Регулятор давления

 

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содерЖёВДИЙ корпус с ВХОДНЬВУ И ВЫХОДНЫМ каналами и чувствительным элементом, связанным толкателем с подпружиненнь )м. клапаном, и пружину задания, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности регулятора в широком диапазоне расходов, в нем чувствительный элемент выполнен в виде двухступенчатого поршня , торцовая поверхность большей ступени которого обращена к толкателю подпружиненного клапана, причем в корпусе выполнена сообщенная с пот лостью выходного канала ступенчатая полость с расположенным в ней полым двухступенчатым поршнем с центральным осевым отверстием, полость между ступенями которого заполнена жидкостью и сообщена с заполненной жидкостью полостью между ступенями двухступенчатого поршня чувствительного элемента. ю ;о СП IND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) G 05 D 16/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3365862/18 -24 (22) 14. 12. 81 (46) 15. 07. 83. Бюл. Р 26 (72) Э.И.Савин (53) 621.646 ° 3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 710029, кл. G 05 D 16/10, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 611194, кл. G 05,D 16/10, 1976 (прототип) . (54)(57) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с входным и выходным каналами и чувствительным элементом, связаййым толкателем с подпружиненным. клапаном, и пружину задания, о тл и ч а ю щ и и сятем, что,,с

„„SU„„1029152 А целью повышения точности регулятора в широком диапазоне расходов, в нем чувствительный элемент выполнен в виде двухступенчатого порыня, торцовая поверхность большей ступени которого оБращена к толкателю подпружиненного клапана, причем в корпусе выполнена сообщенная с по-, лостью выходного канала ступенчатая полость с расположенным в ней полым двухступенчатым поршнем с центральным осевым отверстием, полость между ступенями которого заполнена жидкостью и сообщена с заполненной жидкостью полостью между ступенями двухступенчатого поршня чувствительного элемента.

10291 52

Изобретение относится к устройствам пневмоантоматики и может найти применение н различных отраслях промышленности и транспорта для понижения давления газа и поддержания величины пониженного давления с вы- 5 сохой точностью.

Известен газовый редуктор, содержащий корпус с входным и выходным каналами и седлом между ними, дросселирующий клапан с толкателем и .пру- 10 жинный чувствительный элемент 1 ).

Однако работа. этих регуляторов в расходном режиме характеризуется понижением давления на выходе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является редуктор давления, содержащий корпус с входным и выходным каналами, ус-, тановленный в корпусе подпружиненный клапан и чувствительный элемент с пружиной задания, связанные между собой через шток(2 ).

Недостатком известного редуктора является понижение давления.на выходе при отборе газа от редуктора, что снижает точность работы уст25 ройстна, особенно при работе на больших расходах. При отсутствии отбора газа через редуктор его чувствительный элемент максимальио опущен вниз, дросселирующий клапан 30 сидит на седле, входная и выходная полости разобщены. При отборе газа через редуктор его давление и сила воздействия на чувствительный элемент снижаются, чунствительный . 35 элемент несколько поднимается вверх, приподнимая дросселирующий клапан над седлом. Через образовавшуюся ,между клапаном и седлом щель поступает газ, компенсируя отбор газа че- 40 рез редуктор, давление на выходе меньше, чем было при отсутствии расхода (давление настройки в "статике" ). При увеличении расхода газа его давление на выходе еще более низкое, в результате чего чувствительный элемент еще больше поднимется вверх, увеличив проходное сечение редуктора. При максимальном расходе выходное давление понижено на максимальную величину, а дросселирующий кла- 50 пан поднят на величину полного его рабочего хода. Погрешность известного редуктора увеличивается при увеличения расхода (при унеличении высоты подъема клапана над седлом). 55

Редуктор имеет также невысокую точность регулирования при больших расходах газа, что является его сущестненным недостатком.

Цель изобретения - повышение точ- 60 ности регулятора давления в широком диапазоне расходов. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем корпус с входным и выходным каналами и чувствительным элементом, связанным толкателем с подпружиненным клапаном, и пружину задания, чувствительный элемент выполнен в виде двухступенчатого поршня, торцовая поверхность большей ступени которого обращена к толкателю подпружиненного клапана, причем в корпусе выполнена сообщенная с полостью выходного канала ступенчатая полость с расположенным в ней полым двухступенчатым поршнем с центральным осевым отверстием, полость между ступенями которого заполнена жидкостью и сообщена с заполненной жидкостью полостью между ступенями двухступенчатого поршня чувствительного элемента.

При таком исполнении регулятора при отборе газа на полом двухступенчатом поршне образовывается перепад давления, который дальше преобразовывается в давление жидкости между ступенями полого поршня и передается чувствительному элементу. Последний при BTDM реаГирует на изменение выходного давления в большей степени, дополнительная реакция чувствительного элемента (обусловленная действием скоростного напора на дополнительный поршень и передаваемая чувствительному элементу через жидкость между его ступенями ) приводит к большему открытию клапана и к большему притоку газа на выход редуктора. В результате давление на выходе близко к давлению настройки в "статике", несмотря на перемещение чувствительного элемента.

На чертеже показан предлагаемый регулятор давления, разрез.

Регулятор давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и седлом 4. В корпусе размещены клапан 5 с пружиной 6 и толкате-. лем 7, взаимодействующим с чувствительным элементом 8 поршневого типа, нагруженным при помощи нинта 9 и опор ной тарели 10 пружиной задания 11.

Корпус закрыт стаканом 12.

Чувствительный элемент 8 выполнен в виде двухступенчатого поршня, по-. лость 13 между ступенями которого заполнена жидкостью 14 и который контактирует с толкателем 7 клапана 5 торцовой поверхностью 15 большего диаметра.

В корпусе выполнена ступенчатая полость,. в которой установлен полый двухступенчатый поршень 16, полость

17 между ступенями которого также заполнена жидкостью 14 и сообщена каналом 18 с полостью 13. Двухступенчатый поршень 16 обращен к выходной полости 19 регулятора торцовой поверхностью 20 большего диаметра.

В полом двухступенчатом поршне 1б

1029152

Составитель Л.Подшибихин

Техред P...Коштура Корректор М.Демчик

Редактор A.Гулько

Тираж 874 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Заказ 4977/45

Филиал ППП "Патент", г. выполнено центральное осевое отвер- стие 21.

Регулятор давления работает следующим образом.

В исходном положении пружина задания 11 сжата винтом 9 через тарель 10 до величины, соответствующей заданному давлению на выходе регулятора. Чувствительный элемент 8 под действием пружины 11 максимально опущен вниз. Поршнем 8 через толкатель 10

7 клапан 5 максимально поднят над седлом 4 и образует с последним максимальнсе проходное сЕчение. ПоршеНь

1.6 атмосферным давлением воздуха в полости 19 максимально перемецен влево.

Газ высокого. давления подводится . к клапану 5 по входному каналу 2.

В щели. между клапаном и седлом 4 газ дросселируется, его давление понимается. Пониженное давление газа поступает в выходную полость 19 регулятора, Давление газа в полости

19 повьыается. Под действием этого давления чувствительный элемент 8 поднимается вверх, сжимая пружину задания 11 и передавливая жидкость 14 .из полости 13 по каналу 18 в полость

17. При этом поршень 16 перемещается влево. если выходной канал 3 закрыт, то при определенном давлении ! в полости 19, называемом давлением настройки в "статике", чувствительный элемент 8 поднимается вверх настолько, что клапан 5 садится на седло 4 и разобщает входную и выход- 35 ную полости регулятора.

При отборе газа в объем за регу- . лятором давлеНие в noëîñòè 19 и сила

его воздействия на чувствительный эле;щ мент 8 несколько понижается. Это приводит к опусканию .вниз чувствительного элемента 8 и открытию клапана 5. Через образовавшийся зазор между клапаном 5 и седлом 4 поступает в полость 19 газ, компенсируя отбор газа через регулятор. В установившемся режиме работы между силами, действующими на подвижную систему регулятора, устанавливается,. динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу. Ес ли расход газа изменяется,то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели.

При работе регулятора в расходном режиме на поршне 16 образовывается перепад давления, стремящийся переместить поршень 16 влево (этого перепада нет при отсутствии расхода газа. через регулятор ). Этот перепад давлений пропорционален. величине отбора газа через регулятор.

Под действием этого перепада поршень 16 несколько перемещается влево, увеличивая давление жидкости 14 в полости 17. Это же давление передается жидкости в полости 13.

Под действием давления жидкости 14 в полости 13 поршня чувствительный элемент 8 еще больше опускается вниз. При этом еще больше увеличивается цель между клапаном 5 и седлом 4. В результате приток газа в полость 19 увеличивается и компенсирует.первоначальное понижение давления в этой полости. Давление в полости 19 равно (или очень близко ) давлению настройки в "статике". Выходное давление регулятора не зависит от расхода газа. Точность работы редуктора повышается.

Воздействие на чувствительный элемент 8 скоростного напора выпаваемога газа (через поршень 16 и.жидкость 14 } и понижение давления газа в полости 19 происходят практически одновременно. Оба воздействия приводят к увеличению зазора между клапаном 5 и седлом 4 при отборе газа через регулятор. В результате отбор газа, практически не приводит к понижению давления в выходной полости

Предлагаемый регулятор прост по устройству, его чувствительный элемент реагирует как на статические изменения выходного. давления, так и на величину расхода газа через регулятор. Следствием этого является весьма заметное повышение точности работы устройства, независимость точности регулирования от расхода, что обеспечивает заметную пользу в системах регулирования газа с большими расходами рабочей среды и выгодно отличает предлагаемый регулятор от известных устройств.

Ужгород, ул. Проектная 4