Регулятор давления газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«ii9970() 2

- Сеюз Севетскик

Сещналистическик

Реснублик (И) Дополнительное к авт. свид-ву е 915062 (22) Заявлено 04. 06. 81 (2>) 3296415/18-24 р },ц g+ з с присоединением заявки МС 05 0 16/10

Государствеииый комитет

СССР по делам иэобретеиий и открытий (233 ПриоритетОпубликовано 150233.Бюллетень Мо 6 (33}УДК 621.646. 3(088.8) Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы . изобретения

И. Савин (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯУОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может найти птФменение в различных отраслях промиаленнос"ти и транспорта при автоматическом понижении и стабилизации давления ,газа при изменении его входного дав

-! ëåíèÿ. и расхода.

По основному авт. св. 9 915062 известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и выход

- ным каналами, с подпружиненным клапаном, связанным толкателем с чувст вительным элементом, выполненным . в виде двух поршней большего и мень- шего диаметров, полость между которыми, разделенйая перегородкой с дрос селирукицим отверстием, заполнена жидкостью, и задающий механизм. Регуля тор содержит также шток, связанный с поршнем меньшего диаметра и установленный с зазором s глухом отвер-. стии, выполненном в поршне большего диаметра, и в дросселируюшем отверстии,-причем порыень меньшего ди- аметра связан с толкателем, а поршень большего диаметра - c задающим мехаииэмом ) 1). Однако действие сил

:,трения при перемещении поршней чув- ствительного элемента.известного ре гулятора обусловливает снижение точности и чувствительности его работы.

Пелью изобретения является повышение точности регулятора.

Пел© достигается тем, что в регуляторе давления газа в корпусе регулятора выполнена дополнительная полость, в которой установлен подклю>О ченный к источнику переменного напряжения пьезокерамический элемент, связанный с мембраной, установленной между дополнительной полостью и заполненной жидкостью полостью между поршнями чувствительного элемента.

Пьезокерамический элемент периодически изменяет свои продольными и поперечные размеры. Первые через мембрану передаются жидкости между поршнями. Колебания давления жидкости обусловливают значительное уменьшение сил трения между корпусом и поршнями чувствительного элемента. В результате погрешность регулирования уменьшается, точность работы и чув25 ствительность увеличиваются.

На чертеже представлен предлагаемый регулятор давления газа.

Регулятор давления газа ссдержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3каналами и седлом 4. В корпусе раз997002

:мещены клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7 и чувствительный элемент, .выполненный в виде двух поршней большего диаметра 8 и меньшего диаметра 9. Поршень 8 большего диамет; ра связан с задающим механизмом, состояцим из винта 10, тарели 11 и пружины 12 задания. Корпус закрыт стаканом 13. В полости между поршнями 8 и 9, заполненной (несжимаемой) жидкостью 14, установлена перегородка 15 с дросселирующим отверстием 16 и проходяцим в нем штоком 17, установленном в глухом отверстии 18, выполненном в поршне 8 большего диаметра.

В корпусе 1 выполнена дополнительная полость 19, в которой установлен подключенный к источнику переменного (электрического) напряжения 20 пьезокерамический элемент 21, контактирующий с мембраной 22, отделяюцей полость 19 от заполненной жидкостью 14 полости между поршнями 8 и 9. Элемент 21 представляет собой поляризованный в осевом направлении пьеэоке- рамический цилиндр, торцовые поверхности которого металлизированы и 25 подключены проводами 23 к источнику переменного напряжения 20, Регулятор работает следующим образом. 30

В исходном состоянии полость между поршнями 8 и 9 заполнена жидкостью .

14, пружина 12 задания сжата винтом

10 через тарель 11. Поршень 8 пружиной 12 максимально опущен, жидкость

14 находится под давлением, под действием которого поршень 9 максимально опущен и находится у ограничителя корпуса. Дросселирующий клапан 5 через толкатель 7 поршнем 9 макси- @ мально поднят над седлом 4 и образу" ет с, последним максимальное проходное сечение. !

Газ высокого давления подается через входной канал 2 к клапану 5. 45

В щели между клапаном 5 и седлом 4 газ дросселируется, его давление понижается. Пониженное давление газа поступает под поршень 9 и в полость выходного. канала 3. Давление на вы- .50 ходе регулятора повышается, сила его воздействия на поршень 9 также повышается. Поршень 9 поднимается, при этом давление жидкости 14 повышается и передается поршню 8. Последний так- Я же поднимается, сжимая пружину 12 задания. По мере повышения давления газа на выходе регулятора поршень 9 поднимается, при этом клапан 5 под действием пружины 6 также поднимается, уменьшая проходное сечение между клапаном и седлом 4. Если выход иэ регулятора закрыт, то при определенном давлении на выходе, называемом давлением настройки в "статике", клапан 5 перекрывает канал седла 4, разобцив входную и выходную полости регулятора.

При Отборе газа в объем за регулятором выходное давление и сила его воздействия на поршень 9,(следовательно и на поршень 8) снижаются.

Это приводит к опусканию поршня 9, снижению давления жидкости 14 и опусканию (под .действием пружины 12) поршня 8. В результате клапан 5 открывается, что приводит к дросселированию газа в образовавшейся щели между клапаном и седлом 4, Давление в выходном канале. 3 снова повышается, и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему регулятора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей цели, ПЕременное электрическое напряжение, подводимое при работе регулятора к пьезокерамическому элементу 21, вызывает колебания продольных и поперечных его размеров вследствие обратного пьезоэффекта. Колебания продольных размеров элемента 21 передаются мембране 22 и через последнюю— жидкости 14, вызывая колебания давления этой жидкости. Колебания давления жидкости 14 вызывают, в свою очередь, колебания (осцилляции) поршней 8 и 9 чувствительного элемента.

На перемецения поршней 8 .и 9 накладываются частые колебания, имеющие небольшую амплитуду. Это сопровождается значительным уменьшением величины статического и кинетического тре» ния пер Вмещению поршней 8 и 9. Следствием этого является повышение точности и чувствительности работы регулятора давления газа.

Предлагаемый регулятор давления имеет значительно более высокие точность регулирования и чувствительность. Он обеспечивает заметное увеличение производительности (расхода) газа, и в нем легко обеспечить настройку (контроль настройки) на:необходимое выходное давление без подачи газа на вход.

Формула изобретения

Регулятор давления газа по авт. св.

Р 915062, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в корпусе выполнена дополнительная полость, в которой уста; новлен подключенный к источнику переменного напряжения пьезокерамичес

997002

ВНИИПИ Заказ 932/65 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул.Проектная,4 кий элемент, связанный с мембраной, установленной между дополнительной полостью и заполненной жидкостью полостью между поршнями чувствитель;ного элемента.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

Р 915062, кл. 6 05 0 16/10, 1980 (прототип).