Устройство для регулирования расхода газа

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования расхода газа. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности устройства за счет корректировки характеристики задающего дросселя при превышении ошибкой допустимой величины, определяемой с помощью введенных в конструкцию регулятора измерителя расхода газа, задающего элемента и элемента сравнения . В данной конструкции регулятора расхода газа использовано двухступенчатое регулирование, позволяющее уменьшить перестановочные усилия в первом регулирующем органе за счет уменьшения перепада давлений на нем и использовать чувствительный элемент, связанный с вторым регулирующим органом, меньшей жесткости - вялую мембрану. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 . G 05 0 7/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPM ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828835/24 (22) 15,03.90 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (75) О.А.Плакида (53) 621.646.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N -479090,,кл. G 05 0 7/01, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N. 1485205, кл. G 05 D 7/01, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

РАСХОДА ГАЗА (57) Изобретение относится.к автоматике, в частности к устройствам для регулирования расхода газа. Цель изобретения — расшире. ние области применения и повышение точИзобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования расхода газа.

Известен регулятор расхода газа, со.держащий корпус с входным и выходным каналами, в котором расположен двухмембранный чувствительный элемент, разделяющий корпус на три камеры, одна из которых, образованная корпусом и мембранами, соединена с входным каналом, вторая, образованная корпусом и мембраной с большей площадью, соединена через задающий дроссель с входным каналом и через переменный дроссель типа сопло-заслонка с— выходным каналом, а камера, образованная корпусом и мембраной с меньшей эффективной площадью, соединена через полый шток с выходным каналом.

Недостатком известного регулятора яв.ляется малая точность регулирования расхода газа.,, ЯЛ 1742792 А1 ности устройства за счет корректировки характеристики задающего дросселя при пре- . вышенйи ошибкой допустимой величины; определяемой с помощью введенных в конструкцию регулятора измерителя расхода газа, задающего элемента и элемента сравнения. В данной конструкции регулятора расхода газа использовано двухступенчатое регулирование, позволяющее уменьшить перестановочные усилия в первом регулирующем органе за счет уменьшения перепада давлений на нем и использовать чувствительный элемент, связанный с вторым регулирующим органом, меньшей жесткости— вялую мембрану. 1 ил.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор расхода газа, содержащий корпус, в котором установлена вялая мембрана с жестким центром, разделяющая корпус на две камеры, одна из которых соединена с входным каналом, а вторая — через задающий дроссель с входным каналом и через переменный дроссель типа сопло-заслонка с выходным каналом. причем на штоке, соединенном с жестким центром мембраны, установлен грузовой задатчик, а конец штока размещен в центрирующем опорном гнезде, расположенном в основании первой камеры.

Недостатком известного регулятора является тот факт, что компенсация изменения усилия на заслонку, закрепленную на жестком центре мембраны, пропорционального изменению давления на выходе регулятора, осуществляется за счет отхода

1742792 заслонки от сопла и изменения расхода га-. за, что и обусловливает погрешность регупирования, Этот недостаток особенно существенен при повышенных давлениях (2 — 10 ат), когда расстояние между соплом и заслонкой очень мало, и тогда изменение усилия на заслонку пропорционально изменению давления на выходе регулятора.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования расхода газа, содержащем регулятор расхода газа, включающий в себя корпус, в котором установлена вялая мембрана с жестким центром, разделяющая корпус на две камеры, первая из которых соединена с входным каналом непосредственно, а вторая соединена с входным каналом через задающий дроссель и с выходным каналом через переменный дроссель типа сопла-заслонка, сопло которого выполнено в штуцере выходного канала, а заслонка укреплена на жестком центре мембраны, соединенном со штоком, на котором укреплен грузовой эадатчик, а конец штока размещен в центрирующем опорном гнезде, расположенном в основании первой камеры, во входном канале установлен измеритель расхода газа, электрический выходной сигнал с которого поступает на первый вхад элемента сравнения, второй вход. которого соединен с цифровым задатчиком, а выход — с управляющим входом задающего дросселя.

В предлагаемом устройстве установле.ны цифровой измеритель расхода газа и дополнительные средства для управления задающим дроссепем регулятора, что обеспечивает возможность дистанционного управления последним и повышает точность поддержания расхода газа эа счет периодической корректировки характеристики дросселя при превышении ошибкой допустимой величины. Кроме того, в предлагаемом устройстве осуществляется двухступенчатое регулирование с помощью двух последовательно установленных регулирующих органов, у первого из которых (дополнительного задающего дросселя) характеристика изменяется с помощью привода по сигналу рассогласования, поступающему с блока сравнения, при превышении. ошибкой допустимой величины, а второй изменяет свою характеристику для поддержания постоянства перепада давлений на первом, что позволяет уменьшить перепад давлений на управляемом задающем элементе (переменном дросселе), а со10 Устройство содержит регулятор расхода газа, включающий корпус 1, в котором

35

40 характеристике задающего дросселя 7. При

45 этом в установившемся состоянии сила, со50 за, имеет некоторую величину, обеспечивающую перепад давлений на дросселе 7, необходимый для поддержания состояния . равновесия. Изменение давления на выходе

55 регулятора вызовет изменение расхода га15

25 ответственно, и на мембране, в результате становится возмо>кным уменьшение жесткости мембраны, а следовательно, повышение ее чувствительности, и уменьшение требуемых перестановочных усилий для изменения характеристики первого регулирующего органа — переменного дросселя.

На чертеже представлено устройство для регулирования расхода газа. установлена вялая мембрана 2 с жестким центром 3, разделяющая корпус на две камеры: первую 4 и вторую 5. Камера 4 соединена с входным каналом 6 непосредственно, а камера 5 соединена с входным каналом 6 через задающий дроссель 7 и с выходным каналом через переменный дроссель типа сопла-заслонка, сопло 9 которого выполнено в штуцере 10 выходного канала 8. Жесткий центр 3 с укрепленной на нем,заслонкой 19 соединен со штоком 11, на котором закреплен грузовой задатчик 12, а конец 13 штока 11 размещен в центрирующем опорном гнезде 14, распо ложенном в основании камеры 4. Измеритель 15 расхода газа установлен во входном канале 6 и связан c ïåðâûì входом 18 элемента 16 сравнения, второй вход 17 которого соединен с цифровым задатчиком, а выход 20 — с управляющим входом задающего дросселя 7.

Устройство для регулирования расхода газа работает следующим образом.

При включении устройства в работу газ подается во входной канал 6, проходит измеритель 15 расхода газа, поступает в камеру 4, через задающий дроссель 7 — в камеру

5 и далее через переменный дроссель типа сопло-заслонка в выходной канал 8.

Устройство для регулирования расхода газа выходит на режим, соответствующий установленной в предыдущем включении здаваемая перепадом давлений на вялой мембране 2 с жестким центром 3, уравновешивается весам подвижчой системы с грузовым задатчиком 12. Зазор между соплом

9 и заслонкой 19, определяющий расход raза, а следовательно, изменение перепада давлений на дроеселв 7 и нарушение равновесия подвижной системы, в результате последняя будет перемещаться в направлении, уменьшающем изменение

1742792 расхода. Остаточноеизменениерасходаоп- новочные усилия в первом регулирующем ределяет величину погрешности поддержа- органе за счет уменьшения перепада давления заданного расхода газа. Величина ний на нем и использовать чувствительный расхода газа, определяемая измерителем элемент. связанный с вторым регулирую15 расхода газа, электрический сигнал с ко- 5 щим органом, меньшей жесткости — вялую торого поступает на первый вход элемента мембрану.

16 сравнения, а на второй вход 17 которого Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я поступает сигнал с цифрового задатчика, Устройство для регулирования расхода сравнивается в элементе 16 сравнения с газа. содержащее регулятор расхода газа, заданием, и если отклонение больше допу- 10* включающий в себя корпус, в котором устастимой погрешности, то на управляющем новлена вялая мембрана с жестким центна первую входе задающего дросселя 7 появится сиг-. ром, разделяющая корпус на и нал, изменяющий его характеристикутаким камеру, соединенную непосредственно с образом, чтобы погрешность поддержания входным каналом, и вторую камеру, соедирасхода уменьшалась. Когда погрешность 15 ненную с входным каналом через задающий станет меньше допустимой величины, сиг- дроссель и с выходным каналом через перенал на входе дросселя исчезнет и регулятор менный дроссель типа сопло-заслонка, собудет поддерживать заданный.расход. пло которого выполнено в в штуцере

Таким образом, преимуществом пред- выходного канала, а заслонка укреплена на лагаемого устройства для регулирования 20 жестком центре мембраны, связанном со расхода газа по сравнению с известным яв- штоком, на котором .укреплен грузовой заляется расширение области применения. датчик, а конец размещен в центрирующем обусловленное обеспечением возможности опорном гнезде, расположенном в основадистанционного управления регулятором, и нии первой камеры. о т л и ч а ю щ е е с я повышение точности поддержания задан- 25 тем. что, с целью расширения области приного расхода газа за счет подстройки харак- менения и повышения точности устройства, теристики задающего дросселя регулятора, во входном канале установлен. измеритель в случае отклонения расхода газа от задан- расхода газа, выход которого соединен с ного на величину больше допустимой, опре- первым входом. элемента сравнения, второй деляемого элементом сравнения. а также 30 вход которого соединен с задатчиком расхоиспользование двухступенчатого регулиро-. да, а выход — с управляющим входом задавания, позволяющего уменьшить переста- ющего дросселя, д