 из полости 10 по каналу 19 и дросселыгому устройству 20 вытеснена в полость 1<> цилиндра 16, поршень 17 которого при этом максимально передвинут вправо и упирается в правое днище цилиндра 16.

Рабочая среда (гаэ) высокого давления подводится к входному каналу 2. В щели между клапаном 5 и седлом 4 газ дросселируется его давление понижается. Гаэ с пониженным давлением no\ ступает на выход регулятора. Давление газа в полости выходного канала 3 повышается, при этом увеличивается сила давления на поршень 8, которнй повышает давление жидкости 11 в полостях 10 и 18. Одновременно газ по каналу 22 поступает в полость 21 цилиндра 16. При этом давление ><идкости 11 в полостях 10 и 18 устанавлива1 ется равным давлению газа в полости 21. Но так как давление газа в полости 21 действует на торцовую поверхность поршня 17 большего диаметра, чем давление жидкости ll и полости 10, то поршень 16 перемещается влево, выдавливая из полости 1<» <идкость 11 в полость 10 по >

1 ние ) и поднимая вверх поршень 9. При этом прук<ина 12 будет отжиматься.

Если выход иэ регулятора закрыт, то при определенном давлении газа на выходе, называемом давлением настройки в статике, поршень 8 подни><ается вверх настолько, что клапан 5 сядет на седло <>, перекрыв его канал и разобщив входную и выходную полости регулятора.

28 6 устройства. Это создает благоприятные условия для всей питаемой через регулятор пневматической системы, позволяет настраивать установленные в системы предохранительные клапаны на меньшее давление открытия. Надежность работы пневмосистемы увеличивается.

Формула изобретения

Регулятор давления газа, содер>хащий корпус с входным и выходным каналани, с подпружиненным дросселируощим клапаном, связанным посредствон толкателя с чувствительным элементом, выполненным в виде двух поршней, полость между которыми заполнена жид1 костью, и задающий механизм, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью исключения динамических забросов выходного давления при резком повышении давления на входе регулятора, он снабжен ступенчатым цилиндром с двухступенчатым поршнем, у которых flo лость, образованная ступенчатым цилиндром и торцовой поверхностью меньшего диаметра двухступенчатого поршня, сообщена посредством канала с дроссельным устройством с по>х>стью между поршнями чувствительного элемента, полость между торцовой поверхностью большего диаметра двухступен" чатого поршня и ступенчатым цилиндром сообщена с выходной полостью регулятора, а полость, образованная ступен,чатым цилиндром и ступенью двухступенчатого поршня, сообщена с атмосфе рой.

5 10010

При отборе газа в обьем за регулятором его давление и сила воздействия на поршень 8 несколько снижаются.

При этом давление жидкосТи 11 также несколько уменьшается . Поршень 9 под действием пружины 12 перемеща»тся вниз, обусловливая перемещени» вниз и поршня О, который, в свою очередь, перемещает вниз через толкатель 7 клапан 5. Между клапаном 5 и седлом 4 о образуется проходное сечение, через которое газ поступает на выход регулятора, компенсируя его отбор и увеличивая давление на выходе. Между клапаном 5 и седлом 4 устанавливает- 13 ся постоянное проходное сечение, соответствующее расходу газа через регулятор. При этом подвижная система регулятора находится в состоянии динамического равновесия, соответствую- щ щая определенному расходу газ».

Если расход газа изменяетсл, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели между клапаном 5 и седлом 4. 25

Так как площадь поршня 17 со стороны полости 21 больше площади этого же поршня со стороны полости 18, а давление в этих полостях при работе регулятора практически одинаково, то Зв порыень 17 при работе устройства все время прижат влево давлением газа в полости 21. И только при выключении регулятора при сбросе давления с его входа и выхода подвижные элементы

3S занимают исходное положение, описанное выше.

Иинимальное проходное сечение регулятора перед подачей высокого давления на его вход и плавное и медленное

40 увеличение подъема клапана 5 над седлом 4 в начальный период работы обуславливают плавное повышение выходного давления, исключают резкие динамические забросы его величины при резкой

45 подаче газа высокого, давления на вход

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 374472, кл. G 05 D-"16/10, 19/О °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2967288/18-34, кл. G 05 0 16/10, 1980 (прототип).

1001028

ВНИИПИ Заказ 1390/52 Тираж 872 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4