Регулятор давления газа
Изобретение относится к пневмоавтоматике , а именно к регуляторам давления, поддерживающим давление на заданном уровне, и может быть использовано в силовых пневмоавтоматических системах в различных отраслях промышленности и на транспорте. Цель изоб
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК.
„„SU„„1381450 A1 (51)4 С 05 D 16 )О
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 4)19102/24-24 (22) 16.09.86 (46) 15.03.88. Вюл. М 10 (72) А.Н.Ремизов и Д.В.Шванке (53) 621.646.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
)1! 219970, кл. G 05 D 16/10, 1968.
Авторское свидетельство СССР
II- 349844, . G 05 D I6/10, 1969. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к пневмоавтоматике, а именно к регуляторам давления, поддерживающим давление на заданном уровне, и может быть использовано в силовых пневмоавтоматических системах в различных отраслях промышленности и на транспорте. Цель изобI
1381450 ретения — повышение устойчивости регулятора к автоколебаниям. Регулятор содержит корпус 1, входную 2, выходную 3 и рабочую 4 полости подпружиненного регулирующего клапана 5, шток 6 с чувствительным элементомпоршнем 7, второй поршень 8, пружину 9, винт настройки 10, первый поршень 11, каналы 12, демпфирующую полость 13, дополнительную полость 14, каналы 15. Изобретение позволяет пс— высить устойчивость регулятора к автоколебаниям, в которь е может он вступить при резкой подаче давления, подключении или отключении потребителей, за счет введения дополнительных поршней, первый из которых образует с чувствительным элементом демпфирую1
Изобретение относится к пневмоавтоматике, а именно к регуляторам давления, поддерживающим давление газа на заданном уровне, и может быть использовано в силовых пневмоавтоматических системах в различных отраслях промышленности и на транспорте.
Цель и обретения — повышение устойчивости регулятора к автоколебаниям.
На чертеже представлен регулятор давления газа.
Регулятор содержит корпус 1, входную 2, выходную 3 и рабочую 4 полости, регузирующий орган-клапан 5, который штоком 6 связан с чувствительным элементом-поршнем 7 ° Рабочая 4 и выходная 3 полости разделены вторым поршнем 8, выполненным в виде подпру- О жиненной с двух сторон перегородки, в которой имеется отверстие для штока б. Чувствительный элемент подпружинен рабочей пружиной 9, которая нагружается с помощью винта 10 наст- 21 ройки и тарели, выполненной в виде первого поршня II. B корпусе выполне-. ны проходные каналы 12, которые соединяют демпфирующую полость 13, обрадованную поршнем 7, корпусом 1 и первым поршнем II, с лополнитеЛьной полостью 14 в поршне Я, выполненной в виде кольцевых кан,злс н н,1 пилипдрищую полость, а второй, подпружиненный с двух сторон, разделяет рабочую и выходную полости. В стенках поршня, разделяющего выходную и рабочую полости, имеются каналы, через которые и отверстия в корпусе редуктора демпфирующая полость на установившихся режимах работы соединена с атмосферой. При работе регулятора в момент резкого повышения давления на входе, резкого изменения расхода газа на выходе из редуктора поршень, разде- ляющий выходную и рабочую полости, отходит от положения равновесия и разобщает демпфирующую полость над чувствительным элементом от атмосферы, что препятствует колебаниям чувствительного элемента. 1 ил. ческой поверхности второго поршня.
Отверстия )5 в корпусе при расчетных режимах работы соединяют полость 14 с атмосферой.
Регулятор работает следующим образом.
Газ высокого давления поступает через входной патрубок во входную полость 2, дросселируется в кольцевой щели между клапаном 5 и седлом и из выходной полости 3 через выходной патрубок подается потребителю.
На установившихся режимах работы регулятора давление в выходной полости 3, расположенной под поршнем 8, и в рабочей полости 4, расположенной над поршнем 8, равны, т.к. при нормальных колебаниях давления газ успевает дросселироваться в кольцевой щели между штоком 6 и поршнем 8, не вызывая перемещения поршня. Поршень 8 находится в нейтральном положении и полость 13, расположенная над чувствительным элементом, соединена через отверстие 15, каналы 12 и дополнительную полость 14 с атмосферой.
На установившихся режимах работы в регуляторе не действуют дополнительные силы (например, специально вводимые для полавления колебаний силы трения), препятствующие перемеще1381450 нию подвижных элементов, что обеспечивает большую статическую точность.
При действии на регулятор сильных внешних возмущений (например, резкое
5 изменение давления питания или резкое изменение расхода газа) давление в полости 3, расположенной под поршнем 8, скачкообразно изменяется. В зависимости от характера внешнего возмущения оно может либо резко возрасти, либо резко упасть.
Для выравнивания давления в полостях 3 и 4 необходимо, чтобы газ из полости 3 перетек в полость 4 (или наоборот). ТаК как при сильных внешних возмущениях давление в полости
3 падает (или возрастает) на значительную величину (по отношению к значению на установившемся режиме), то 20 выравнивание давления в полостях 3 и 4 происходит не мгновенно, а за некоторый промежуток времени, в течение которого газ из одной полости перетекает в другую. Вследствие этого на поршень 8 действует перепад давлений, под влиянием которого он перемещается в осевом направлении, при этом кольцевая дополнительная полость 14 смещается относительно отверстий в корпусе 14 и полость 13 над чувствительным элементом разобщается с атмосферой.
При резком возрастании давления в рабочей полости (например, в случае резкого увеличения давления питания, или резкого частичного перекрытия расходного вентиля на входе ре-: гулятора) на поршень 8 действует перепад давлений, перемещающий его
40 вверх, при этом полости 14 и 13 разобщаются с атмосферой. В полости 13 создается воздушный демпфер, что препятствует резкому перемещению чувствительного элемента 7 под действием
45 скачка давления в рабочей полости в направлении рабочей пружины. После выхода регулятора на установившийся режим работы поршень 8 возвращается в исходное положение и полость !3 над чувствительным элементом 7 вновь соединяется с атмосферой.
При резком падении давления в рабочей полости (например, при резком падении давления питания или при резком увеличении расхода через расходный вентиль) на поршень 8 действует перепад давлений, перемещающий его в направлении клапана 5, при этом кольцевая полость 14 перемещается с поршнем и разобщается с атмосферой, а вместе с этим разобщается с атмосферой и полость 13 над чувствительным элементом. Эта полость служит воздушным демпфером для чувствительного элемента и препятствует резкому перемещению последнего в направлении клапана 5.
После выхода регулятора на устойчивый режим работы поршень 8 возвращается в исходное положение, полость
l3 над чувствительным элементом соединяется с атмосферой.
Таким образом, при резких внешних возмущениях, способствующих возникновению в регуляторе автоколебаний, в нем возникают дополнительные силы, действующие на чувствительный элемент, направление которых противоположно возмущающим силам. Дополнительные силы компенсируют их и предохраняют регулятор от входа в режим автоколебаний.
Регулятор имеет высокую устойчивость к автоколебаниям, при этом повышение устойчивости достигается без снижения статической точности, так как демпфирующие силы действуют только на динамических режимах работы, а на статических отсутствуют и не создают сопротивления перемещению подвижных элементов регулятора.
Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
Регулятор давления газа, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен подпружиненный регулирующий клапан, связанный через шток с чувствительным элементом, снабженным пружиной задания, связанной через тарель с винтом настройки, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости ре1 улятора к автоколебаниям, тарель выполнена в виде первого поршня, образующего с чувствительным элементом демпфирующую полость, а в выходной полости установлен второй поршень, подпружиненный с двух сторон и образующий с чувствительным элементом рабочую полость, причем на цилиндрической поверхности второго поршня и в корпусе выполнены каналы с возможностью соединения через них демпфирующей полости с атмосферой.
