Устройство для регулирования давления газа

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических ресиублик (63) Дополнительное к авт. свид-ву у 900267 (22) Заявлено 300681 (23) 3314288/18-24 (ф ) М g 3

6 05.D 16/10 с присоединением заявки М—

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет— (33) УДК 621.646.4

{088.8 ) .

Опубликовано 230183. Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 23.01.83 (72) Автор изобретения

Н.Н.Расчетнов

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО для рот уЛИрОВдНИя ддВЛЕ

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах.

По основному авт. св. Р 900267известно устройство для регулирования давления газа, содержащее первый регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент, связанный с регулирующим органом, и второй регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент,. связанный с регулирующим органом, причем входная и выходная полости пеРвого регулятора сообщены с входной и выходной полостями второго регулятора соответственно в выходной полости второго регулятора установлен заборннк, а чувствительный элемент первого регулятора выполнен в виде ступенчатого поршня,-причем полость между его меньшей ступенью и большей ступенью, обращенной к вы« ходной полости, сообщена с полостью. заборника (1 1.

Недостатком данного регулятора давления является величина эавьааения выходного давления при быстром уменьшении или полном прекращении расхода среды. Одним иэ конструктивных приемов, направленным на устранение завышенного давления в,"стоп режиме", является расширение каналов пневматической связи с полостью yim .лителя. Однако при расширении каналов. ухудшается динамическая устойчивость регулятора.

Недостатком устройства является

3Q и то, что при некотором сочетании параметров расхода среды, величин входного и выходного давления в нем могут возникать автоколебания регулирующих органов.

Кроме того, канал связи полости между ступенями поршня с выходной полостью проходит через заборник.

При уменьшении расхода. среды давление в заборнике хотя и уменьшается, но остается завышенным, что препятствует свободному истечению среды кз полости между ступенями поршня-,т.е. устройство, имея склонность к автоколебаниям, обладает пониженным быстродействием при уменьшении расхода среды.

Цель изобретения - повышение динамической устойчивости и точности (при уменьшении. расхода среды ) устрой ства для регулирования давления газа.

991381

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования давления, газа в канале, связывающем эаборник с полостью, образованной ступенями поршня nepaoro регулятора, установлен дроссель и введено кла- 5 панное устройство, состоящее из седла и цилиндрического затвора, образующего с корпусом первую полость, связанную с входом дросселя, а со стороны седла — вторую полость, сое- () диненную с выходным каналом устройства, причем отверстие седла сообщено с выходом дросселя.

На чертеже представлено устройство для регулирования давления газа.

Устройство для регулирования давления газа состоит из первого (мно:горасходного ) регулятора 1 и второго малорасходного ) регулятора 2 с параллельно подсоединенными каналами

3 и 4 входными и каналами 5 и 6 выходными. В корпусах 7 и 8 размещены седла 9 и 10 и регулирующие органы затворы )11 и 12. Поршень 13 и ступенчатый поршень 14 является чувствительными элементами с задающими усилиями на них от пружины 15 и 16, сжи маемых винтами 17 и 18. Полости 19 и

20 — выходные полости второго и первого регуляторов соответственно.

Заборник 21 обеспечивает торможе- ЗО ние газового потока, идущего через седло 9, а каналы 22 и 23 передают давление в полость 24. Шток 25 передает воздействие поршня 14 на зат- . вор 11. М

Каналом 26 устройство подсоеднняется к выходной магистрали. системы.

Большая ступень ступенчатого поршня .

14 обращена к выходной полости 20.

Дроссель 27 увеличивает время за- 40 поминания полости 24, что способству» ет динамической устойчивости устройства. Клапанное устройство 28 обес печивает быстрое опорожнение полости

24 через каналы 29 — 31 в выходной 45 канал б. Каналами 29 и 32 клапанное устройство 28 связано соответственно с выходом и входом дросселя 27.

Цилиндрический затвор 33 перекрывает седло 34 и. образует в корпусе 35 пер о вую полость 36 и вторую полость 37.

Устройство для регулирования дав-, ления газа работает следующим образом.

В исходном положении ступенчатый поршень 14 и поршень 13 поджаты к корпусам 8 и 7, а затворы 11 и 12 отжаты от седла 9 и 10 ° Пружины 15 и 16 сжаты винтами 17 и 18 до усилий, обеспечивающих настройку регуляторов 1 и 2 в безрасходном режиме на номинально равное выходное давление. При подаче входного давления по каналам 3 и 4 при перекрытой выходной магистрали полости 19 и 20 выходного давления заполняются газом, 65 в них устанавливается требующееся выходное давление, затворы 11 и 12. перекрывают седла 9 и 10.

При включении малого расхода всту. пает. в работу второй (малорасходный ) регулятор как более точный, более чувствительный к изменению расхода.

Это объясняется в первую очередь усилием герметизации седла 9 затвором

10 и по сравнению с парой затвор-седло первого (многорасходного ) регулятора 1. По мере увеличения расхода плотность, скорость и, следовательно, динамическая составляющая потока перед заборником 21 увеличиваются.

В эаборнике газовый поток тормозится.

Повышенное давление при этом по каналам 22 и 23 передается на вход дросселя 27 и в полость 24, образованную ступенчатым поршнем 14. Повышающееся давление в полости 24 способствует перемещению ступенчатого поршня 14 в направлении отжатия затворов 12 от седла 10. Таким образом, уже при малом общем отборе газа через канал 26 газовый поток за седлом

9 малого диаметра имеет достаточную скорость и плотность и способствует включению в работу первого многорасходного регулятора 1. Дальнейшее увеличение отбора газа вызывает некоторое понижение давления в полостях 19 и 20. Второй малорасходный) регулятор 2 как более точный начинает реагировать на уменьшение давления в полости 19, поршень 13 через шток

25 дополнительно отжимает затвор 11 от седла 9, давление в заборнике и полости 24 увеличивается. В первом (многорасходном ) регуляторе; кроме реакции ступенчатого поршня 14 на уменьшение давления в полости 20, имеет место еще и реакция этого rropuiня на увеличение давления с другой стороны, т.е. в полости 24. Затвор

12 также дополнительно отжимается от седла 10, увеличивая приток газа в полости 19 и 20. Давление в этих полостях увеличивается и остается близким к требующему выходному давлению при параллельных расходах по каналам 5 и б. . В установившихся режимах давление в эаборнике 21 первой полости 36 клапанного устройства 28 и в полости 24 равны. Давление во второй полости 37 ниже указанного давления и равно давлению в канале 26. При уменьшении отбора газа через канал

26 давление в полостях 19 и 20 несколько повышается. Перемещение поршня 14 из-за повышенного давления в полости 24 затруднено. Поршень 13, реагируя на увеличенное давление в полости 19, перемещается„ расход газа через седло 9 и давление в заборнике 21 и в первой полости 36 уменьшаются. Так как уси991381 лие пружины, поджимающей цилиндрический затвор 33, мало, то затвор под воздействием создавшегося перепада давлений в канал 30 и в первой полости .36 отжимается от седла 34.

Перепад давлений в канале 30 и во, второй полости 37 еще более значительный и полость 24 опоражнивается с достаточной скоростью. Этой особенностью обусловлена хорошая реакция всего устройства на уменьшение расхода газа — "забросы" выходного давления, особенно при быстром уменьшении расхода от максимума до нуля, значительно уменьшаются.

Таким образом, эа счет работы дросселя 27 увеличено время заполнения полости 24, что способствует повышению динамической устойчивости всего устройства. Значительный перепад давлений в полостях 24 и 37 способствует быстрому опорожнению полости 24 при незначительном снижении давления в заборнике 21 и в полости 36. При этом забросы" выходного давления уменьшаются,следовательно, точность устройства повышается.

В зависимости от конструктивных параметров устройства для регулирования давления газа цилиндрический затвор 33 может быть дополнительно уплотнен, например, фторопластовым или резиновым кольцом.

Использование изобретения позволит повысить динамическую устойчивость устройств для регулирования давления газа и повысить точность регулирования давления в системах газоснабжения. формула изобретения

Устройство для регулирования давле.ния газа по авт. св. 9 900267, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и динамической устойчивости устройства, в нем

15 в канале, связывающем .заборник с полостью, образованной ступеняьм поршня первого регулятора, установлен дроссель и введено клапанное устройство, состоящее as седла и

2р цилиндрического затвора, образующего с корпусом первую полость, связанную с входом дросселя, а со стороны сеД ла — вторую полость, соединенную с выходным каналом устройства, причем

25 отверстие .седла сообщено с выходом дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ЗО е 90026 кл. а 05,3 16/10, 1980 (прототип ).,ВНИИПИ Заказ 131/65

Тираж 872 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4