Регулятор давления газа Советский патент 1985 года по МПК G05D16/10 

сл

00

со

00 00

t .

Изобретение относится к пневь оавтоматике и может быть нспользова.но в системах регулирования давления и является усовертенс.тврванием устройства по основному авт. св. № 10784 П.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

На чертеже приведена принг1лпиальная схема регулятора давления газа.

Регулятор состоит из корпуса 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, первого регулирующего органа 4 и седла 5. Толкатель 6 связывает затвор 4 с цилиндрическим поршнем 7, размещенным в дифференциальном поршне 8 и образукицим в нем первую 9 и вторую 10 полости. Перегородка 11 герметично разобщает первую полость 9 от рабочей среды, а канал .12 сообщает полость 9 с атмосферой. Второй регулирующий.орган 13 и седло 4 изменяют приток среды из упраляющей полости 15 во вторую полость 10, связанную через канал 16 с полостью 17 между ступенями дифференциального поршня 8. Дроссель 18 обеспе швает отток среды.из полости 17 в атмосферу. Опорная Поверхность А ограничивает перемещение поршня 7, обеспечивая при этом жесткую связь затвора 4 через толкатель 6, цилиндрического поршня 7 с дифференциальным поршнем 8. Пружины 19 и 20 поджимают затворы 4 и 13 к своим седлам 5 и 14. Шток 21 обеспечивает связь затвора 13 с поршнем 7.

Второй цилиндрический поршень 22 передает воздействие давления в четвертой полости 23 на дифференциальный порщень 8, образует с ним третью полость 24, сообщенную с атмосферой, л

Обратный клапан седло 25 с затвором 26 способствует стабилизации давления в управляющей полости 15 при уменьшении объема четвертой полости 23. На третьем цилиндрическом поршне 27 сравниваются давления в управляющей полости .15 и пятой полости 28, ..ообщенной каналом 29 с выходной полостью 3.

Пружина 30 поджимает поршень 27 к корпусу, обеспечивает перекрытие седла 31 затвором 32. Канал управления 33 отводит избыточную среду из пятой полости 28, а дроссель 34

882

ограничивает отток среды из этого канала, обуславливая необходимое давление в управляющих полостях пневмоклапанов 35 и 36,входные каналы

которых сообщены с четвертой полостью 23 и полостью 7 каналами 37 и 38. Регулятор давления газа работает следующим образом.

При подаче давления в управляющую полость 15 и входного давлеНИН во входную полость 2 дифференциальный поршень 8, после заполнения средой четвертой полости 23 через седло 25, начинает перемещаться. Но так как усилие пружины 19 значительно превьпиает усилие пружины 20, толкатель 6 и поршень 7 остаются неподвижными до тех пор, пока дифференциальной поршень 8 не

вой/т.ет с ним в контакт опорной поверхностью А, после чего начнет действовать жесткая связь затвора 4 с дифференциальным поршнем 8. Затвор .отжимается от седла 5 и газ из

входной полости 2 перетекает в выходную полость 3. в это же время среда из четвертой полости 23 и управляющей полости 15 через седло 14 перетекает во вторую полость 10

и по каналу 16 в полость 17. Давление во второй пол.ости 10 возрастает до тех пор, пока усилие от его воздействия на поршень 7 не сравняется с усилием со стороны затвора 4, передаюв1имся толкателем 6, и усилием выходного давления на толкатель. По достижении такого давления в полости 10 поршень 7 переместится вниз, затвор 13 в достаточной степени перекроет седло 14 и жесткая связь поршней 7 и 8 за.менгется пневматической,, которая будет существовать весь установившийся процесс регулирования. Давление в по-

лости 17 действует на кольц вую площадь и при ее равенстве площади поршня 7 полностью компенсирует усилие со стороны затвора 4 и толкателя 6. В процессе регулирования

всякому изменению усилия со стороны затвора 4 соответствует компенсирующее изменение давления в полостях 10 и 17. Натекающая по неплотностям уплотнений и материалов

среда из полости 9 отводится в атмосферу по каналу 12.

лР Когда р- 1,

3

где F, - площадь поршня 7,

лР - кольцевая площадь, и площадь второго цилиндрического поршня 22 равна разности площадей большей ступени поршня 8 и толкателя 6, выходное давление в пятой . полости 28 и давление в управляющей полости 15, а также в полости 23, исключая режим с уменьшением ее объема, становятся равными. На третьем цилиндрическом поршне 27 происходит сравнение этих давлений

При быстром увеличении входного давления или уменьшении расхода среды давления в полостях 23 и 17 увеличиваются, а в полости 15 давление остается неизменньм. Увеличение давления в полостях 23 и 17 вызьгоаетувеличение выходного давления в полостях 3 и 28. При некотором его увеличении, определяемом

589884 .

площадью поршня 27 и усилием прзжнны 30, поршень переместится на величину, существенно не влияющую на объем управляющей линии, затвор 32 5 .войдет в контакт с жесткими упорами на поршне и седло 31 станет открытым.

При ограниченном оттоке среды через дроссель 34 среда по каналу управления 33 при достаточном давлении поступает в управляюпие полости пневмоклапанов 35 и 36-и воздействует на рабочие поршни в этих по; лостях, которые открывают затворы, 15 установленные меаду входными и дренажными каналами пневмоклапанами. При этом избыточное давление в полостях 23 и 17 стравливается по каналам 37 и 38 и обеспечивается форсированное перемещение поршней 8 и 22 и исклк1чается чрезмерное завышение выходного давления.

25

ТВ

Выход

РЕГУЛЯТСЙР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА по авт. св. 1078411, о т л и ч а к щи и с я тем, что, с целью повытения точности регулирования, в корпусе установлен второй цилиндрический поршень, связанный с дифференщ1альн 1м поршнем и образующий с ним и корпусом третью полость, сообщенную с атмосферой, и с корпу.сом - четвертую полость, связанную с управляющей полостью череэ уста КЕСОШ ДЯ йАТЕпттI грктчик:1 п новленный входом к ней обратный клапан, а в управляющей полости установлен подпружиненный третий цилиндрический поршень, образующий .с корпусо || пятую полость, сообщающу1бся с выходной полостью, с установленным в нем третьим регулирующим органом, выход которого сообщен с каналом управления, связанным -с дренажем через дроссель, причем полость между ступенями, дифференциального поршня и четвертая полость сообщены с дренажом через соответствуюпдае пневмоклапаны, управля ядая полосТь которых соединена с каналом управления, а площадь второго цилиндрического порш(Л ня равна разности площадей большей ступени дифферен1Ц1ального поршня и толкателя.