Регулятор давления газа

 

аявятель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к пневмоав томатике и может использоваться в системах газоснабжения.

Известен газовый регулятор давления, содержащий подводящую и отводящую полости, чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, причем полость выходного давления сообщается с полостью чувствительного элемента (lj.

Однако полость между ступенями поршня заполняется переменным давлением, нелинейно зависящим от .хода клапана, в результате недостаточными являются компенсирующее усилие на поршне и точность выходного . давления..

Известен редуктор давления, имеющий корпус с входной и выходной .полостями, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, связанного штоком с первой дросселирующей парой клапан-седло, и вто.рой чувствительный элемент, связан ный со второй дросселирующей парой клапан-седло(2).

Клапанное устройство приводится

5 в действие вторым чувствительным элементом, находящимся под воздейст" вием управляющего и выходного дав-. лений. Диапазон выходных давлений данного редуктора ограничен.

1О

Второй чувствительный элемент приходит в равновесие при равенстве давлений в выходной и управляЮщей полостях, а с учетом схемы основной линии регулирования (наличие

SS двух. ступеней поршня разных площадей и воздействие на поршень через толкатель клапанной пружины) эта линия включается в процессе регулирования только при достижении определенного значения выходного давления.

Кроме того, данный редуктор имеет управляющий редуктор с предохранительным клапаном на управляющей линии, что усложняет устройство.

3 93445

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является редуктор давления, содержащий корпус: с входной и выходной полостями, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, связанного штоком с первой дросселирующей парой клапан-седло, а выходная полость ограничена большей ступенью 10 поршня и соединена с полостью между ступенями через вторую дросселирующую пару клапан-седло, связанную со вторым чувствительным элементом1 3 1, Недостатком такого редуктора явля- 15 ется сложность настройки (двумя регулирующими винтами) .

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных, динамических характеристик регулятора и его упрощение.

Указанная цель достигается тем, что в .регуляторе давления, содержащем корпус с входной и выходной полосстями, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня и связанный штоком с первым клапаном, 8Т0рой чувствительный элемент, выполненный в виде поршня и связанный со вторым клапаном первую и вторую ре 30 гулйровочные пружины, в центральном отверстии, выполненном в ступенчатом поршне, установлен поршень с выполненным на его торце седлом второго клапана, установленного на корпусе и:сообщенног о с полостью, образо„35 ванной ступенями ступенчатого порю ня и корпусом, каналами, выполненными в поршне и в ступенчатом поране, торец большей ступени которого свя-.

40 зан с первой регулировочной пружиной, причем е в Sq Б где Р< - усилие поджатия первой регулировочной пружины;

S - площадь торца меньшей ступени ступенчатого поршня (первого чув".-ствительного элемента);

Р » усилие поджатия второй регули- 50 ровочной пружины;

Sg- площадь поршня (второго чувствительного элемента), а также тем, что он содержит дренаж,ный клапан, установленный в полости, 55 образованной ступенями ступенчатого поршня и корпусом, и связанный через рычаг со ступенчатым поршнем.

4 4

На чертеже приведена принципиальная схема регулятора.

Регулятор давления имеет корпус 1 с седлом 2, перекрываемым подпружиненным первым клапаном 3. Выходная полость 4 коммутируется с пневмополостью 5 (полостью между ступенью первого чувствительного элемента и корпусом) каналом 6, вторым клапаном 7, жестко связанным с корпу" сом 1, седлом 8, выполненным совместно со вторым чувствительным. элементом, а также каналами 9 и 10.

Ступенчатый поршень 11 является первым чувсФвитец>ьным элементом, а поршень 12- вторым чувствительным элементом, регулирующими на выходе

1давление.

Первые 13 и вторые 14 регулировочные пружины обеспечивают требующееся упругое усилие на чувствительных элементах 11 и 12 при сжатии их регулировочным винтом 15 причем второй чувствительныи элемент 12 нагружается таким усилием, при котором реагирует на давление, меньшее, чем давление, на которое реагирует первый чувствительный элемент 11. Канал l6 обеспечивает постоянный расход газа из пневмополости 5. Дренажный клапан 17 через рычаг 18, поджимаемый пружиной 19, взаимодействует с чув-, ствительным элементом 1,1.

Шток 20 связывает первый клапан

3 с первым чувствительным элементом 11. Выходная полость 4 через седло 2,перекрываемое клапаном 3, сообщается со входной полостью 2l.

Регулятор давления работает следующим образом.

В исходном положении регулятора пружины 13 и 14 нагружены винтом 15, причем пружина 13 нагружена на усилие, при котором чувствительный элемент 12 реагирует на выходное давление, более низкое, чем чувствительный элемент 11, Первый клапан 3 отжат от седла 2, и седло 8 поджато ко.второму клапану 7.

Газ из входной полости 21 поступает через кольцевой зазор между первым клапаном 3 и седлом 2 в выходную полость 4 и через клапан 6 воздействует на чувствительные элементы 11 и 12, чувствительный элемент l2 от воздействия этого давления начинает перемещаться, между вторым клапаном 7 и седлом 8 образуФормула изобретения

Регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня и связанный ll}TQKQM с первым клапаном, второй чувствительный элемент, выполненный в виде поршня и связанный со вторым клапаном, первую и вторую регулировочные пружины, о-тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик регулятора и его упрощения„ в центральном отверстии, выполненном в ступенчатом поршне, установлен поршень с выполненным на его торце седлом второго клапана, установленного на корпусе и сообщенного с полостью, образованной ступенями ступенчатого поршня и корпусом, каналами, выполненными в поршне и в ступенчатом поршне, торец большей ступени которого связан с первой регулировочной пружиной, причем !

Р Ра

5.> где P - усилие поджатия первой регулировочной пружины;

- площадь торца меньшей ступе1 ни ступенчатого поршня (первого чувствительного элемента);

P — усилие поджатия второй регу-, 2. лировочной пружины;

S — площадь поршня (второго чуе-. м ствительного элемента) .

2. Регулятор по и. 1, о т л и ч аю щ и " с я тем, что, с целью улучшения его динамических характерис» тик, он содержит дренажный клапан, установленный в полости, образованной ступенями ступенчатого поршня и корпусом, и связанный через рычаг со ступенчатым поршнем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 504038, кл. G 05 0 16/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 444908, кл. G 05 0 16/06, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

У 610074, кл. G 05 Р 16/06, 1976 (прототип) .

5 93445 ется кольцевая- щель, через которую газ поступает s каналы 10 и 9, а затем в полость 5, откуда газ дренажируется по каналу 16.

Давление в пневмополости 5 сказы- 5 вает воздействие на ступень чувствительного элемента 11, который, перемещаясь, уменьшает кольцевой зазор между первым клапаном 3 и седлом 2. 1О

Приток газа в выходную полость

4 уменьшается до тех пор, пока не наступает равновесие сил, действующих на чувствительный элемент 11 от пружины 14 выходного давления в поло- сти 4 и давления в полости 5.

При уменьшении входного давления, перемещаясь, чувствительный элемент

12 уменьшает зазор между седлом 8 и вторым клапаном 7, приток газа в 20 полость 5 уменьшается, чувствительный элемент ll через шток 20 отжимает первый клапан 3 от седла 2, обеспечивая требуемое выходное давление.

Увеличение выходного давления приво-i 25 дит к увеличению давления в полости

5 и уменьшению притока газа в выходную полость 4, обеспечивая требуемое выходное давление.

При относительно больших скоростях зо изменения расхода происходит перегулирование и s полость 5 поступает давление, значительно большее требуемого,что приводит к значительному перемещению первого чувствительного элемента 11 вверх,что приводит к увеличению времени вытекания газа из полости 5 через канал 16, а следовательно, к увеличению времени переходных процессов. Этот недостаток устра- 4О няется дренажным клапанам 17, который при увеличении давления в полости 5 выше нормы пружиной 19 через рычаг 18, следующий за чувствительным элементом 11, отжимается от 4> седла, и происходит форсированный сброс газа из полости 5. Если чувствительный элемент 11 не успевает отреагировать на увеличение давления в полости 5, то это давление отжимает дренажный клапан 17 от седла и происходит форсированный сброс давления.

Использование изобретения позволяет упростить конструкцию регулятора давления газа, улучшить его эксплуатационные и динамические характеристики. Экономический эффект проявля4 6 ется при использовании регулятора давления в системах.

934454

1I

f7

/режм

Составитель Л, Подшибихин

Редактор Л; Горбунова Техред 3, фанта Корректор Г. Решетник

Ю Ю Ф 4

Закаэ 3935/44 Тираж 914 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ЮФВ В В

Филиал ПМ"Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4