Устройство для регулирования давления газа Советский патент 1983 года по МПК G05D16/20 

Устройство относится к приборам и системам управления, в частности к устройствам для регулирования давления газа.

По основному авт.св. № 855626 известно устройство для регулирования давления газа, содержащее последовательно соединенные регулятор расхода топлива, преобразователь расхода топлива-напряжение,вычислительный блок и электропривод, а также мембранный привод с клапаном и турбокомпрессор, первый и второй выходы которого соединены с надмембранной и подмембранной полостями мембранного привода соответственно, а третий выход - с управляющей полостью регулятора расхода топлива, вход которого связан с выходной полостью мембранного привода, причем выход электропривода связан с валом турбокомпрессора .

Известное устройство недостаточно экономично, так как для работы многоступенчатого компрессора, малой мощности требуется еще один стационарный компрессор, подающий воздух на вход первого. При этом стационарный компрессор выдает воздух фиксированного давления, что -сужает диапазон рабочих давлений. Управление режимами работы известного устройства осуществляется только изменением частоты вращения компрессора малой мощности, что также ограничивает диапазон рабочих режимов и снижает возможную точность их поддержания.

Цель- изобретения - повышение точности и расширение диапазона рабочи

режимов устройства. i

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок уставки, управляющее электромагнитное реле, дроссель, холодильная камера, последовательно соединенные датчик перемещения иглы и.блокСравнения, кроме того последовательно соединенные термокамера,.эжектор и вакуумный насос, а также последовательно соединенные блок задержки, электромагнитный привод и двухходовой клапан, первый вход и выход которого соответственно соединены с вторым выходом турбокомпрессора и с подмембранной полостью мембранного привода, а второй вход двухходового клапана соединен с входом турбокомпрессора, с вторым входом холодильной камеры и через дроссель с вакуумным насосом, причем первый замыкающий контакт управляющего электромагнитного реле подключен к первому входу термокамеры, второй вход которой соединен с первым выходом компрессора, второй замыкаюиий контакт подключен --к первому

входу холодильной камеры, а выход ее соединен с эжектором, третий замыкающий контакт подключен к входу блока задержки,-а ко второму входу и выходу блока сравнения подключе5 ны соответственно выход блока уставки и один из выводов обмотки управляющего электромагнитного реле,второй вывод которой заземлен.

На чертеже изображена схема уст0 ройства. .

Устройство для регулирования давления газа содержит дозирующую иглу

1,связанную со штоком сервопоршня

2,полость которого соединена с дву5 мя плоскими клапанами 3 и 4 Плос|Кий клапан 3 соединен через центробежные грузики 5 и редуктор б с валом турбокомпрессора 7. Дозирующая игла 1 через датчик 8 расхода свя0 зана с первым входом сумматора 9 вычислительного блока 10, ко второму входу сумматора 9 подключен выход нелинейного блока 11, вход которого соединен с выходом инер5 ционного блока 12, связанного по входу с выходом сумматора 9 и с вхо дом электропривода 13, подключенного к редуктору 6.

Плоский клапан 4 соединен с

0 мембраной мембранногопривода 14, одна из полостей 15 которого соединена с первым выходом турбокомпрессора 7. Плоский клапан 3 связан с управляемой пружиной 16.Уст5 ройство содержит также последовательно соединенные датчик 17 перемещения иглы, блок 18 сравнения, ко второму входу и выходу которого . подключены соответственно выход бло0 ка 19 уставки и один из выводов

Обмотки управляющего электромагнитного реле 20, второй вывод которой заземлен, выход блока ,18 сравнения соединен также с диодом 21. Устройство содержит дроссель 22, холодильную камеру 23, последовательно соединенные термокамеру 24, эжектор 25 и вакуумный насос 26,а также последовательно соединенные блрк 27 задержки, электромагнитный

0 привод 28 и двухходовой клапан 29, первый вход и выход которого соответственно соединены с вторым выхо дом турбокомпрессора 7 и с подмембранной полностью 30 мембранного

5 привода 14, а второй вход двухходового клапана 29 соединен с входом турбокомпрессора 7, с вторым входом холодильной камеры 23 и через дроссель 22 - с вакуумным насосом

0 26, причем первый замыкающий контакт 31 управляющего электромагнитного реле 20 подключен к первому входу термокамеры 24, второй вход которой соединен с первьзм выходом турбокомпрессора 7, второй замыкающий контакт 32 подключен к первому входу холодильной камеры 23, а выход ее соединен с эжектором 25,третий замыкающий контакт 33 подключен к входу блока 27 задержки.

Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом.

Различаются два диапазона режимов. Переход с одного диапазона на другой происходит по .команде от управляющего сигнала на пружину 16,

Устройство содержит четыре контура. Первый контур работает следующим образом. Затяжка пружины 16 определяет заданную частоту вращения электропривода 13, шестерен редуктора 6 и центробежных грузиков 5. Если, например, сила пружины 16 больше силы грузиков 5, то плоский клапан 3 открыт и сервопоршень 2 и дозирующая игла 1 перемещ аются на увеличение сечения, дозирующего жидкость. Жидкость проходит через датчик 8 расхода, вторичная аппаратура которого вырабатывает сигнал, поступающий на вычислительный блок 10 (сигнал поступает через суммирующий блок 9 на инерционный блок 12 и далее через нелинейный блок 11 на другой вход суммирующего блока 9 моделирующий работу объекта регулирования. Вычислительный блок 10 изменяет частоту вращения электропривода 13, редуктора 6 и грузиков 5 до тех пор, пока сила грузиков 5 не станет равна силе пружины 16. При этом сервопоршень 2 и дозирующая игла 1 в равновесном состоянии;

При переходе с одного режима на другой, например, при закрытом клапане 3 на сервопоршень 2 воздействует другой плоский клапан. 4, положение которого определяется перепадом давлений в полостях 15 и 30 мембранного привода 14. При этом управление этими давлениями осуществляется вторым, третьим и четвертым контурами по частоте вращения электропривода 13, передающего вращение через редуктор 6 на многоступенчатый турбокомпрессор 7 (здесь осуществляется синхронное управление турбокомпрессором 7 и центробежными грузиками 5), и по перемещению дозирующей иглы 1,.ход которой замеряется датчиком 17 перемещения иглы. Все три контура перенастраиваютдя по сигналу, поступающему с выхода датчика 17 перемещения иглы через блок 18 сравнения (на другой вход которого задается пороговый сигнал с блока 19 ус.тавки) на вход диода 21 и на один из выводов обмотки управляющего электромагнитного реле 20. Выход диода 21 заземлен, что обеспечивает возможность получения на выходе блока 18 сравнения сигнала одного знака.

Второй контур по сигналу с пер5 вого замыкающего контакта 31 управляющего электромагнитного реле 20 определяет температурный режим термокамеры 24, в которую подается активный газ с первого выхода турбоком0 прессора 7 (температура повышается для-уменьшения весового расхода активного газа, в результате чего снижается нагрузка на вакуумный насос 26 и углубляется вакуум). Актив5 ный газ через эжектор 25 поступает вместе с пассивным газом в вакуумный насос 26. С выхода вакуумного насоса 26 через дроссель 22 газ подается на вход турбокомпрессора, 0 определяя режим его работы.

Кроме того, с выхода дросселя 22 большая часть расхода газа подается к управляемой холодильной камере 23 и к камере клапана 29. 5 Третий контур по сигналу со второго замыкающего контакта 32 определяет температурный режим холодиль. ной камеры 23, в которую подается пассивный газ. Пассивный газ через эжектор 25 поступает вместе с ак0тивным газом в вакуумный насос 26 и затем через дроссель 22 на вход турбокомпрессора 7, определяя глубину вакуума и режим работы турбокомпрессора 7. Уменьшать температуру 5 пассивного газа целесообразно для увеличения его весового расхода.

Четвертый контур работает по сигналу с третьего замыкающего контакта 33. Сигна л с контакта 33 через 0 блок 27 задержки поступает на электромагнитный привод 28, определяющий положение клапана 29, который соединяет полость 30 мембранного привода 14 либо с выходом дросселя 5 22 (давление вакуума), либо со вторым выходом турбокомпрессора 7 (высокое давление).

Первый выход турбокомпрессора 7 -соединен с полостью 15 мембранного 0 привода 14.Таким образом, давления в полостях 15 и 30 мембранного привода определены работой вышеперечисленных контуров,и мембранный привод 14 через плоский клапан 4 С управляет переходным режимом дозирующей иглы 1 в соответствии с ,законом управления давлением газа. Устройство для регулирования давления газа, содержащее четырехконтурную систему управления мем бранным приводом, позволяет повысить точность управления и расширить диапазон рабочих режимов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА по авт.СВ. № 855626, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования и расширения диапазона рабочих режимов, оно содержит блок уставки, управляющее электромагнитное реле, дроссель, холодильную камеру, последовательно соединенные датчик перемещения иглы и блок сравнения, кроме того последовательно соединенные термо- камеру, эжектор и вакуумный насос, а также последовательно соединенные блок задержки, электромагнитный привод и двухходовой клапан, первый вход и выход которого соответственно соединены с, вторым выходом турбокомпрессора и с подмембранной полостью мембранного привода, а второй вход двухходового клапана соединен с входом турбокомпрессора, с вторым входом холодильной камеры и через дроссель с Вакуумным насосом, причем первый замыкающий контакт управляющего электромагнитного реле подключен к первому входу термокамеры, второй вход которой соединен с первым выходом .турбокомпрессора, второй заi мыкающий контакт подключен к первому, входу холодильной камеры, а en выход ее соединен с эжектором,третий замыкающий контакт подключен к входу блока задержки, а ко второму входу и выходу блока сравнения подключены соответственно выход блока уставки и один из выводов обмотки управляющего электромагнитного реле, второй вывод которой заземлен. Ql Ф СЛ 01 ф