РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F16K17/06 F16K15/02 

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может использоваться в системах газоснабжения.

Известно устройство, обратный клапан АО-002 (аналог), указанный в каталоге "Арматура электропневмоавтоматики", г. Москва, 1971 г., ЦНТИ "Поиск", стр. 193, содержащий, корпус с седлом, клапан и пружину клапана. Указанное устройство пропускает рабочую среду со входа на выход и не пропускает с выхода на вход.

Пружина клапана устанавливается с минимальным усилием, или вообще отсутствует, чтобы давление открытия было как можно меньше. Недостатком устройства является невозможность его настройки на давление закрытия в заданном диапазоне давлений при подаче давления со входа. Закрытие клапана происходит при подаче давления с выхода.

Известен предохранительный клапан (ПК) АП-054 (аналог), указанный в каталоге "Арматура электропневмоавтоматики", г. Москва, 1971 г., ЦНТИ "Поиск", стр. 115, содержащий корпус с входным и выходным каналами с седлом, основной клапан, регулировочные пружину и гайку. Данное устройство обеспечивает сброс избыточного давления, сверх допустимого, в атмосферу.

Недостатком устройства является невозможность сброса давления, например, P = 400 кгс/см² из емкости без колебательного режима (открытия и закрытия) основного клапана, что приводит к разрушению его уплотняющей поверхности. Объясняется это тем, что при подаче высокого давления на вход ПК при его настройке, например, на давление закрытия Pн = 15 кгс/см² происходит уравновешивание основного клапана по давлению и усилие регулировочной пружины прижимает его к седлу, после посадки на седло основной клапан снова открывается и колебательный процесс повторяется до момента падения на входе давления, равного давлению настройки ПК на его закрытие.

За прототип принимается регулятор давления по патенту Франции N 2630802, кл. 7 F 16 К 17/06, содержащий корпус с поршнем (клапаном), прижатый регулировочной пружиной к седлу на конце сливного патрубка. Данное устройство обеспечивает сброс избыточного давления рабочей среды, сверх допустимого, в сливную емкость.

Недостатком данного устройства является невозможность выполнять функцию сброса высокого давления из емкости (балластировка рабочих магистралей систем газоснабжения) без колебательного режима (открытия и закрытия) основного клапана, приводящего к разрушению его уплотняющей поверхности. Другим недостатком является невозможность его работы в режиме обратного клапана. При подаче давления на выход регулятора произойдет открытие обратного клапана, так как площадь седла (диаметр d₂) больше разности площадей между диаметрами D и d₂.

Предложен регулятор, отличающийся тем, что введен дополнительный клапан, соосно расположенный с основным клапаном, и стакан с седлом для дополнительного клапана, разъединяющего герметично выходную полость с атмосферой при наличии рабочего давления.

Предлагаемый регулятор давления позволяет расширить функциональные возможности, т.е. обеспечить сброс давления из емкости без колебаний основного клапана до требуемой величины и обеспечить работу в режиме обратного клапана без травления газа по резьбовому соединению регулировочной гайки при подаче давления в выходной (дренажный) штуцер устройства.

Балластировочный эффект достигается тем, что дополнительный клапан садится на седло стакана, сжимая регулировочную пружину, при подаче давления на вход или выход устройства, при этом регулировочная пружина не действует на основной клапан, который потоком рабочей среды отжат от седла, или прижат к седлу при подаче давления в выходной штуцер, а протечка газа исключается через резьбу регулировочной гайки в атмосферу.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Регулятор давления до себя состоит из корпуса 1 с седлом 2, основного клапана 3, дополнительного клапана 4, стакана 5 с седлом 6, регулировочной пружины 7, штока 8 и регулировочной гайки 9, уплотнительного кольца 10 и накидной гайки 11.

Регулятор работает следующим образом.

В исходном положении, без подачи рабочей среды на вход, основной клапан 3 поджат усилием регулировочной пружины 7 к седлу 2.

Величина усилия регулировочной пружины зависит от требуемой величины настройки давления закрытия клапана.

При подаче давления на вход устройства дополнительный клапан 4 отбрасывается и садится на седло 6 стакана 5, герметично разъединяя выходную полость с атмосферой, и сжимая регулировочную пружину 7. Основной клапан 3 отжат от седла 2 и газ из емкости (трубопроводов) сбрасывается в дренажный трубопровод через выходной канал дренажного штуцера. Сброс давления из емкости происходит до тех пор, пока не достигнет требуемой величины, заданной, настройкой клапана на давление закрытия, при этом основной клапан 3 садится на седло 2 под действием усилия регулировочной пружины 7.

Технико-экономическое преимущество состоит в расширении функциональных возможностей пропорциональных предохранительных клапанов типа АП-061, которые работают в режиме сброса избыточного давления при заданном давлении настройки открытия клапана, а именно:
- обеспечивают сброс высокого давления из емкости до заданной величины;
- выполняют функцию обратного клапана не пропускать давление рабочей среды с выхода на вход при росте давления на выходе (в дренажной магистрали).

В КБ "Арматура" разработан, изготовлен и испытан балластировочный клапан АО-089 с техническими характеристиками:
- давление на входе до 400 кгс/см²;
- давление закрытия Pз = 0,5 - 15 кгс/см² при работе в режиме сброса высокого давления со входа;
- обеспечение герметичности при подаче давления до P = 100 кгс/см² в выходной канал в режиме обратного клапана.

Предлагаемое устройство позволяет сбрасывать давление из рабочих магистралей, систем газоснабжения в дренажную магистраль с обеспечением в них избыточного давления и предотвращает натекание рабочей среды из дренажной, магистрали в случае повышения давления в ней.

Регулятор давления предназначен для систем газоснабжения. Регулятор давления содержит корпус с седлом, основной клапан, регулировочную пружину и гайку. Основной клапан поджат регулировочной пружиной к седлу. Дополнительный клапан соосно расположен с основным. Стакан с седлом для дополнительного клапана установлен с возможностью герметичного разъединения последним входной полости с атмосферой при наличии рабочего давления. Изобретение позволяет сбрасывать давление из рабочих магистралей систем газоснабжения в дренажную магистраль с обеспечением в них избыточного давления и предотвращает натекание рабочей среды из дренажной магистрали в случае повышения давления в ней. 1 ил.

Регулятор давления, содержащий корпус с седлом, основной клапан, поджатый регулировочной пружиной к седлу, регулировочную пружину и гайку, отличающийся тем, что введен дополнительный клапан, соосно расположенный с основным клапаном, стакан с седлом для дополнительного клапана установлен с возможностью герметичного разъединения последним входной полости с атмосферой при наличии рабочего давления.