Устройство для регулирования давления газа

 

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в качестве автоматической системы регулирования давления перед потребителем газовой сети. Цель изобретения - увеличение пропускной способности устройства. Устройство состоит из регулятора 1 давления и пневматического клапана 2, предназначенного для создания задающего давления, автоматического измерения гидравлических потерь и выдачи пневматического сигнала на регулятор 1 давления. При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее по каналам 22, 27 и 26 - 8о входную полость 13, а также в первую 20 и вторую 21 полости (Л ю о 4 00 Го 7f fS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 05 D 16 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р/

1g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1043607 (21) 3785592/24-24 (22) 28.08.84 (46) 07.06.86. Вюл. ¹ 2 1 (72) Н.Н. Расчетнов (53) 621,646.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1043607, кл, С 05 Э 16/ fO, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в качестве автоматической системы регулирования давления перед

ÄÄSUÄÄ 1236443 А 2 потребителем газовой сети. Цель изобретения — увеличение пропускной способности устройства. Устройство состоит иэ регулятора 1 давления и пневматического клапана 2, предназначенного для создания задающего давления, автоматического измерения гидравлических потерь и выдачи пневматического сигнала на регулятор 1 давления. При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее по каналам 22, 27 и 26 — во входную полость t3, а также в первую 20 и вторую 21 полости

1236443 пневматического клапана 2 ° Рост дав- ления в выходной полости 5 в основном опредяется ростом давления в полостях 14 и 10. В безрасходном режиме при равенстве площадей поршней 18 и

30 выходное давление в полостях 20 и 21 не создает на подвижной системе пневматического клапана 2 никаких усилий и пневматический клапан 2 ра;ботает как задаюпдй регулятор дав-

Изобретение относится к пневмоавтоматике, может быть использовано в качестве автоматической системы регулирования давления перед потребителем газовой сети и является усовер- шенствованием устройства по авт.св.

9 1043607.

Цель изобретения — увеличение про-. пускной способности устройства.

На чертеже изображена конструктив- 1О ная схема устройства для регулирования давления газа.

Устройство состоит из регулятора

1 давления, пневматического клапана г

2, предназначенного для создания задающего давления, автоматического измерения гидравлических потерь и выдачи пневматического сигнала на регулятор 1 давления, который содержит корпус 3 с входной 4 и выходной 5 2о полостями, между которыми установлены регулирующий орган — седло 6 и затвор

7. На чувствительйом элементе 8 сравниваются усилия от выходного давления и со стороны затвора 7, а также от 25 пружины 9 задания и давления в рабочей полости 10 на площадь " . Дроссель

11 обеспечивает сообщение рабочей полости 10 с атмосферой и возможность получения в этой полости переменного gg давления. Пневматический клапан 2 состоит из корпуса 12 с входной 13 и выходной 14 полостями, седла 15, затвора 16 и пружины 17 °

Поршень 1g является чувствительным элементом, на котором сравниваются усилия от давления в полости 14 суммарно с усилием от затвора 16 и со стороны поршня 19 который обраления ° В расходном режиме гидравличес кие потери в выходной магистрали комперсируются работой пневматического клапана 2 регулируемого дросселя 4, которым при настройках регулируется отток среды из канала 22 и, следовательно, давление в нем применительно к гидравлическим потерям выходной магистрали. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 зует в корпусе пневматического клапана 2 первую 20 и втрую 21 полости и воспринимает перепад давлений в зоне Б выходной магистрали и в канале 22, имеющем входной 23 и выходной регулируемый 24 дроссели, позволяющие изменять давление в канале

22 применительно к потерям в выходной магистрали. Канал 25 сообщает выходную 14 и рабочую 10 полости, а канал 26 обеспечивает сообщение полости 20 с зоной Ь и питание пневматического клапана 2. Из зоны о выходной полости 5 давление подается на вход дросселя 23. Выходной трубопровод 27 с установленным на нем в числе прочих элементов запорным органом 28 обеспечивает подвод рабочей среды к потребителю и вместе с выходной полостью 5 составляет объект регулирования устройства. Пружина

29 является второй пружиной задания и воздействует на поршень 19 через цилиндр 30, герметизирующий полость

21 и обеспечивающий равенство эффективных площадей поршня 19.

Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом.

В исходном положении устройства, когда оно путем сжатия пружины 29 настроено на требующееся выходное давление, затворы 7 и 16 отжаты от седел 6 и 15 пружинами 9 и 29. При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее .по каналам

22, 27 и 26 во входную полость 13, а также в первую 20 и вторую 21 по12364 следует подставить aP„„ вместо р„, Для устройства необходимо чтобы

2б усилие 9 пружины превышало усилие состороны затвора 7.

Тогда при подводе входного давления среда через кольцевой затвор между затвором 7 и седлом 6 поступает

25 в зону Б для питания пневматического клапана 2. По соображениям упрощения конструкции это превышение целесообразно ограничить и принять равным !,5-3 раза. щ Кроме того, необходимо соблюдение условия с Р

Р +ЛР -hP F йЬ! 1 1 P лости пневматического клапана. Поскольку усилие пружины 9 мало, то рост давления в выходной полости 5 в основном определяется ростом давления в полостях 14 и 10. При закрытом запорном элементе 28 устройство выходит на установившийся режим работы, когда давление в полостях 5, 20 и 21 равны, негерметичность перекрытия седел 6 и 15 обеспечивает 1О приток среды, компенсирующий ее отток через дроссель 11.

Давление среды в выходной полости

11 пневматического клапана на чувствительный элемент 18 суммарно с воз — 15 действием затвора 16 уравновешивают усилие второй пружины 29 задания.

Это же давление, передаваемое по каналу 25 в рабочую полость 10, воздействует на площадь " и суммарно с усилием пружины 9 задания уравновешивает воздействие давления в выходной полости 5 на чувствительный элемент 8. В беэрасходном режиме при равенстве площадей поршня 18 и цилиндра

30 выходное давление в полостях 20 и

21 не создает на подвижной системе пневматического клапана 2 никаких усилий и пневматический клапан работает как задающий регулятор давления.

Когда запорный элемент 28 открыт, устройство работает в расходном режиме. Гидравлические потери в выходной магистрали компенсируются работой пневматического клапана 2 регулируе- З ,55 мого дросселя 24, которым при настройках регулируется отток среды из канала 22 и, следовательно, давление в нем применительно к гидравлическим потерям выходной магистрали. 40

Компенсация гидравлических потерь осуществляется следующим образом.

Так как местные гидравлические потери, как и потери IIo длине трубопроводов, пропорциональны квадрату ско- 45 рости, а при неизменном давлении— квадрату расхода среды, то на участке объекта регулирования от зоны 8 до зоны Б моделируются потери на всей выходной магистрали. Перепад давлений5О в зонах 6 и 5, который в канале 22 может быть уменьшен путем некоторого открытия регулируемого дросселя 24, передается на поршень 19. Дополнительное усилие на поршень 19 со сто- к5 роны полости 21 повлечет за собой компенсирующее увеличение давления в полости 14 на некоторую величину дР кл

43 4

При определенном соотношении площадей поршней 18 и 19 и поршня 8 (в полостях 5 и 10) добавка давления 6Р< на площадь A поршня 8 дает требующееся увеличение давления в выходной полости 5, компенсирующее гидравлические потери давления. В связи с тем, что в рабочей полости 10 в отличие от известного устройства корректирующее воздействие оказывает не все давление Р „, а только его изменяющаяся составляющая hP„„, в выводах зависимости где Р-„„- выходное давление на выходе устройства (перед потребителем).

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования давления газа по авт.св. В 1043607, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения пропускной способности, установлена вторая пружина задания, связанная с поршнем пневматического клапана.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, пружина задания на регуляторе давления установлен,а с постоянной величиной деформации, соответствующей усилию, в 1 5-3 раза превышающему усилие со стороны регулирующего органа.