Программный регулятор давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»968793 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 110581 (21) 3287728/18-24 (51)М.Кл з

G 05 0 16/06 с присоединением заявки ¹Госуцарствеииый коиитет

СССР по целаи изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 646.. 4 (088. 8) Опубликовано 231082. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23. 10. 82 (72) Автор. изобретения! вИСОЮЗПИ

ahTEHTtleТЕХНИЧЕСЖ1Я

БИБЛИОТЕКА

А.P. Пименов (71) Заявитель (54) ПРОГРАММНЫЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использова- . .но во всех отраслях народного хозяйства в установках с пневмомагист-ралями, оснащенными регуляторами давления и имеющими повышенные требования по поддержанию. постоянного массового расхода газа. .Известен регулятор давления, содержащий емкость для хранения газа, чувствительный биметаллический элемент, связанный с регулирующим элементом, в котором постоянный массовый расход газа поддерживается путем температурной коррекции, учитывающей изменение плотности газа с изменением его температуры (1 1.

Недостатком известного регулятора давления является необходимость введения дополнительной системы замера температуры, преобразования и усилейия сигнала, что усложняет устройство и снижает его надежность. Кроме того, система замера температуры имеет большую инерционность, связанную со временем прогрева биметаллического устройства, а регулятор давления обладает неточностью поддержания постоянного массового расход газа иэ-,эа нелинейной зависимости корректирующего усилия на дросселирующем элементе регулятора давле" ния от температуры газа.

5 Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор. давления,содеряащий редуктор с входным и выходным штуцерами, емкость для хранения газа и блок управления(2)..

Недостатком указанного регулятора давления из-за наличия электрических. систем управления является малая надежность поддержания массового рас-, хода газа.

Целью изобретения является повышение надежности в поддержании массового расхода газа.

Указанная цель достигается тем, что в регулятор давления введены клапан и регулируемый дроссель, входной штуцер которого соединен с выходным штуцером редуктора, клапан входным штуцером соединен с емкостью для хранения газа, а выходным штуцером — с входным штуцером редуктора, причем блок управления выполнен в виде демпфера с выходным штоком и одностороннего пневмоцилиндра, рабочая полость которого соединена с емкостью для хранения газа, а поршень

З0 с корпусом демпфера, шток которого

968793

60

65 связан с клапаном регулируемого дросселя.

На чертеже изображен программный регулятор давления.

Устройство содержит редуктор 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, емкость 4 для хранения газа, блок 5 управления, содержащий депмфер 6 с выходным штоком 7 и корпусом 8 и односторонний пневмоцилиндр 9 с рабочей полостью 10 и поршнем 11, регулируемый дроссель 12 с входным 13 и выходным 14 штуцерами, клапан 15 с входным 16 и выходным 17 штуцерами и трубопровод 18. Демпфер 6 содержит жиклер 19. Поршень 11 одностороннего пневмоцилиндра 9 поджат

1 пружиной 20 с регулировочным винтом 21. Регулируемый дроссель 12 выполнен в виде седла 22 .и клапана 23, поджатого пружиной 24.

Программный регулятор давления работает следующим образом.

Перед пуском редуктор 1 настроен на номинальное давление, газ под высоким давлением из емкости 4 для хранения газа через трубопровод 18 подается в рабочую полость 10 одностороннего пневмоцилиндра 9 и воздействует на поршень 11, сжимая пружину 20. Поршень 11 удерживает соединенный с ним корпус 8 демпфера 6 в крайнем правом положении, при этом выходной шток 7 также удерживается корпусом 8 демпфера 6 в крайнем правом положении, а выходной шток 7 демпфера 6 удерживает клапан 23 регулируемого дросселя 12 в крайнем открытом положении.

По команде на включение открывается клапан 15,газ из емкости 4 поступает во входной штуцер 16 клапана 15.,проходит через клапан 15 и через его выходной штуцер 17 поступает во входной штуцер 2 редуктора, редуцируется в редукторе 1 и через выходной штуцер 3 поступает во входной штуцер 13 регулируемого дросселя 12. Пройдя регулируемый дроссель 12, гаэ поступает через выходной штуцер 14 к .потребителю с номинальным объемным и массовым расходом.

По мере потребления газа давление в емкости 4 для хранения газа падает, что приводит к снижению температуры газа и к увеличению его плотности. Так как редуктор 1 при постоянном перепаде давления на потребителе поддерживает постоянный объемный расход газа, то для обеспечения постоянного массового расхода газа необходимо снизить перепад давления на потребителе -путем снижения давления на выходе иэ регулируемого дросселя 12. Это достигается следующим образом. При снижении давления в емкости 4 для хранения газа давление в рабочей полости 10, соединенной трубопроводом 18 с емкостью 4, также падает и падает усилие, воздействующее на поршень 11 пневмоцилиндра 9. Пружина 20 распрямляется и перемещает поршень 11, который, в свою очередь после определенного хода. через корпус 8 демпфе ра 6 перемещает выходной шток 7.

Последний перемещает клапан 23 регулируемого дросселя 12 влево (по чертежу) к седлу 22, закрывая дроссель.

Между выходным штуцером 3 редуктора 1 и входом потребителя появляется перепад давления, зависяций от падения давления в емкости 4 для хранения газа,,значит от температуры газа. Так как редуктор 1 поддерживает на выходном штуцере 3 постоянное давление, давление на входе в потребитель падает, обеспечивая тем самым постоянный массовый расход газа на нем.

Характер зависимости давления на выходе из программного регулятора давления от давления в емкости 4 регулируется профилированием клапана 23

25 и настройкой регулировочного винта 21. Так как температура газа в емкости для хранения зависит не только от процесса адиабатического расширения, но и от теплоподвода со стороны окружающей среды, для учета этого явления введен депмфер 6. В процессе работы устройства или в период между пусками за счет усилия пружины 24, возникающего при переме35 цении клапана 23 на закрытие, вы-. ходной шток 7, установленный в корпусе 8 демпфера 6, перемецается в противоположном направлении, перекачивая жидкость из полости над выход40 ным штОкОм 7 В пОлОсть пОд штОкОм через жиклер 19. Тем самым или снижается величина перемещения клапана 23 и, как следствие, растет давление на входе в потребитель, или

45 в период, между пусками возвращается клапан 23 в исходное открытое положениЕ по мере изменения температуры газа в емкости хранения. Характер зависимости давления на выходе из программного регулятора давления от времени йуска регулируется пружиной 24 и величиной.жиклера 19. Следовательно, постоянный массовой расход газа через потребитель при изменении плотности газа с изменением температуры поддерживается путем моделирования двух процессов, влияющих на температуру газа: адиабатического расширения — пневмопрйводом и теплоподвода от окружаюцей среды— демпфером.

Таким образом, предлагаемый .программный регулятор давления позволяет повысить надежность поддержания массового расхода газа в .системах, где падение давления в емкости для

968793 хранения газа в процессе работы значительно.

Формула изобретения

Составитель В. Подражанский

Редактор И. Николайчук Техред С.Мигунова Корректор Н. Король

Заказ 8166/76 Тираж 914

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

°"

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Программный регулятор давления, содержащий редуктор с входным и выходным штуцерами, емкость для хранения газа и блок управления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в поддержании масеового расхода газа, в него введены. клапан и регулируемый дроссель, входной штуцер которого соединен с выходным штуцером редуктора, клапан входным штуцером соединен с емкостью для хранения газа, а выходным штуцером — с входным шту-. цером редуктора;,причем блок управления выполнен в виде демпфера с выходным штоком и одностороннего пневмоцилиндра, рабочая полость которого соединена с емкостью для хранения газа, а поршень — с корпусом демпфера, шток которого связан с клапаном регулируемого дросселя. о Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 251313, кл. G 05 D 16/06, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

15 Р 2341313,кл. G 05 0 16/06,1969 (прототип).