Регулятор перепада давления

 

Изобретение относится к регуляторам перепада давления и может быть использовано в водяных радиаторных отопительных установках. Регулятор перепада давления содержит корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, диафрагму, пружину нагружения с опорным элементом, шток с запорным элементом, полости выходного давления и противодавления. Корпус выполнен из проточной части и регулирующей части в виде нижнего и верхнего корпусов, шток пропущен в крышку через диафрагму, имеющую тороидальную рабочую поверхность, и снабжен сквозным каналом и дросселем, а запорный элемент выполнен в виде золотника, шарнирно закрепленного через демпфирующий элемент на штоке и взаимодействующего внешней поверхностью с внутренней поверхностью направляющей, жестко установленной с уплотнением в нижнем корпусе регулирующей части и соединенной с помощью резьбы с проточной частью корпуса. Крышка закреплена в верхнем корпусе регулирующей части герметично, а опорный элемент установлен в крышке с уплотнением и образованием герметичной промежуточной полости между ним и пропущенным через диафрагму концом штока, взаимодействующим с пружиной нагружения. Промежуточная полость соединена каналом штока с входным отверстием. На внешней поверхности крышки закреплены информационная шкала и маховик с риской. Со стороны входного отверстия проточной части корпуса смонтирован штуцер с дренажным клапаном. Изобретение позволяет обеспечить постоянство величины перепада давления, увеличить срок службы и улучшить свойства регулятора. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к регуляторам перепада давления и может быть использовано в водяных радиаторных отопительных установках.

Известен регулятор перепада давления, включающий корпус, между входным и выходным отверстиями которого выполнен канал для прохождения потока, запорный элемент, нагруженную пружиной диафрагму, камеру давления и камеру противодавления, в которых концентрично вдоль оси между входным и выходными отверстиями корпуса расположена центральная труба /см. патент РФ 2137004, кл. F 16 К 31/365/.

Недостаток известного технического решения заключается в том, что клапан не разгружен от входного давления, тем самым ухудшаются статические характеристики регулятора, возможно заедание клапана на трубе из-за наличия боковых сил от диафрагмы, кроме того, неустойчив к колебательным воздействиям, что приведет к сокращению срока службы регулятора.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному решению является регулятор перепада давления, включающий корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, диафрагму, пружину нагружения с опорным элементом, шток с запорным элементом, полости выходного давления и противодавления /см. патент РФ 2137005, кл. F 16 К 31/365/.

Указанный регулятор также не разгружен от входного давления, неустойчив к колебательным воздействиям, что приводит к сокращению срока эксплуатации. Также ухудшает зависимость перепада давления от хода клапана из-за повышенной жесткости диафрагмы. При промывке и опрессовке системы загрязненным теплоносителем происходит разрушение уплотнительной поверхности клапана, а для исключения повреждения клапана необходима полная разборка регулятора.

Техническим результатом, получаемым при использовании изобретения, является обеспечение постоянства величины перепада давления, улучшение эксплуатационных свойств регулятор, увеличение срока службы и улучшение сервисного обслуживания системы отопления.

Указанный технический результат достигается тем, что в регуляторе перепада давления, включающем корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, диафрагму, пружину нагружения с опорным элементом, шток с запорным элементом, полости выходного давления и противодавления, корпус выполнен из проточной части и регулирующей части в виде верхнего и нижнего корпусов, шток пропущен в крышку через диафрагму, имеющую тороидальную рабочую поверхность, и снабжен сквозным каналом и дросселем, а запорный элемент выполнен в виде золотника, шарнирно закрепленного через демпфирующий элемент на штоке и взаимодействующего внешней поверхностью с направляющей, жестко установленной с уплотнением в нижнем корпусе регулирующей части и соединенной с помощью резьбы с проточной частью корпуса, кроме того, крышка закреплена на верхнем корпусе регулирующей части герметично, а опорный элемент установлен в крышке с уплотнением и образованием герметичной промежуточной полости между ним и пропущенным через диафрагму концом штока, взаимодействующим с пружиной нагружения, причем промежуточная полость соединена каналом штока с входным отверстием, а на внешней поверхности крышки закреплена информационная шкала и маховик с риской. Кроме того, со стороны входного отверстия проточной части корпуса смонтирован штуцер с дренажным клапаном.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид регулятора перепада давления; на фиг.2 - узел А по фиг.1.

Регулятор перепада давления содержит корпус, состоящий из проточной части 1 и регулирующей части в виде нижнего 2 и верхнего 3 корпусов с находящейся между ними диафрагмой 4, соединенных винтами 5. Диафрагма 4 имеет тороидальную рабочую поверхность 6. Проточная часть имеет входное 7 и выходное 8 отверстия, при этом со стороны входного отверстия смонтирован штуцер 9 с дренажным клапаном 10. Проточная 1 и регулирующая части соединены при помощи резьбового соединения 11, выполненного на направляющей 12, жестко соединенной с нижним корпусом 2. В местах соприкосновения указанных частей расположены уплотнительные элементы 13 и 14. Шток 15 пропущен через диафрагму 4 так, что его конец размещен в крышке 16 и жестко соединен с диафрагмой 4 кольцами 17 и 18 и винтами 19. Шток 15 имеет сквозной канал 20 и дроссель 21. На штоке 15 со стороны входного отверстия 7 при помощи шарнира в виде конической шайбы 22, демпфирующего элемента 23 и гайки 24 закреплен запорный элемент в виде золотника 25 с профильным окном 26, взаимодействующего внешней поверхностью с внутренней поверхностью направляющей 12. Между торцом направляющей 12 и дросселирующей кромкой 27 золотника 25 образовано регулируемое отверстие 28. Проточная часть 1 и нижний корпус 2 регулирующей части снабжены каналами 29, 30, соединяющими входное отверстие 7 с выходным отверстием 8 через регулируемое отверстие 28. Внутри нижнего 2 и верхнего 3 корпусов регулирующей части имеются полость выходного давления 31 и полость противодавления 32, соединенная через трубопровод 33, например, с возвратной магистралью системы обогрева. На верхнем корпусе 3 регулирующей части герметично закреплена крышка 16 в виде втулки, внутри которой установлен с уплотнением 34 опорный элемент в виде буксы 35 с возможностью перемещения от регулировочного винта 36. Букса 35 соединена через пружину нагружения 37, кольцо 38 с размещенным в крышке 16 концом штока 15, имеющего герметизирующую манжету 39, образуя при этом промежуточную герметичную полость 40, соединенную через канал 20 штока 15 с входным отверстием 7. На внешней поверхности крышки 16 закреплена информационная шкала 41, маховик 42 с риской 43 и фиксирующий элемент в виде винта 44.

Регулятор перепада давления работает следующим образом.

Во входное отверстие 7 поступает рабочее тело от источника питания, дросселируется в щели между золотником 25 и кромкой направляющей 12 и через каналы 29, 30 поступает в выходное отверстие 8 и далее в систему отопления. Одновременно рабочее тело через сквозной канал 20 штока 15 и дроссель 21 поступает в промежуточную герметичную полость 40 и при равенстве диаметров штока 15 и золотника 25 разгружает золотник от входного давления. При этом силы, воздействующие на золотник 25 от входного давления, уравновешиваются силами, воздействующими на конец штока 15, находящегося в промежуточной полости 40, что улучшает статические характеристики, т.е. снижает зависимость регулируемого перепада давления от входного давления.

Шарнирная установка золотника 25 на штоке 15 через демпфирующий элемент 23 обеспечивает плавное перемещение золотника 25 в направляющей 12 нижнего корпуса 2 регулирующей части и достаточную жесткость от внешних воздействий.

Наличие промежуточной полости 40 в сочетании с дросселем 21 в штоке 15 обеспечивает гидравлическое демпфирование от внутренних и внешних динамических воздействий.

При изменении входного давления увеличивается выходное давление и возрастает перепад давления, действующий на эффективную площадь диафрагмы 4, которая перемещает шток 15 с золотником 25 на перекрытие регулируемого отверстия 28 и восстанавливает первоначальный перепад давления. Тороидальная рабочая поверхность 6 диафрагмы 4 снижает жесткость и позволяет при одинаковых возмущающихся воздействиях давления получать меньшее изменение регулируемого перепада давления.

Для настройки регулятора на необходимый перепад давления регулировочным винтом 36 перемещают буксу 35 в крышке 16 и изменяют натяжение пружины нагружения 37, под воздействием которой шток 15 и золотник 25 перемещаются в сторону открытия, увеличивая проходное сечение регулируемого отверстия 28 и повышая давление в выходной полости 31, тем самым обеспечивая получение заданного перепада давления между выходной полостью 31 и полостью противодавления 32 на новом уровне.

Заданную величину давления устанавливают с помощью вращения маховика 42 с риской 43 относительно шкалы 41 крышки 16. Винтом 44 фиксируют маховик 42 от произвольного поворота.

В полость противодавления 32 через трубопроводное соединение 33 подается управляющее давление, например давление возвратной магистрали системы обогрева, что влияет на положение золотника 25 относительно кромки направляющей 12, тем самым изменяя проходное сечение регулируемого отверстия 28 и обеспечивая изменение выходного давления и восстановление первоначального перепада давления.

В процессе эксплуатации регулятора во входном отверстии 7 накапливаются шлаки и инородные тела. В период заполнения системы отопления рабочим телом удаляют воздух с помощью открытия дренажного клапана 10. Для удаления шлаков отвинчивают штуцер 9, обеспечивая доступ к входному отверстию.

Формула изобретения

1. Регулятор перепада давления, включающий корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, диафрагму, пружину нагружения с опорным элементом, шток с запорным элементом, полости выходного давления и противодавления, отличающийся тем, что корпус выполнен из проточной части и регулирующей части в виде нижнего и верхнего корпусов, шток пропущен в крышку через диафрагму, имеющую тороидальную рабочую поверхность, и снабжен сквозным каналом и дросселем, а запорный элемент выполнен в виде золотника, шарнирно закрепленного через демпфирующий элемент на штоке и взаимодействующего внешней поверхностью с внутренней поверхностью направляющей, жестко установленной с уплотнением в нижнем корпусе регулирующей части и соединенной с помощью резьбы с проточной частью корпуса, кроме того, крышка закреплена в верхнем корпусе регулирующей части герметично, а опорный элемент установлен в крышке с уплотнением и образованием герметичной промежуточной полости между ним и пропущенным через диафрагму концом штока, взаимодействующим с пружиной нагружения, причем промежуточная полость соединена каналом штока с входным отверстием, а на внешней поверхности крышки закреплены информационная шкала и маховик с риской.

2. Регулятор перепада давления по п.1, отличающийся тем, что со стороны входного отверстия проточной части корпуса смонтирован штуцер с дренажным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2