Регулятор давления Советский патент 1983 года по МПК G05D16/10 

Изобретение огносится к гидравличес кой контрольно-регулирующей арматуре Н может быть использовано в системах автоматического регулирования давления в нефтеяродуктопроводазс. Иэдесген регулятор давления, обеспе чнвающнй автоматическое поддержание выходного давления на заданном уровне при переменном нбпорном давлений на входе, содержащий задающий редуктор и управляемый им основной дроссель-ре гулятор L 1 J Недостатком такого регутштора давления Является низкая точность прддержання давления в трубопроводных системах. Большой расход жвдкости регулируется одним,, запорно-регупирукаиим органом, а его регулирукдаие поверхности являются одно)Ч5еменно уплотняющими. В связи с большой склонностью нефтепродуктов к кетитацин, кавитационная аррозия приводит к изменению геометри ческих размеров н разрушению уплотниТельк ых поверхностей запорно-регулирую щего органа, иэ-за чего теряется точносгь р1вгупирования выходного давления а в закрытом положении не обеспечивается герметичность клапанных затворов. Кроме того, по приншту действия эт рег пятрры давления допускают слив цёбощаюЛ ч$стк расхода нефтеп|эодукгов в окружакяцую среду, что недопусти мо дген нефтетрубопроводных систем. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому р еэугаьтату является регулятор давления, содержащий корпус, сервопоршень, уст новдешолй между сообщающимися между,собой через жиклер напорной и вспомогательной полостями и соединенный штоком с первым стаканом; снабженным отверстиякда в днище н уплотнениями, гильзу корпуса с профилированны ми опверстнями и с седлом, офазукшим С тсфцрвой поверхностью первого стакан ге| летйчный затвор, а также управляющий редуктор давления, состоящий из чузвсгвительного элемента, нагруженного с одной стороны задающей пружиной, ас другой - выходным давлением, и связан ного с ним следящего золотника L2 . Недостатками известного э тройства являются низкая точность поддержания дйвленкя в трубопроводных системах и слвь небольшой части расхода нефтепр дуктов в окружающую среду при работе. Целью изофетеНия является повышенве точности регулятора давления. Поставленная цель достигается тем, что в регулятор давления введены установленный на штоке второй стакан с выполненными в его боковых стенках профилированными отверстиями втулки и регулировочные шайбы, расположенные на щтоке между стаканами, причем на торцовых поверхностях гильзы зстановлены крьшки с одинаковыми осевыми отверстиями для вывода шгока в полости с атмосферным и нщюрным давлениями, а в управляющий редуктор между его чувствительным элементом и задающей пружиной введена распорная шайба, связанная с гидроцилиндром, гидравлически сообшающимся с полостью выходного давления через предохранительный клапан пружинного типа. На фиг. 1 приведена схема регулятора давления в закрытом состоянии; на 4н1Г. 2 - вид А на фиг. 1;на фтпг. 3 вид Б на фиг, 1, Регулятор давления содержит установленные на общем штоке 1 первый 2 и второй 3 стаканы с отверстиями в днище, скользящие в гильзе 4. Первый стакан уплотнением гильза - стакан 5, расположенным вьпие дросселирующих окон 6 и вместе с седлом 7 образует затвор клапанного типа, расположенный ниже дросселирующих окон 6. Гильза 4 заглушена свержу и снизу крьшками 8, с одинакош 1мн растояками под шток 1. Через нижнкло крыщку шток выходит в полость с атмосферным давлением, через верхшрю - в напорную полость 9. и соединяется с сервопоршнем 1О, установленным в кортусе Ц между напорной 9 и вспомогательной 12 полостями. Полости 9 и 12 соойцены через жиклер 13. Корпус 11 имеет напорный 14 и выходной 15 патрубки, сообщенные соотвег ственно с напорной у полостью и полостью 16 выходного давления. Регулятор давления содержит также редуктор 17 давления с задаицей пружиной 18 и чувствительным элементом (.мембраной) 19, нагруженным с одной стороны пружиной 18, а с другой, - выходным давлением регулятора давления. Чувствительный элемент через иглу 2О соединен с управляквдим клапаном 21, включенным между полостью 22 чувствительного элемента и управляющей полостью 23 следящего золотника 24. Управляющая полость 23 золотника 24 соединена с вспомогательной полостью 12 через жиклер 2 5. Зрлогник 24 образует с седлом 26 корпуса герметич1а 1й клапакный затвор разделЕЯКШИй полость 12 вспомогательного давления и полость 16 выход ного Давления. Грибок золотника 24 с гильзой 27 о азует демпфирующую полость 28, сообщенную с управляющей полосгыо 23 золотника 24 через жиклер 29. Между задающей пружиной 18 и чувствительным элементом 19 установлена распорная шайба ЗО, соединенная со штоком 31 гидроцилиндра 32 и рукоятью 33. В полости выходного давления редуктора 17 установлен предохранитель ный клапан 34 пружиниого типа, сливная линия которого соединена с рабочей полостью гидроцилиндра 32. Нас1ройку предохранительного клапана определяет пружина 35. Между первым 2 и вторым 3 стаканами на штоке 1 установлены втулки 36 к набор регулировочных шайб : 3-7.. ,-.;. Дросселирукшие окна 38 во втором стакане 3 и гильзе 4 выполнены в виде симметричных отйосятельво вертикальной -оси фигур с кр1Фояинё}Ь ымн бокоЕ лми сторонами, причем вершины окон 6 в гильзе 4 обращены к вероинам окон 38 в стакане 3. Регулятор давления работает следующим образом. В установивиемся ретсиме работы ре. гутмтара давление в полости 16 кортуса соответствует давлению, заданному пружин&й 18. Шток 1, золютиик 24 и чувст вительный элемент 19 редуктора находат СИ в равновесном состоянии. При пощяо& ннн(п1 йижетга) выходного давления в в лости 22 авнсявесие ч: гвительного элемента мембраны 19 нар ушается, упрасшпоций клапан 21 пркр1)вается {п явоткръфаетс). В полости 23 дашгени повышается (яоннжвбтся) и в результате яроясходит прикрытие (npHOTKiMBaHjie . Давление во вспомогательной лолости 12 вояьаоаетсягпонижается), что приЬодН к неремещенню с мзопо яцня 1О и эахрлтйю (от1фытню) дросселирукидих оков 6 н 38. В р9зущ гате этого поступление жкоу стй чеф)ез окка в гаьооздную полоста, умен шается (увеличивается), что приводит к уменьшению (увел и че1гаю) давления в выходной полости, и его изменению к исходному заданному . Если давлет € в выходной полости 16 продолжает расти (аварийная ситуация), при при достижении заданного предельна допустимого уровня давления предохранительный клайан 34 QTj maeTcft и жидкость ншравляётся в гидроцилиндр 32, который Выдергивает распорную шайбу ЗО, отключая пружину 18 ог чувствительного апе мента J© (она садится на нижний упор Kopiyca). Выходное давление действует нв. чувствительный элемент 19 и поджиMtieT к седлу управляющий клвдан 21, обеспечивая тем самым его герметичность. Давление в полости 23 и 12 дос тягает уровня выходного давления, что вызывает герметизацию затворов и предот фащает дальнейшее повьшение вьвсод- ного давления. После аварийного срабатыва1)ия распорная 30 может бвыть возвращена.ь исходное состояние вручную при помоши рукоятки 33. При этом регулятор да&пеяия снова приводится в рабочее состояние. Наличие жиклера 29 и полости 28 обеспечивают демпфирование :затвора. Размеры дросселмрукших окон 6 и 38, число и форма Ш. боковьвс сторон oitpe- деляются по ёа данным запалам устойчивости регулятора. Таким офазом, регулятор давления автоматически поддерживает выходное давление на постоянном уровне, определяемом заданным при настройке поджатвем пружины. Конструктивное исполнение регупятдра дшвления позволяет улучшить точность регулирования ..выходно)Г9 аейзпения за счет гидростатической раз{ рузкв штока с двумя стаканами, профе оЕйння дрооселвруюших окон и иск2йе 4ёрйв «х кавита- ююнной эрозии, при . otcTTetBBH утечки в О фужа1ащую среду. , Благодаря достигнутому эффекту регулятор давления стоноввтся прн одным для иоюльзования в .автоиомяых раздаточных станциях в любой точке Магватральнж вефтепродуктипроводсв, грв укшей в течение эксплуатаквонного сроха службы лишь мвв1Емального т снв юского обЬлужнвашш.

Ф(4Ь /

ФигЗ

Фи&. Z

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержаший корпус, сврвопоршень, уств; новпетгый между соо аюошмися между собой через :teHiaiep аневпорной и вспомогательной полостями и соединенный штоjKOM с первым стаканом, снабженным отверстиями в днше и уплотнениями, гильзу Корпуса с профияи юванными огверсти51ми и с седлом, офазукшнм с торщовой поверкностью первого стакана герЫетичный затвор, а также управляющий редуктор давления, состоящий из чувствительного элемента, нагруженного с оДной стороны задающей пружиной, а с другой. выходю1м давлением, и связанного с ним следящего золотника, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, введены ств новленный на штоке второй стакан с вььпо шеннымн в его бокошдзс с тенкек профилированными отверстиями, втупки и регулировочные шай, расположенные на штоке между стаканами, причем на торцовых поверкностях гильзы устансяэлены К1ЯЫШКИ с однинаковыми осевыми отверстиями для вывода штока в полости с атмосферным и напорным давлениями, а в управляющий редуктс между его чувст- ьвтельным элементом и задающей пр кнной введена .распорная шайба, связанная |С гидрошшнндром, гидравличесЮ сообшакхшимся с полостью выходного давления |нерез предохранительный клапан пружян-г ного типа. Ю ю ю 00