Регулятор давления газа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

oawNOI

РЕСПУБЛИК

3дР G 05 0 16/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H LS TOPQNOMV C Y

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Д ВИ Ю ЮВ OIIP IINI с (21) 3460093/18-24

1 (22) 01.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) Н.Н. Расчетнов (53) 621;646.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 900267, кл.- 6 05 0 16/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 881697,, кл. 6 05 0 16/06, 1Э80 (прототип). (54) (7) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕВИЯ ГАЗА, содержащий корпус, между первыми входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий . орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде ступенчатого поршня, второй чувствительный элемент, связанный с вторым регулирующим органом, уста,SU„„A новленным между вторыми входной и выходной полостями, и дополнительную полость, соединенную через дроссель с полостью между ступенями ступенчатого поршня, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и упрощения регулятора, дополнительная полость образована ступенчатым поршнем и перегораживанзцим элементом, установ ленным на ступенчатом поршне в полос ти между ступенями ступенчатого поршня и подпружиненным относительно него, причем вторая выходная полость соединена с полостью между полостями ступенчатого поршня и с первой выходной полостью, а первая Я входная полость соединена с второй входной полостью.

1061111

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в системах регулирования давления газа.

Известно устройство для регулирования „цавления газа, состояцее из двух параллельно установленных регуляторов давления многорасходного и малорасходного. Чувствительный элемент многорасходного регулятора выполнен в виде ступенчатого поры- 10 ня и образует между ступенями полость переменного давления, которая имеет пневматическую связь через заборник с вторым регулирующим органом малорасходного регулятора С13 15

Недостатком устройства является .пониженная динамическая устойчивость из-за запаздывания опоражнивания полости переменного давления при заполнении выходной полости. 20 ,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является редуктор давления, состоящий из корпуса с входной и выходной полостями, первого регулирующего органа между ними, чувствительного элемента, связанного с вторым регулирующим органом, который коьмутируется с полостью переменного давления; образованной корпусом и норвием, свяэанньм с первым регулируюцим органам.

Имеется также вспомогательная полость, сообщенная через дроссель с полостью переменного давления, что повышает динамическую устойчивость редуктора (2 ).

К недостаткам редуктора следует отнести неустойчивость работы при пониженных выходных давлениях, что объясняется продолжительной подпиткой полости переменного давления 40 из вспомогательной полости через дроссель. Вместо требующегося интенсивного понижения давление в полости переменного далвения будет оставаться избыточным, т.е. редук- 45 тор будет неустойчив или ие обеспечит нужную точность регулирования.

Кроме того, необходимо надежное по прочности и герметичности фпанцевое перекрытие вспомогательной полости, 50 так как фланец нагружен циклически в двух направлениях - под воздействием давления при заполнении и при опоражнивании вспомогательной.полости. Это усложняет конструкцию осо- 55 бенно при необходимости вщделения вспомогательной полости отдельным баллоном с его соединяющими и кре» пящнми элементами.

Цель изобретения - расширение 60 ,диапазона регулирования и упрощение регулятора.

Цель достигается тем, что дополнительная полость образована ступенчатым поршнем и перегораживаюцим элементом, установленным на ступен чатом поршне в полости между ступенями ступенчатого поршня и подпружи неннык относительно него, причем вторая выходная полость соединена с полостью между ступенями ступенчатоdo поршня и с первой выходной полостью, а первая входная полость соединена с второй входной полостью.

На чертеже представлена схема регулятора давления газа.

Регулятор давления газа состоит иэ корпуса 1, между первыми входной 2 и выходной 3 полостями которого установлен первый регулирующий орган - затвор 4 и седло 5, связанный с первыч чувствительным элементом, выполненным в виде ступенчатого поршня б. Второй чувствителъный элемент - поршень 7 образует с корпусом 1 полость 8, сообщенную каналами 9 и 10 с первой выходной полостью 3 и воздействует через толкатель 11 на затвор 12, составляющий с седлом 13 второй регулирующий орган. Забориик 14 предназначен для торможения газового потока, поступающего от седла 13. Второй регулирующий орган коьиутируется через вторую выходную полость 15, эаборник 14 и канал 16 с полостью между ступенями ступенчатого поршня 17. Перегораживающий элемент 18 установлен на ступенчатом поршне 6 и образует с ним дополнительную полость 19. Дроссель 20 выполнен в стенке перегораживающего элемента 18 и ограничивает скорость заполнения дополнительной полости 19 газом. Пружина 21 фикси« рует положение перегораживающего элемента 18 на упорной поверхности

А и способствует быстрому сбросу среды из дополнительной полости 19 при уменьшении среды иэ дополнительной полости 19 при уменьшении давления в полости 17. Ступенчатый поршень 6, находясь под воздействием . выходного давления и имея связь с первые регулирующим органом, обеспечивает дополнительную обратную пневматическую связь в регуляторе по выходному давлению. Пружины 22 и 23 создают необходимое усилие на поршнях 6 и 7. Канал 24 сообщает входные полости 2 и 25.

Регулятор даапения газа работает следующим образом.

В процессе регулировки пружина

22 сжата до усилия, уравновешивающего усилие выходного давления в полости 8 на поршень 7. Пружина 23 сжата до усилия несколько меньшего усилия выходного давления на плоцадь меньшей ступени поршня 6. При малых расходах, когда поток за седлом 13 слабый, работает малорасходный регулятор, т.е. подвижная сис1061111

4 ла 13 и 5 несколько прикрываются затворами. Давление в полости 17 при, этом должно со значительной скорос- . тью уменьшиться. Это обеспечивается тем, что среда из полости 17 не только перетекает по каналу 16 в, эаборник 14, давление в котором изза перекрытия седла 13 уменьшилось, но и через дроссель 20 продолжает заполнять дополнительную полость 19.

При дальнейшем требующемся уменьшении давления в полости 17 полость 19 также должна без задержки опоражниваться, чтобы бить готовой к следующему заполнению через дроссель 20.

>5 Периодичность заполнения и опоражнивания полостей 17 и 19 связана как с периодичностью изменения расхода газа через регулятор, так и с затухающими колебаниями давления в

20 переходных процессах.. Быстрое опоражнивание дополнительной полости 19 обеспечиваеадя отжатием перегораживающего элемента 18 от упорной поверхности А вследствие создающегося

25 перепада давления в полостях. Под.вижность .перегораживающего элемента

18 позволяет исключить его нагружен ность давлением в полости 19 и, следовательно, исключить его nepe3g напряжение и упрочнение соответствую щих сечений. Размещение перегораживающего элемента .18 непосредственно в полости между ступенями ступенчатого порыня позволяет использовать

35 одни корпусные стенки для образова-, ния двух полостей 17 и 19.

Размещение подпружиненного перегораживающего элемента в полости между ступенями ступенчатого поршня позволяет упростить конструкцию

40 и расширить диапазон выходных давлений. При этом расширение диапазона выходных давлений обусловлено гарантированным опорожнеяием дополнительной полости 19..тема - пружина 22, поршень 7, толкатель 11, затвор 12. Седло 5 остается перекрытым затвором 4, так как сжатие пружчны 23 соответствует несколько меньшему давлению, чем давление настойки. Прн увеличении отбора газа через регулятор давление в полостях 3, 15 и 8 уменьшается.

Поршень 7 через толкатель 11 отжимает затвор 12 от седла 13. Интенсивность потока и давление затор моженного потока s заборнике 14 ,. увеличиваются. Повышенное давле: ние по каналу 16 передается в полость

17 между ступенями ступенчатого поршня и, воздействуя на перегораживающий элемент 18 и пораень 6, сов:местно с пружиной 23 отжимает затвор 4 от. седла 5, обеспечивая увеличенный отбор га4а через регулятор. При работе регулятора в условиях изменя« ющегося расхода газа затворы 12 и

4 автоматически отжимаются или поджимаются к своим седлам. Причем затвор 12 отжимается от седла 13 только на величину, обеспечивающую интенсивность потока газа, достаточ-.

: ную для требукшегося увеличения давления в полости 17.

Таким образом; в расходном режиме при малых перемещениях затвора

12 и, следовательно, при малых пере« мещениях пружины 22 обеспечивается высокая точность поддержания выходного давления. При резких увеличениях отбора газа давление в полостях

3, 15 и 8 также резко падает, что вызывает черезмерное отжатие затвора

12 от седла 13 н повышенное давление в полости 17. Повышенное давление в полости 17 и пониженное в полости

3 заставляет перемещаться поршень 6 в направлении отжатия затвора 4 от седла 5. При этом давление в выходной полости резко увеличивается, поршни 7 и 6 отжимаются вверх, седЭикаэ 10039/50 краж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗ5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПрОектная, 4

Составитель Е. Латухина

Редактор О. Колесникова * Техред В, Далекорей Корректор О. Тигор