Регулятор давления газа непрямого действия

 

(,72) Авторы изобретения

П.Г.Терещенко и B.Т.Ефимов

Всесоюзное научно--производственное объединение

"Союзтурбогаз" и Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (71) Заявители

Изобретение относится к техническим средствам автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в газовой-промышленности для регулирования давления газа на газорас"

5 пределительных и компрессорных станциях, на газовых промыслах и на газоперерабатывающих заводах. ю

Известен регулятор давления газа непрямого действия, содержащий исполнительное устройство, управляемое сильфонным задатчиком, снабженным астатическим усилителем, выход которого через регулируемый дроссель связан импульсной. трубкой с управляющей:камерой переменной емкости исполнительного устройства, а клапан с днищем сильфона, установ- го ленном в корпусе задатчика, соединенныи импульсной трубкой с полостью, расположенной эа дросселирующим органом исполнительного устройства t1) .

Недостаток:: такого регуляторанебольшое быстродействие, ограничивающее область его применения инерционными объектами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор давления газа непрямого действия, содержащий исполнительное устройство, в корпусе которого установлен дросселирующий орган, связанный с поршнем, образующим с корпусом камеру управления, и камеру, соединенную с полостью, расположенной за дросселирующим органом, и управляющее устройство, состоящее из одномембранного задатчика, снабженного регулировочной пружиной,. расположенной в полости, соединенной с атмосферой, из..пропорционального усилителя с питающим и сбросным дроссель ими . элементами, затвор которого подпружинен, à его межроссельная камера соединена с камерой управления исполнительного устройства,.причем жест3 95496 кий центр мембраны задатчика связан через шток с одной стороны с клапаном, а с другой - с жестким центром мембраны перепада давлений, образующимся s,ñóæàþöåìñÿ устройстве, установле нном в регулируемом объекте (2j, Этот регулятор снабжен пропорциональным усилителем давления, улучшающим его динамические характеристики.

Однако его быстродействие сказы- 1в вается недостаточным при работе на ряде объектов:-газОвой промышленности.

Цель изобретения - повышение быс родействия регулятора с одновременной реализацией переменной скоро- 15 сти регулирующего воздействия.

Эта цель достигается тем, что седла дроссельных элементов пропорционального усилителя установлены на подпружиненном поршне, образующем с корпу- zo сом пропорционального усилителя по . лость, связанную через емкость и регулируемый дроссель с камерой астатического усилителя, расположенной между его питающим соплом и перего— родкой, отделяюцей эту камеру от камеры сброса, соединенной с каналом тол.кателя и полостью, расположенной за дросселируюцим органом исполнительного устройства, которая соединена с подмембран ной полост ью задат чи ка и подпорш невой полост ью пропорционального усилителя.

На чертеже показана схема предлагаемого регулятора.

Предлагаемый регулятор давления газа непрямого действия состоит из исполнительного устройства 1 и управляющего устройства,состоящего из пропорционального усилителя 2, одно40 мембранного задатчика 3 давления и астатического усилителя 4.

Исполнительное устройство состоит из подпружиненного дросселирующего органа 5 с поршнем. Входом устройства 1 является полость А, выходомполость Б, расположенная за дросселирующим органом.

Пропорциональный усилитель 2 содержит затвор 6, питающее сопло 7 и сбросные дроссельные элементы 8, жест-50 ко соединенные с поршнем 9, подпружиненным пружиной 10 исходного положения. Поршень 9 может перемещаться в корпусе пропорционального усилителя 2, образуя полости Г и Д. Иеждрос- сельная камера Ж усилителя 2 связана с управляющей камерой исполнительного устройства 1. Задатчик 3 давления

4 ф состоит из мембраны 11 с жестким центром 12, пружины 13, маховика 14 с указателем, перемецающимся относительно шкалы 15.

Астатический усилитель 4 состоит из талкателя 16 и клапана 17, выполненного в виде подпружиненной заслонки, прикрывающей сопло питания. Толкатель 16 кинематически связан с жестким центром 12., Внутри толкателя 16 имеется канал, который закрывается при соприкосновении толкателя с заслонкой клапана 17 и открывается при его отжатии от заслонки.

Полость Г пропорционального усилителя 2 связана через емкость 18 и регулируемый дроссель 19 с камерой астатического усилителя 4, расположенной между его питающим соплом и перегородкой, отделяюцей эту камеру от камеры сброса, соединенной с каналом толкателя 16 и полостью Б, которая соединена с подмембранной полостью задатчика 3 и полостью Д пропорционального усилителя 2.

Питающие сопла пропорционального

2 и астатического 4 усилителей через редуктор 20 и фильтр Zl подключены к полости А регулирующего устройства, расположенной перед дросселирующим органом 5 исполнительного устройства 1.

Для упрощения изготовления, монтажа и настройки усилители 2 и 4 выполнены. в отдельных корпусах и крепятся скобами 22 и 23 к корпусу задатчика 3 давления.

Регулятор давления работает сле" .дующим образом.

В исходном положении ("контрольная .точка") давление газа на выходе регулятора (полость Б) равно заданному давлению, которое устанавливается пружиной 13 задатчика 3 давления вращением маховика 14. Показания считываются по шкале 15. В данном положении жесткий центр 12 мембраны 11.находится в таком положении, что канал толкателя 16 и питающее сопло клапана 17 закрыты. При этом затвор 6 находится пс, отношению к соплам 7 и 8 в таком положении, что перераспределение давления газа в камере Ж и полости Д обеспечивает положение дросселирующего органа 5, при котором количество поступления газа в полость Б равно его потреблению.

При увеличении (уменьшении) давления газа на выходе регулирующего

5 954 устройства 1 мембрана 11 перемещается в сторону усилителя 4(2). При этом затвор 6 прикрывает сопла 7(8) и приоткрывает сопло 8(7). B результате давление газа, который поступает через сопло 7 из полости А регулирующего устройства через фильтр

21 и редуктор 20, в камере Ж уменьшается (у,величивается), что приводит к прикрытию (приоткрытию) дросселирующего органа 5 и уменьшению давления газа в полости Б.

Одновременно с описанным процессом работы пропорционального усилителя происходит работа астатического усилителя 4, которая заключается в следующем.

Указанное перемещение центра мем" браны 11 в сторону усилителя 4(2) приводит к открытию клапана 17 с канала толкателя l6. При этом давление газа в полости 1 усилителя 2 увеличится (уменьшится) и сопла 7 и 8 пе- реместятся в сторону прикрытия сопла

7(8} и приоткрытия сопла 8(7). Это приводит кдополнительному.уменьшению (увеличению) давления газа в камерах Ж, В и дополнительному перемещению дросселирующего органа 5. Движение дросселирующего органа 5 продолжается до тех пор, пока канал толкателя 16 и клапан l7 не окажутся одновременно закрытыми, т.е. пока давление газа в полости Б не восстановится до заданного значения и центр мембраны 11 не окажется в "контрольной точке".

20 кого усилителя, в котором подпружиненная заслонка питающего сопла свя —зана с толкателем, имеющим канал .с6роса, причем жесткий центр мембраны задатчика кинематически связан через

2s шток с одной стороны с затвором, а с другой - с толкателем, о т л ичающий сятем, что, сцелью повышения быстродействия регулятора, седла дроссельных элементов пропор—

ЗО ционального усилителя установлены на подпружиненном поршне, образующем с корпусом пропорционального усилителя по" лость связанную через емкость и регулируемый дроссель с камерой аста35 тического усилителя, расположенной между его питающим соплом и перегородкой, отделяющей эту камеру от камеры сброса, соединенной с каналом толка" теля и с полостью, расположенной за

40 дросселируюцим органом исполнитель" ного устройства, которая соединена с подмембранной полостью задатчика и подпоршневой полостью пропорционального усилителя.

43

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 202598, кл. G 05 0 16/06, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

N 404060, кл. G 05 0 16/06, 1970 прототип) °

Дпя настройки коэффициента усиления регулятора сопло 8 имеет возможность перемещаться относительно сопла 7 по резьбе. Настройка времени изодрема производится регулируемым дросселем 19. Редуктором 18 устанавливается давление питания в управляю" щем устройстве.

Использование предлагаемого pery" лятора позволяет повысить точность регулирования давления и обеспечить более высокое быстродействие.

4 6 формула изобретения

Регулятор давления газа непрямого действия, содержащий исполнительное устройство, в корпусе которого установлен дросселирующий орган, связанный с поршнем, образующим с корпусом камеру управления и камеру, соединенную с полостью, распложенной за дросселирующим органом, и управляющее устройство, состоящее из одномембранного задатчика, снабженного регулировочной пружиной, расположенной в полости, соединенной с атмосферой, из пропорционального усилителя с питаюцим и сбросным дроссельными элементами, зазор которых подпружинен, а междроссельная камера соеди» нена с камерой управления исполнительного устройства, из астатичес