Устройство для регулирования давления газа

 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в системах газоснабжения . Цель изобретения - повышение точности устройства для регулирования давления газа. Устройство (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

КаЪБЛИН (19) (11) (51)4 G 0 Э 16 10,13

fi »|

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1236443 (21 } 41 23748/24-24 (22) 25.09.86 (46) 15.02.88. Бюл. Р 6 (72) Н.Н.Расчетнов (53) 621.646.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1236443, кл. С 05 D 16/10, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в системах газоснабжения. Цель изобретения — повьппение точности устройства для регулирования давления газа. Устройство

1374192 содержит регулятор давления 1 с расположенным в корпусе 3 регулирующим органом 7, связанным штоком с чувствительньпч элементом 8, нагруженным пружиной задания 9, и пневматический клапан 2 с расположенным в корпусе

13 регулирующим органом 16, связанным штоком с чувствительным элеменИзобретение относится к области автоматического регулирования, может быть использовано в системах газоснабжения и является усовершенствова5 нием устройствапо авт.св. У 1236443.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Устройство для регулирования давления газа показано на чертеже. !О

Устройство содержит регулятор 1 давления и пневматический клапан 2, предназначенный 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 полостями, между которыми установлен регулирующий орган — седло 6 и затвор 7. На 2р чувствительном элементе 8, нагруженном в исходном состоянии пружиной 9 задания, сравниваются усилия от выходного давления и затвора 7 с одной стороны и от давления в рабочей по- 25 лости 10 на площадь А с другой. Дроссель 11 соединяет рабочую полость 10 с атмосферой и обеспечивает возможность получения в этой полости переменного давления. Пневматический кла- 30 пан 2 состоит из корпуса 12 с входной 13 и выходной 14 полостями, седла 15, затвора 16 и пружины 17.

Поршень 18 является чувствительным элементом, на котором сравнивают- 35 ся усилие от давления в полости 14 суммарно с усилием от затвора 16 и усилие со стороны поршня 19, который образует в корпусе 12 первую 20 и вторую 21 полости и воспринимает пе- 40 репад давления в зоне Б выходной магистрали и в канале 22, имеющем входной дроссель 23 и выходной регулируетом 18, закрепленным в поршне 19, нагруженном через цилиндр 30 второй пружиной задания 29. Регулятор давления 1 снабжен дополнительным поршнем 31, установленным с уплотнением в полости 33 чувствительного элемента 8 между корпусом и пружиной задания 9. 1 ил. мый дроссель 24, которые позволяют изменять давление в канале 22 с учетом потерь в выходной магистрали.

Канал 25 сообщает выходную 14 и рабочую 10 полости, а канал 26 обеспечивает соединение полости 20 с зоной

Б и питание пневматического клапана.

Из зоны В выходной полости 5 давление подается на вход дросселя 23.

Выходной трубопровод 27 с установленным на нем запорным органом 28 обеспечивает подвод рабочей среды к потребителю и вместе с выходной полостью 5 составляют 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, Дополнительный поршень 31, установленный с уплотнением в виде кольца 32 в полости 33 чувствительного элемента 8, имеет на торцах опорные поверхности Г и Д и связан с чувствительным элементом

8 через пружину 9 задания. Полость

33 между дополнительным поршнем 31 и чувствительным элементом 8 сообщена каналом 34 с атмосферой.

Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом., В исходном положении устройства оно путем сжатия пружины 29 настроено на требующее выходное давление.

Затворы 7 и 16 отжаты от седел 6 и

15 пружинами 9 и 29. При этом опорная поверхность Г поршня 31 контактирует с корпусом 3.

При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее по кана1374192

ВНИИПИ Заказ 601/43 Тираж 866 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лам 22,27 и 26 — во входную полость

13, а также в первую 20 и вторую 21 полости пневматического клапана.

Поскольку усилие пружины 9 сравни5 тельно мало, то рост давления в выходной полости 5 в основном определяется ростом давления в полостях 14 и 10. По достижении некоторого давления в полости 10 (меньшего, чем требуется для рабочего режима) поршень 31, сжимая пружину 9 задания, выходит из контакта с корпусом 3 и входит в контакт с чувствительным элементом 8 опорной поверхностью Д.

Пружина 9 задания перестает оказывать воздействие на подвижную систему регулятора. Но поскольку площадь

А больше площади чувствительного элемента 8 со стороны выходной полос- 20 ти 5, то процесс заполнения выходной магистрали прекращается только при достижении в ней требуемого давления настройки. Рост давления в рабочей полости 10 прекращается еще раньше. 25

Давление в этой полости меньше выходного и соответствует настройке пневматического клапана 2.

При закрытом запорном органе 28 устройство выходит на установившийся режим работы, когда давления в полостях 5,20 и 21 равны, негерметичность перекрытия седел 6 и 15 обеспечивает приток среды, компенсирующий ее отток через дроссель !1, В безрасходном режиме при равенстве площадей поршня 18 и цилиндра 30 пневматический клапан 2 работает как задающий регулятор давления.

Когда запорный орган 28 открыт 4 устройство работает в расходном режиме. Гидравлические потери в выходной.магистрали компенсируются работой пневматического клапана 2 и регулируемого дросселя 24, которым при 45 настройках регулируется отток среды из канала 22, и следовательно, давление в нем.

Компенсация гидравлических потерь осуществляется следующим образом.

Так как местные гидравлические потери, как и потери по длине трубопроводов, пропорциональны квадрату скорости, а при неизменном давлении— квадрату расхода среды, то на участке объекта регулирования от эоны В до эоны Б моделируются потери на всей выходной магистрали. Перепад давления в зонах В и Б, который в канале 22 может быть уменьшен путем некоторого открытия регулируемого дросселя 24, передается на поршень

19. Дополнительное усилие на поршень

19 со стороны полости 21 влечет за собой компенсирующее увеличение давления в полости 14 на некоторую величину дР „ . При определенном соотношении площадей поршней 18 и 19 и поршня 8 (в полостях 5 и 10) это увеличение давления на площади А поршня 8 дает требуемое увеличение давления в выходной полости 5, компенсирующее гидравлические потери давления.

В предлагаемом устройстве пружина

9 задания выходит из контакта с корпусом 3 еще в процессе выхода устройства на рабочий режим, и в рабочем регулируемом процессе не оказывает воздействия на подвижную систему, что исключает ошибку регулирования, связанную с ее деформацией, и повышает точность регулирования давления.

Пружина 9 задания, усилие которой в исходном положении устройства в 1,53 раза превышает усилие со стороны затвора 7, обеспечивает отжатие затвора от седла 6 в начальный период выхода устройства на рабочий режим.

Рост давления в полости 33 исключается соединением этой полости с атмосферой каналом 34.

Формула изобретения

Устройство для регулирования давления газа по авт. св. Ф 1236443, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дополнительный поршень, а в чувствительном элементе выполнена полость, причем дополнительный поршень установлен с уплотнением в полости чувствительного элемента между корпусом и нагружающей чувствительный элемент пружиной задания, а полость между дополнительным поршнем и чувствительным элементом сообщена с атмосферой.