Регулятор давления газа Советский патент 1984 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к устройствам силовой пневмоавтоматике и может быть использовано в различных отраслях промьшшенности и транспорта для понижения давления газа и поддержания величины пониженного давления с высокой точностью.

Известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в нем редугцлрующий клапан и связанный с ним чувствительный элемент, нагруженный пружиной задания Cl 3.

Однако такой регулятор обладает невысокими динамическими характеристиками и склонен к автоколебаниям. Это обусловлено инерционностью его подвижной системы и связанными с ней упругими снязами, следствием чего является реальная возможность возбуж денияколебаний подвижной системы редуктора, результатом которых всегда являются резкие колебания выходного давления. ,

Кроме того, при резкой подаче на вход известного регулятора высокого давления возникает динамический заброс, являющийся источником возбуждения колебаний подвижной системы регулятора. ,

Наиболее близким : тетсническим рещением к изобретению является регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, расположенный в нем регулирующий клапан, связанный с подпружиненным чувсвительным элементом, а входная полость сообщена с атмосферой сбросным каналом, в .котором установлен сбросной клапан, снабженный дроссель ным отверстием L J.

Однако в известном устройстве отсутствует настройка регулятора на открытие сбросного клапана при определенном градиенте повышения давления в выходной полости, при котором повышение выходного давления наиболее опасно и может вызвать актоколе- бания.

Цепь изобретения - улучшение динамическцх характеристик и повышение устойчивости к автоколебаниям.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, расположенный в нем регулирующий клапан, связанный с

подпружиненным чувствительным элементом, и сбросной клапан, установленный между выходной полостью и атмосферой, подпружиненный в сторону выходной полости и снабженный дроссельным отверстием, снабжен ресивером и соединенной с ним дополнительной полостью, в которой установлена пружина сбросного клапана причем дополнительная полость соединена через дроссельное отверстие с выходной полостью, а в ресивере размещен поршень, связанный с регулировочным винтом.

На чертеже представлен регулятор давления газа, разрез.

Регулятор давлениягаза содержит корпус 1 с входной 2, выход-ой 3 полостями и седлом 4 между ними. В корпусе 1 размещен регулирующий клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7, контактирующим с чувствительным элементом 8 (порщнем), нагруженным посредством винта 9 и тарели 10 пружиной 11 задания.

К входной полости 2 подходит входной 12, а к выходной полости 3 выходной канал 13. Выходная полость сообщена с атмосферой сбросным каналом 14, в котором выполнено седло I5 перекрытое нагруженным к выходной полости пружиной 16 сбросным клапаном 17, пружина 16 которого установлена в дополнительной полости 18, которая сообщена каналом 19 с ресивером 20. Дополнительная полость 18 изолирована от сбросного ; канала 14 уплотнительным кольцом 21., охватывающим хвостовик 22 клапана 17. Ресивер 20 сообщен с выходной полостью 3 через дроссельное отверстие 23, которое может быть выполнено как в сбросном клапане 17, как показано на чертеже, так и в корпусе I.

В ресивере 20 размещен поршень 24 .положение которого регулнруется регулировочиьм винтом 25, благодаря чему обеспечивается возможность изменения рабочего объема ресивера 20.

Регулятор работает следующим образом.

. В исходном положении пружина 11 задания сжата винтом 9 через тарель 10. Чувствительный элемент 8 максимально опущен вниз и находится у ограничителя корпуса. Регулирующий клапан 5 чувствительным элементом 8 через толкатель 7 отжат от седла 4 и образует с последним максимальное проходное сечение. Поршень 24 занимает определенное положение, отрегулированное винтом 25. Сбросной клапан 17 пружиной 16 прижат к седлу 15 и перекрывает сброс ной канал 14, Выходная полость 3 со общена с полостью ресивера 20 через дроссельное отверстие 23, дополнительную полость 18 и канал 19. Газ высокого давления по каналу 12 подводится во входную полость 2. Между регулирующим клапаном 5 и седлом 4 газ дросселируется, его давление понижается. С эти пониженным давлением газ поступает в выходную полость 3, давление в ко торой при этом повьшается. Сила дав ления на чувствительный элемент 8 повышается, последний при этом поднимается вверх, сжимая пружину I1 и обусловливая уменьшение щели между регулирующим клапаном 5 и седлом 4 Если выход из регулятора закрыт, то при определенном давлении, называемом давлением настройки в статике в лолости 3, поршень 8 поднимается вверх настолько, что регулирующий клапан 5 сядет на седло 4, разобщив входную 2 и выходную 3 полос ти регулятора. При отборе газа через выходной канал 13 давление в выходной полос ти 3 несколько снижается, чувствительный элемент 8 несколько опускается вниз, открывая .регулирующий клапан 5. В образовавшейся щели м§жду регулирующим клапаном 5 и сед лом 4 -дросселируется газ и поступает в выходную полость 3, компенсируя отбор газа через регулятор. В подвижной части системы регулятора установится динамическое равновесие :хар.ктеризующееся определенным проходным сечением между регулирующим клапаном 5 и седлом 4 и соответству .щее расходу газа через регулятор. Если расход газа изменяется, то Новое равновесие наступает при другой величине щели между регулирующим клапаном 5 и седлом 4. При плавном повышении давления в выходной полости 3 оно успевает передаться в полость ресивера 20 через дроссельное отверстие 23, дополнительную полость 18 и канал 19. Регулирующий клапан17 при этом не открывается. Если давление в выходной полости 3 повьш1ается резко, что может быть следствием резкого подвода газа (например, через электропневмоклапан) высокого давления во входную полость 2 или резкого прекращения отбора газа (резкого перекрытия выходного канала 13), то это давление не успевает передаться в ресивер 20. В- результате на сбросном клапане 17 возникает перепад давления, достаточный для его открытия. Сбросной клапан 17 отойдёт влево, сжав пружину 16, избыточное давление из выходной полости 3 сбросится в атмосферу по кана,лу 17. По мере выравнивания давления в полостях 3 и 20 клапан 17 сядет на седло 15, прекратив сброс газа из выходной полости.При этом давление на выходе регулятора не успеет недопустимо повыситься. Объем полости ресивера 20 может. изменяться изменением регулировоч- ным винтом 25 положения поршня 24. Это позволяет настраивать регулятор на .открытие сбросного клапана 17 при определенном градиенте повьопения давления в выходной полости 3. Этим обеспечивается возможность настройки сбросного клапана 17 на моменты открытия, при которых повышение быходного давления наиболее опасно и может вызвать автоколебания . Регулирование объема полости ресивера позволяет компенсировать неточности изготовления и сборки регулятора , влияющие на точность срабатывания сбросного клапсна 17.

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входной и выходной полостями, расположенный в нем регулирующий клапан, связанный с подпружиненным чувствительным элемен 15 14 том, и сбросной клапан, установленный между выходной полостью и атмосферой, подпружиненный в сторону выходной полости и снабженный дроссельным отверстием, о тлнч аю-щийс я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения устойчивости к автоколебаниям, регулятор снабжен ресивером и соединенной с ним дополнительной полостью, в которой установлена пружина сбросного клапана, причем дополнительная полость соединена чер.ез дроссельное отверстие с выходной полостью, а в ресивере размещен поршень, связанный с регулировочным винтом. (Л Ю А