Регулятор давления газа

 

„„Яц„„1029151 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 50 C 05 16/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 915062 (2i) 3352580/18-24 (22) 28.10.81 (46) 15.07.83.Вюл. 9 26 (72) Э.И.Савин и A.A.Óñèê (53) 621.646.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 915062, кл. G 05. D 16/10, 1980 (прототип). (54)(57) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА по авт;св. 9 915062 о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей регулятора, в корпусе выполнена полость, в которой установлен дополнительный поршень с размещенным в нем подпружиненным сбросным клапаном, подпоршневая полость которого сообцена с полостью выходного канала, а надпоршневая — заполнена жидкостью и сообщена с полостью, образованной поршнями чувствительного элемента, двумя каналами, в одном из которыхустановлен дроссельный элемент, а в другом - обратный клапан, выход которого сообщен с надпоршневой по-. лостью дополнительного поршня.

1029151

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может найти применение в различных отраслях промышленности и транспорта для автоматического понижения давления газа и исключения черезмерного его повышения.

По основному авт.св. Р 915062 известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и, выходным каналами, с подпружиненным клапаном, связанным толкателем с чувствительным элементом, выполненным в ниде двух поршней большего и меньшего диаметров, полость между которыми, разделенная перегородкой с дросселирующим отверстием, заполнена жидкостью и задающий механизм.

Регулятор содержит шток, связанный с поршнем меньшего диаметра и установленный с зазором в глухом от- Я верстии, выполненном в поршне большего диаметра и в дросселирующем отверстии, причем поршень меньшего диаметра связан с толкателем, а поршень большего диаметра — с задаю- 25 щим механизмом(13.

Недостатком известного регулятора является то, что он не предотвращает черезмерного повышения давления, в выходной полости, что может быть результатом различных неисп-. равностей в регулирующей системе., Это свидетельствует о сужении функциональных возможностей регулятора.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе выполнена полость, в которой установлен дополнительный 40 поршень с размещаемым в нем подпружиненным сбросным клапаном, подпоршневая. полость которого сообщена с полостью выходного канала, а надпоршневая — заполнена жидкостью и 45 сообщена с полостью, образованной поршнями чувствительного элемента, двумя каналами, в одном из которых установлен дроссельный элемент, а в другом — обратный клапан, выход которого сообщен с надпоршневой полостью дополнительного поршня.

Такое выполнение регулятора обес. печивает при черезмерном повышении выходного, давления перемещение вверх дополнительного поршня, открытие связанного с ним сбросного клапана и сброс избыточного давления в дренажную магистраль (атмосферу ) через сбросный канал. При этом поршень большего диаметра чувствитель 60 ного элемента перемещается вверх, сжимая пружину задания, а жидкость из надпоршневой полости дополнительного поршня перетекает в полость между поршнями чувствительного элемента и для регулятора и для сбросного устройства.

На чертеже показан регулятор давления газа, разрез.

Регулятор давления газа содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и седлом 4. В корпусе размещены дросселирующий клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7 и чувствительный элемент, выполненный в виде двух поршней большего диаметра 8 и меньщего диаметра 9. Поршень большего диаметра 8 связан с задающим механизмом, состоящим иэ винта 10, тарели 11 и пружины задания 12. Корпус закрыт стаканом 13. В полости между поршнями 8 и 9, заполненной несжимаемой жидкостью 14, установлена перегородка 15 с дросселирующим отверстием 16 и проходящим в нем штоком 17, установленном в глухом отверстии 18, выполненном в поршне большего диаметра 8.

В корпусе 1 выполнена полость, в которой размещен дополнительный поршень 19, надпоршневая полость 20 которого заполнена жидкостью и сообщена каналом 21 с дроссельным элементом 22 с полостью между поршнями

8 и 9 чувствительного элемента. Подпоршневая полость 23 каналом 24 сообщена с полостью низкого давления регулятора (c полость|о выходного канала 3 ). B подпоршневой полости 23 выполнено: седло 25, сбросный канал 26 которого перекрыт сбросным клапаном

27, связанным с дополнительным поршнем 19. Между поршнем 19 и клапаном

27 размещена пружина 28. Параллельно каналу 21 установлен обратный клапан

29, свободно пропускающий жидкость

14 в полость 20 (его выход сообщен с полостью 20 ).Регулятор работает следующим образом.

В исходном положении полость между поршнями 8 и 9 и полость 20 заполнены жидкостью 14, пружина задания

12 сжата винтом 10 через тарель 11.

Поршень 8 пружиной 12 максимально опущен вниз, жидкость 14 находится под давлением, под действием которого поршни 9 и 19 максимально опущены вниз и находятся у ограничи-. телей корпуса. Дросселирующий клапан 5. поршнем 9 через толкатель 7 максимально поднят над седлом 4 и образует с последним максимальное проходное сечение. Сбросный клапан

27 пружиной 28 прижат к седлу 25, сбросный канал 26 перекрыт.

Газ высокого давления подается через входной канал 2 к клапану 5.

В щели между клапаном 5 и седлом 4 газ дросселируется, его давление понижается. Пониженное давление гаэа поступает под поршни 9 и 19 и

,в полость выходного канала 3. Давле-.

1О 29151

Тираж 874, Подписное

ВНИИПИ Заказ 4977/45

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

) ние на выходе регулятора повышается, сила его воздействия на поршни

9 и 19 также повышается. Поршни 9 и 19 с силой выходного давления воздействуют на жидкость 14, находя,щуюся над этими поршнями, повышая 5 ее давление. Так как приведенное сопротивление канала 21 с дросселем 22 выше гидравлического сопротивления отверстия 16, то при повыше:нии давления на выходе регулятора 10 поршень 9 поднимается вверх, обусловливая подъем вверх поршня 8 и сжатие пружины 12. Поршень 19 при .этом неподвижен. По мере повышения давления Газа на выходе регулятора пор- 15 шень 9 поднимается вверх, при этом клапан 5 под действием пружины 6 также поднимаетая вверх, уменьшая проходное сечение между клапаном и седлом 4. Если выход из регулятора закрыт, то при определенном давлении на выходе, называемом давлением настройки в "статике", клапан 5 перекрывает канал седла 4, разобщив входную и выходную полости регулятора. !.

При отборе газа в объем за регулятором выходное давление и сила

его воздействия на поршень 9 (следовательно, и на поршень 8 снижается. Это приведет к опусканию вниз поршня 9,. снижению давле ния жидкости 14 и опусканию вниз (под действием пружины 12 ) поршня 8. В результате клапан 5 открывается, что приводит к дросселиро- 35 ванию газа в образовавшейся щели между клапаном и седлом 4. Давление в выходном канале снова повышается и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему регулятора, устанавливается

„динамическое равновесие, соответствую4ее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой ве. — . личине дросселирующей щели.

При черезмерном повышении выходного давления поршень 9 сначала поднимается вверх настолько, что клапан 5 садится на седло 4, перекрывая его канал и разобщая входную и выходную полости. Если по какойлибо причине (например, разрушении .уплотнителя клапана 5) давление на выходе продолжает. повышаться, то поршень 9 доходит до ограничителя корпуса.и останавливается. Дальнейшее повышение выходного давления вызывает подъем вверх дополни- тельного поршня 19.и продолжение перемещения вверх поршня 8 и сжатия пружины задания 12. Жидкость 14 при этом перетекает из полости 20 в полость между поршнями 8 и 9 по каналу 21 с дроссельным элементом 22;

Обратный клапан 29 при этом закрыт.

Перемещаясь вверх, поршень 19 отрывает сбросной клапан 27 от седла 25.

Между последними образуется проходное сечение, через которое избытоЧное давление по сбросному каналу 26 сбрасывается в атмосферу (дренажную магистраль )..

При восстановлении на выходе регулятора величины настроечного дав-. ления дополнительный поршень 19 под действием давления жидкости 14 (обусловленного воздействием пружины.

12 через поршень 8 ) опускается вниз, запорный орган 27 садится на седло 25, прекращая сброс газа. При этом обратный клапан 29 открывается, обеспечивая свободное перетекание жидкости 14 в полость 20.

Этим достигается при сбросе избыточного, давления то, что сначала -опускается вниз поршень 19 (так как сопротивление поступлению жидкости 14 в его надпоршневую полость 20 значительно ниже, чем сопротивление отверстия 16 ), перекрывает канал 26 запорным органом 27 и доходит до упора в корпусе и останавливает-. ся. После этого вступает в работу поршень 9, обеспечивая необходимое регулирование выходного давления.

Предлагаемый регулятор давления обеспечивает как понижение давления газа и поддержание величины пониженного давления с высокой: точностью, так и сброс избыточного давления в атмосферу при возникновении различных неисправностей. Это расширяет функциональные возможности регулятора, повышает надежность его ра- боты.

Расширение функциональных возможностей регулятора не влечет за собой усложнения его конструкции. Работа регулирующего и сбросного устройства предлагаемого регулятора обеспечивается одним задающим механизмом, что выгодно отличает регулятор от известных конструкций (раздельное применение регуляторов и предохранительных клапанов ), обеспечивающих эти же функции, но при двух задающих механизмах. Кроме того, в предлагаемом регуляторе обеспечивается автоматическая настройка сбросного клапана при изменении настройки регулятора давления.

Это улучшает эксплуатационные свойства регулятора по сравнению с известными схемами.