Регулятор давления газа

 

Изобретение относится к устройствам регулирования давления и перекрытия магистрали газа в системах кондиционирования и противообледенения летательных аппаратов. Цель изобретения расширение функциональных возможностей регулятора. Регулятор давления газа состоит из трубопровода с расположенным в нем регулирующим и перекрывным поршневым органами, пневмопривода, командного прибора и электропневмоклапана. Новым в регуляторt является то, что регулирующий орган дополнительно выполняет функцию перекрывного устройства, дублируя поршневой перекрывной орган. Принцип действия регулятора основан на поддержании равновесия сил воздействия давления, сформированного командным прибором, на поршне пневмопривода с одной стороны и упругих сил с другой в режиме регулирования и при одновременном воздействии давления на поршень пневмопривода и поршень перекрывного устройства в режиме перекрытия магистрали газа. Регулятор выполняет две функции: регулирование и поддержание выходного давления в заданных величинах; перекрытие магистрали газа как поршнем перекрывного устройства, так и регулирующим органом (заслонкой). 1 ил.

Изобретение относится к устройствам регулирования давления и перекрытия магистрали газа в системах кондиционирования и противообледенения летательных аппаратов.

Известен регулятор давления газа, содержащий корпус с расположенным в нем регулирующим органом, связанным с пневмоприводом, внутренняя полость сильфона сообщена с устройством для создания управляющего давления [1] Недостатком этого регулятора является отсутствие с нем функции перекрывного устройства и установка дополнительного агрегата, обеспечивающего перекрытие магистрали газа.

Также известен регулятор давления газа, содержащий корпус с расположенным в нем регулирующим органом, кинематически связанным с сильфонным пневмоприводом, в корпусе которого имеются управляющая и рабочая полости, регулятор, соединенный с входным патрубком, трехходовый электропневмоклапан, вход которого соединен с выходом регулятора, первый выход соединен с рабочей полостью, а второй через обратный клапан и дроссель соединен с управляющей полостью, поршневой пневмопривод, который кинематически связан с регулирующим органом, а управляющая полость привода соединена с источником питания через электропневмоклапан [2] Недостатком этого регулятора является наличие одного элемента, выполняющего две функции: регулирующего органа и запорного устройства, что уменьшает надежность регулятора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор давления газа, содержащий корпус с расположенным в нем регулирующим органом, выполненным нормально открытым, и запорным органом, состоящим из подпружиненного поршня, входного и выходного обтекателей, образующих с поршнем первую и вторую полости, при этом рабочая полость командного прибора сообщена с полостью регулятора между регулирующим и запорным органом через первую полость запорного органа, вторая полость которого через нормально закрытый клапан электропневмоклапана соединена с полостью регулятора между регулирующим и запорным органом и через нормально открытый клапан электропневмоклапана с атмосферой, а управляющая полость пневмопривода сообщена с атмосферой через дроссель [3] Недостатком такого регулятора является неполное использование возможностей регулятора с целью повышения надежности в режиме работы перекрытия магистрали газа.

Цель изобретения повышение надежности регулятора путем одновременного использования регулирующего органа в качестве дополнительного перекрывногоустройства.

Это достигается тем, что в регуляторе давления газа электропневмоклапан сообщает в обесточенном положении одновременно входную полость регулятора с рабочей полостью пнемопривода и полостью закрытия поршневого органа.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенный регулятор давления газа отличается тем, что рабочая полость пневмопривода и полость "закрытия" поршневого органа могут быть одновременно соединены либо с входом регулятора, либо с атмосферой с помощью электропневмоклапана.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого регулятора давления газа.

Регулятор давления газа содержит корпус 1 с нормально открытым регулирующим органом 2, связанным с подпружиненным пружиной 3 поршнем 4 пневмопривода 5, командный прибор 6, содержащий чувствительный элемент 7, клапан 8 и регулировочную пружину 9, электропневмоклапан 10 с нормально открытым клапаном 11, нормально закрытым клапаном 12 и пружиной 13, подпружиненный пружиной 14 нормально закрытый запорный орган, выполненный в виде поршня 15, установленный за регулирующим органом 2 на направляющей 16 и снабженный входным обтекателем 17 и выходным обтекателем 18, образующим с поршнем замкнутые полости 19 и 20.

Управляющая полость 21 пневмопривода и замкнутая полость 19 запорного органа сообщены с входом регулятора через нормально открытый клапан 11 электропневмоклапана 10 или с атмосферой посредством открытия нормально закрытого клапана 12 электропневмоклапана 10. Кроме того, управляющая полость 21 сообщена с выходом командного прибора 6, рабочая полость которого сообщена с выходом регулятора.

Полость 23 регулятора между регулирующим органом 2 и поршнем 15 сообщена с замкнутой полостью 20 запорного органа.

Устройство также имеет дроссель 26.

Регулятор работает следующим образом.

При подаче давления на вход регулятора давление поступает в полость 20, а также в управляющую полость 21 и полость закрытия 19 через нормально открытый клапан 11. При этом на поршне 4 возникает перепад давления, под действием которого поршень, сжимая пружину 3, перемещается и переставляет регулирующий орган 2 в закрытое положение до полного перекрытия проходного сечения 25, а поршень 15 остается неподвижным, перекрывая проходное сечение 24 только под действием пружины 14, так как давление в полости 19 равно давлению в полости 20 и перепад давления на поршне отсутствует.

Для принудительного открытия регулятора необходимо подать электропитание на электропневмоклапан 10. При этом нормально открытый клапан 11 закрывается, а нормально закрытый клапан 12 открывается и полости 19 и 21 сообщаются с атмосферой. Давление в полости 19 падает и на поршне 15 образуется перепад давления, под действием которого поршень 15, сжимая пружину 14, перемещается, открывая проходное сечение 24. Одновременно падает давление в полости 21, уменьшается перепад давления на поршне 4 и под действием пружины 3 поршень перемещается, переставляя регулирующий орган 2 в открытое положение. Проходные сечения 24 и 25 открыты и давление с входа регулятора попадает на выход регулятора. При достижении давлением на выходе регулятора величины настройки командного прибора 6 клапан 8 открывается, в результате чего давление поступает в управляющую полость 21 и регулирующий орган перемещается в сторону закрытия проходного сечения 25, ограничивая тем самым дальнейший рост давления на выходе регулятора. При дальнейшем повышении давления на входе в регулятор и последующем его снижении до величины настройки командного прибора 6 давление на выходе регулятора будет оставаться постоянным. При этом поршень 15 неподвижен и остается в открытом положении, а регулирующий орган 2, управляемый поршнем 4, перемещается в зависимости от величины входного давления. Регулятор находится в режиме регулирования.

При последующем снижении давления на входе в регулятор до нуля регулирующий орган 2 под действием пружины 3 полностью открывается, а поршень 15 под действием пружины 14 полностью закрывается.

Для принудительного закрытия регулятора, находящегося в режиме регулирования давления, необходимо снять электропитание с электропневмоклапана 10. При этом под действием пружины 13 клапан 12 закрывается, а клапан 11 открывается в полость 21 пневмопривода 5 и полость 19 поршневого органа сообщаются с входом регулятора. Давление поступает в управляющую полость 21 и под действием перепада давления поршень 4 перемещается, сжимая пружину 3, и переставляет регулирующий орган 2 в закрытое положение до полного перекрытия проходного сечения 25, одновременно давление поступает в полость 19 и перепад давления на поршне 15 исчезает, в силу чего поршень 15 под действием пружины 14 перемещается и полностью перекрывает сечение 24. Таким образом закрывается регулятор регулирующим органом 2 и поршнем 15, что позволяет повысить надежность работы регулятора в режиме перекрытия магистрали газа так как при возможном отказе поршневого органа не происходит полного отказа регулятора.

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий последовательно установленные в трубопроводе регулирующую заслонку с пневмоприводом, сообщенным с командным прибором, и перекрывной двухполостной поршневой орган, управляемые электропневмоклапаном, отличающийся тем, что электропневмоклапан выполнен с возможностью обеспечения сообщения в обесточенном положении одновременно входной полости регулятора с рабочей полостью пневмопривода и полостью закрытия поршневого органа, а при подаче электропитания отключения входной полости регулятора и сообщения одновременно рабочей полости пневмопривода и полости закрытия поршневого органа с атмосферой.

РИСУНКИ

Рисунок 1