Регулятор давления газа

 

Союз Советскйя

С О@йалйст и ческ и

Республик рц 748365

Ф

1 б

/ ъ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву—

I (22) Заявлено 12. 05. 78 (2f) 2617031/18-24, (5 М Ц 2

G 050 16/10 с присоединением заявки М—

Государстеекиый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

) (5З) У4 (6 2 1 . 6 4 6 . 4 (088. 8) (пу 5ликоваио 150780. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 17.0780 (72) Авторы изобретения

Э. И. Савин и В. К. Арцыбашев (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта для понижения давления рабочей среды в пневматичес- 5 ких системах и поддержания величины пониженного давления с высокой zo÷ностью, Известен регулятор давления газа, состоящий из корпуса с входным и вы- 1О ходным каналами и седла предохранительного и регулирующего клапанов с чувствительным элементом поршневого типа, снабженным каналом для сброса избыточного давления (1) . 15

Недостатком известного регулятора давления является невысокая точность регулирования при больших выходных давлениях и расходах газа и сложность проверки функционирования (настройки)20 предохранительного клапана.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является регулятор давления газа, содержащий 25 корпус с входным и выходным каналами в котором установлены регулирующий и. предохранительный клапаны, связанные с подпружиненным чувствительным элементом, выполненным в виде поршня (2) .30

Недостатком известного регулятора является сложность эксплуатации, заключающаяся в трудности проверки функционирования (настройки) предохранительного клапана. Для проверки срабатывания предохранительного клапана необходимо перекрыть входной канал, а в полость выходного канала подать от другого регулятора газ с давлением, равным давлению настройки клапана. При этом седло и чувствительный эпемент под воздействием поданного давления должны разойтись настолько, что предохранительный клапан отойдет от дополнительного седла, сообщив полость выходного канала с дренажной полостью. По выходу газа из дренажных каналов судят о срабатывании предохранительного клапана.

Давление срабатывания клапана показывает при этом измерительный прибор, подсоединенный к полости выходного канала.

Такая настройка (перенастройка) предохранительного клапана регулятора требует отсоединения его от системы, дополнительного регулятора, измерительных приборов, что требует специального стенда. Все это существенно усложняет эксплуатацию устройства.

748365

Цель изобретения — упрощение на стройки регулятора давления газа.

Цель достигается тем, что он содержит переключающее устройство, а поршень выполнен двухступенчатым, причем полость между его ступенями и корпусом соединена через переключающее уст5 ройство с полостью выходного клапана и с атмосферой.

Площадь дополнительной ступени чувствительного элемента превышает суммарную эффективную площадь чувствительного элемента и поршневого седла на величину, на которую давлейие на выходе устройства должно быть больше рабочего, чтобы предохранительный

"клапан открылся. Если, например, предохранительный клапан должен открыться при превышении давления в полости выходного клапана над рабочим на 15 % то площадь дополнительной ступени чувствительного элемента должна сос- 2О тавлять 15% от суммарной эффективной площади чувствительных элементов, При открытии переключающего устройства полость выходного канала сообщается с полостью между ступейями поршня и корпусом. Газ при рабочем выходном (низком) давлении поступает в полость между ступенями поршня и корпусом. В этом случае эффективная суммарная площадь, чувствительных элементов увеличивается на 15%, что 30 ,эквивалентно повышению давления в полости выходного канала на 15%. При этом .под воздействием увеличивающейся силы давления чувствительный элемент отойдет от предохранительного клапана, З5 между клапаном и допблйительййм седлом образуется щель:, черЕз КотОРУю - газ будет поступать к дрейажййм каналам, что будет свидетельствовать об открйтйи йредохранйтельного клапана, 4() т.е. его нормальном функционировании.

, При закрытии запорного устройства полость между ступейями поршня и корпусом.разобщается от полости выходно- го канала регулятора и сообщается с атмосферой. Сила давления на чувствительный элемент уменьшается, он под действием своей пружины приближается к седлу, клапан садится йа дополнительное седло в чувствительном элементе, сброс среды прекращается.

Проверка функционирования предохранительного клапана проводится без отключения устройства, без специального стенда, без дополнительных регуляторов, чем существенно упрощается 55 настройка регулятора давления газа.

На чертеже схематично изображен описываемый регулятор давления газа, продольный разрез.

Пневматический регулятор(агрегат) состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, нагруженных пружинами 4 и 5 и выполненных в ниде поршней седла 6 и чувствительного элемента 7," вйпблненйого в виде двух-" ступенчатого поршня, полость 8 между которыми сообщена с полостью выходного канала, регулирующего клапана

9 с пружиной 10, связанного посредстВоМ толкателя 11, проходящего через канал 12 седла, с тарелью 13 предохранительйого клапана, перекрывающей канал 14 дополнительного седла 15, выполненного в двухступенчатом поршне 7. Пружины 4 и 5 закрыты соответственно стаканами 16 и-1 7, в которые ввернуты регулирующие винты 18 и 19, служащие для изменения сжатия KoHTaRTHpyro q x с нимй через тарели 20 и 21 .пружин. В стакане 17 выполнены дренажные каналы 22 для сброса газа в атмосферу при срабатывании предохранительного клапана.

Двухступенчатый поршень 7 имеет дополнительную ступень 23, полость между ступенями которого и корпусом 24 сообщена через переключающее устройство 25 с полостью выходного канала 3 через полость 8. Площадь дополнительной ступени 23 двухступенчатого поршня 7 составляет 10-20% от суммарной эффективной площади элемента 7 и седла 6, т.е. равна требуемому по нормативным документам превышению давления в системе, при котором должен срабатывать (открываться) предохранительный клапан.

Регулирующий клапан 9 с пружиной

10 размещен н центральном гнезде 26 седла б, сообщенном каналами 27 с кольцевой проточкой 28 на цилиндрической поверхности седла между его уплотнительными манжетами. Полость кольцевой проточки 28, в свою очередь, сообщена с полостью входного канала 2.

Работает агрегат следующим образом.

В исходном положении пружины 4 и

5 винтами 18 и 19 сжаты, седло б под воздействием пружины 4 занимает крайнее нижйее положение у ограничителя корпуса, двухступенчатый поршень 7 под действием пружины 5 поднят максимально вверх. 1арель 13 предохранительного клапана пружиной 10 через клапан 9 и толкатель 11 прижата к дополнительному седлу 15, канал 14 которого перекрыт, дренажные каналы 22 разобщены от выходных полостей 3 и 8 регулятора. Регулирующий клапан 9 пружинами 4 и 5 через элементы 6,7, 13,11 отжат от сноего седла, полость входного канала 2 через кольцевую проточку 28, каналы 27,12 полость 8 сообщена с полостью выходного канала 3.

Переключающее устройство 25 закрыто, полость 24 между ступенями двухступенчатого поршня 7 и корпусом соо6щена с атмосферой через дренажный канал переключающего устройства 25, полости 8 и 24 разобщены.

Гаэ высокого давления подается во входной канал 2, откуда он попадает

748365 через полость проточки 28 и каналы 27 в центральное гнездо 26 седла 6.Газ в цели между регулирующим клапаном 9 и ,седлом 6 дросселируется и по каналу

12 попадает в полость 8, откуда идет на выход агрегата (в канал 3). Давление в полости 8 повышается, сила его воздействия на седло 6 и двухступенчатый поршень 7 увеличивается, что приводит к подъему первого вверх, и опусканию второго вниз.

Величина щели между регулирующим клапаном 9 и седлом б уменьшается.

Если выход из агрегата закрыт, то при определенном давлении в полости 8 (давление настройки в "статике") клапан 9 герметично перекроет седло, пе- 15 рекрыв канал 12. Тарель 13 клапана прижата к дополнительному седлу 15 давлением газа в полости 8.

При отборе газа в объем за агрегатом выходное давление и сила его воз- 2О действия на седло 6 и чувствительный элемент 7 снижаются. Это приводит к открытию клапана 9 и дросселированию газа в образовавшейся щели между регу- лирующим клапаном 9 и седлом б. 25

Давление в полости 8 снова повышается, и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему агрегата, устанавливается динамическое равновесие, соответствую-3О щее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели.

При повышении давления в выходной щ5 полости регулятора регулирующий клапан

9 садится на седло, перекрывая канал

12 и разобщая входную и выходную полости. Если по какой-либо причине давление на выходе будет дальше повышаться, то это приведет также к дальнейшему перемещению седла 6 вверх и чувствительного элемента 7 вниз. При давлении в полости 8 регулятора, равном давлению срабатывания предохранительного клапана, тарель 13 оторвется 45 от дополнительного седла 15, H избыточное давление газа по каналам 14 и 22 сбросится в атмосферу. При восстановлении на выходе агрегата рабочего цавления седло 6 опустится вниз, à 5Î двухступенчатый поршень 7 поднимается вверх. Тарель 13 сядет на дополнительное седло 15, перекрыв его канал и разобщив, тем самым, выходную и дренажные магистрали регулятора. 55

Проверка функционирования предохранительного клапана агрегата осуществляется следующим образом.

При рабочем давлении на выходе ре.гулятора(при отсутствии расхода газа), ц) открывают переключающее устройство 25. При этом полость 24 между ступенями двухступенчатого поршня 7 разобщается от атмосферы и сообщается с выходной полостью 8 регулятора. Газ под рабочим давлением поступает в полость 24, сила давления газа на двухступенчатый поршень 7 увеличивается. Это увеличени силы давления на двухступенчатый поршень 7 эквивалентно повышению давления в выходной полости арегата по давленив открытия предохранительного клапана.

Под действием возросшей силы давле" ния двухступенчатый поршень 7 переме-, щается вниз до отрыва седла 15 от тарели 13, между которыми образуется цель, в которую устраивается газ и по каналам 14 и 22 стравливается в атмосферу. По выходу газа из дренажных каналов 22 при открытии переключающего устройства 25 судят о работоспособности предохранительного клапана агрегата

После этого переключающее устройство 25 закрывают. Газ из полости 24 поступает в атмосферу, сила давления газа на двухступенчатый поршень умень-. шается, он под действием пружины 5 поднимается вверх, прижимаясь дополнительнйм седлом 15 к тарели 13.

Канал 14 перекрывается, сброс среды прекращается. По прекращению выхода . газа иэ каналов 22 судят о закрытии предохранительного клапана.

Переключающее устройство 25 может быть выполнено с ручным ии дистанционным (электрическим или пневматическим) управлением, может быть выполнено отдельным узлом или в корпусе 1 регулятора давления.

Предлагаемый регулятор давления газа обеспечивает воэможность проверки работоспособности предохранительного клапана без отключения (отсоединения) регулятора от системы, без необходимости в повышении давления в системе. Все это существенно упрощает настройку регулятора давления. Описываемый регулятор газа обеспечивает возможность принудительного открытия предохранительного клапана.

Формула изобретения

Регулятор давления газа, содержащий. корпус с входнь1м и выходным каналами, в котором установлены регулирующий и предохранительный клапаны, связанные с подпружиненным чувствительным элементом, выполненным в виде поршня, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки регулятора, он содержит переключающее устройство, а поршень выполнен двухступенчатым, причем полость между его ступенями и корпусом соединена через переключающее устройство с пблостью выходного канала и с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 464745, кл. G 05 D 16/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 181932, кл. G 05 D 16/10, 1964 (прототип).