УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к устройствам стабилизации давления для систем подачи воды. Преимущественное применение устройства - в качестве стабилизатора давления холодной и горячей воды на входе в квартиры жилых домов.

Известны стабилизаторы давления, например, стабилизатор КФРД 10-2.0 (Патент РФ №2206116), где имеется защита от перенастройки потребителями в виде заводской настройки выходного давления воды.

Недостатком этого регулятора можно считать применение "неразгруженной" схемы стабилизации выходного давления, при которой выходное давление имеет зависимость от входного, и к заводской настройке выходного давления при эксплуатации будет добавляться (вычитаться) погрешность, пропорциональная перепаду давления на площади седла клапана.

Существуют устройства стабилизации давления, где регуляторы давления построены по разгруженной схеме, например, техническое решение по патенту США №3960358.

В данном решении осуществляется:

- построение по картриджной схеме (т.е. регулятор вворачивается в общий корпус устройства и осуществляет функцию регулирования);

- использование профилированного затвора, использующего гидродинамическую силу для повышения чувствительности регулятора;

- применение рассекателя потока для выравнивания давления по поверхности затвора.

К недостаткам схемы можно отнести наличие герметизирующих элементов как на штоке регулятора (два уплотнения), так и на затворе. Каждое герметизирующее уплотнение является источником трения, которое противодействует движению штока с затвором и вносит погрешность в процесс регулирования. Следствием этого является гистерезисная характеристика регулятора, особенно при больших входных давлениях, что снижает точность регулирования давления и быстродействие устройства.

Задачей изобретения является повышение точности регулирования давления устройства стабилизации за счет снижения паразитных сил трения от герметизирующих элементов регулятора, а также увеличение его быстродействия.

Задача решается тем, что в устройстве стабилизации давления, содержащем корпус, в котором расположены входной патрубок воды, выходной патрубок, регулятор давления со штоком, на котором размещен затвор, между которым и корпусом расположено уплотнение, а между затвором и седлом, установленным в управляющей полости регулятора, образован зазор, кроме того, в управляющей полости расположена подпружиненная мембрана, при этом входной патрубок воды через коллектор и фильтрующий элемент сообщен с выходной полостью, которая в свою очередь сообщена с выходным патрубком, шток регулятора установлен в его выходной полости. Кроме того, в корпусе выполнен штуцер для подсоединения устройства промывки, заглушенный заглушкой.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, где:

1 - корпус;

2 - запорный кран;

3 - регулятор давления;

4 - штуцер для присоединения устройства промывки;

5 - заглушка;

6 - входной патрубок воды;

7 - входной коллектор;

8 - фильтрующий элемент;

9 - затвор;

10 - седло;

11 - уплотнение;

12 - управляющая полость;

13 - выходная полость;

14 - мембрана;

15 - пружина;

16 - выходной патрубок;

17 - шток.

В корпусе 1 устройства стабилизации давления установлен запорный кран 2 в канале, сообщающем входной патрубок воды 6 с выходным патрубком 16 через входной коллектор 7 и фильтрующий элемент 8. В корпусе 1 также установлен регулятор давления 3, имеющий управляющую полость 12, сообщающуюся с выходной полостью 13 регулятора и через зазор между затвором 9 и седлом 10 и с входным коллектором 7 устройства - через фильтрующий элемент 8. Мембрана 14 регулятора давления 3 подпружинена пружиной 15 с одной стороны, а с другой (со стороны управляющей полости 12) - взаимодействует со штоком 17, например, профилированным. Между затвором 9, установленным на штоке 17, установлено уплотнение.

В корпусе 1 выполнен штуцер для присоединения устройства промывки 4 (на чертеже заглушен заглушкой 5).

Устройство функционирует следующим образом.

Вода через входной патрубок 6 и через запорный кран 2 поступает во входной коллектор 7 устройства. Далее через фильтрующий элемент 8, который одновременно является рассекателем потока, и через зазор между затвором 9 и седлом 10 регулятора вода поступает в выходную полость 13 регулятора давления, которая сообщается с управляющей полостью 12.

На мембране 14 образуется сила, пропорциональная выходному давлению регулятора, которая, противодействуя силе пружины 15, стремится уменьшить зазор между затвором 9 и седлом 10. Далее вода, двигаясь к выходному патрубку 16, обтекает профилированный шток 17, образуя на нем гидродинамическую силу, повышающую чувствительность регулятора давления.

Преимущества устройства стабилизации давления по сравнению с прототипом.

В предложенной схеме не требуется герметизировать шток 17 по отношению к управляющей (мембранной) полости 12, благодаря чему снижается количество герметизирующих уплотнений 11 до одного, что позволяет существенно снизить силы трения движущихся частей и тем самым повысить чувствительность регулятора, что, в свою очередь, позволяет увеличить точность регулирования давления и повысить быстродействие устройства.

Расположение фильтрующего элемента 8 во входном коллекторе 7 позволяет осуществить его промывку без съема, используя устройство промывки, присоединяемое к штуцеру 4.

Изобретение преимущественно применяется в качестве стабилизатора давления холодной и горячей воды на входе в квартиры жилых домов. В корпусе устройства расположен регулятор давления со штоком, на котором размещен затвор. Между затвором и корпусом расположено уплотнение, а между затвором и седлом, установленным в управляющей полости регулятора, образован зазор. В управляющей полости расположена подпружиненная мембрана. Входной патрубок корпуса через коллектор, фильтрующий элемент и зазор между затвором и седлом сообщен с выходной полостью регулятора, которая в свою очередь сообщена с выходным патрубком корпуса. Шток регулятора установлен в выходной полости, сообщающейся с управляющей полостью. Изобретение позволяет повысить точность регулирования давления за счет снижения паразитных сил трения от герметизирующих элементов регулятора, а также увеличить его быстродействие. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство стабилизации давления, содержащее корпус, в котором расположены входной патрубок воды, выходной патрубок, регулятор давления с подпружиненной мембраной, со стороны управляющей полости регулятора взаимодействующей со штоком, на котором размещен затвор, между которым и корпусом расположено уплотнение, а между затвором и седлом, установленным в управляющей полости регулятора, образован зазор, при этом входной патрубок через коллектор, фильтрующий элемент и зазор между затвором и седлом сообщен с выходной полостью регулятора, которая, в свою очередь, сообщена с выходным патрубком, отличающееся тем, что шток регулятора установлен в выходной полости, сообщающейся с управляющей полостью.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в корпусе выполнен штуцер для подсоединения устройства промывки, заглушенный заглушкой.