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

Изобретение относится к приборам пневмоавтоматики и может быть использовано в системах газоснабжения Цель изобретения - повьппение точности и динамической устойчивости регулятора. На чертеже схематически изображен регулятор давления газа. Регулятор содержит корпус 1, первый регулирующий орган - затвор 2 с седлом 3, через который проходит массовый расход среды, установленный между входной 4 и выходной 5 полостями. Затвор 2 связан первым толкателем 6 с первым чувствительным элементом 7, образующим с корпусом Iпневмополость 8. Второй регулирующий орган - затвор 9 и седло 10 установлен между входной Д и первой I1полостями и обеспечивает малые расходы через регулятор. Первая полость 11 сообщена первым каналом 12 с выходной полостью 5, а вторым каналом 13 - с пневмополостью.8. Затвор 9 второго регулирующего ор гана связан вторым толкателем 14 со вторым чувствительным элементом 15, нагруженным прз жиной 16 задания и образующим с корпусом 1 вторую полость 17, которая сообщена третьим -каналом 18 с выходной полостью 5. I. , В первом канале 12 вьшолнена проточка 19, в которой установлен по пружиненный цилиндр 20 со сквозным центральным каналом 21, вьгаеденным на его торцевую поверхность корпусе 1 соосно подпружиненному цилиндру 20 выполнена контактная площадка 22 которая служит для перекрытия сквозного центрального канала 21 подпружиненного цилиндра 20. Между торцевой поверхностью А подпружиненного цилиндра 20 и контактной площадкой 22 образован зазор Б. Подпр окиненный цилиндр 20 подпружинен относительно контактной площадки 22 пружиной 23. Выходная полость 5 соединена с третьим каналом 18 через полость 24 зазора Б. Первая полость 11 соединена допол нительно с выходной полостью 5 дросселем 25. Регулятор давления газа работает следующим образом. В исходном положении регулятора, когда задаюп1ая пружина 16 сжата и способна уравновесить выходное давление среды во второй полости 17 на второй чувствительньтй элемент 15, затвор 9 отжат от седла 10, подпружиненный цилиндр 20 поджат пружиной 23 к корпусу 1, затвор 2 перекрывает седло 3. Когда входное давление газа подано, а запорный элемент на выходной магистрали перекрыт, среда через седло 10 заполняет первую полость 11, а из нее по каналам 12, 13, 21 и дросселю 25 - полости 5, 8 и 17. Когда давление в этих полостях станет равным требующемуся давлению настройки, второй чувствительный элемент 15, сжимая пружину 16 задания, переместится, затвор 9 прикроет седло 10 - регулятор выйдет на безрасходный режим, В малорасходном режиме давление в первой полости 11 может быть равным или несколько выше давления настройки. Но это превышает давления, переданное по каналу 13 в пневмополость 8, еще не преодолевает усилие со стороны затвора 2. Седло 3 остается закрытым, и регулятор, обеспечивая расход среды через седло 10 малого .сечения,поддерживает требующееся выходное давление с достаточной точностью. По мере увеличения расхода среды, затвор 9 вторым чувствительным элементом 15 через второй толкатель 14 несколько отжимается от седла 10. При этом давление в выходной полости 5 и в полости 24 несколько снижается, а в первой полости 11 и пневмо-. полости 8, вследствие сопротивлений канала 21 и дросселя 25 увеличивается. Создавшимся перепадом давлений подпружиненный цилиндр 20, снимая пружину 23, будет перемещаться в пределах зазора Б. Канал 21 будет все в большей степени перекрываться, а давление в полостях 11 и 8 - увеличиваться. Первый чувствительный элемент 7 через первый толкатель 6 переместит затвор 2 от седла 3, и увеличенный расход среды потребителям будет обеспечен. При некотором сочетании р-асхода газа и выходного давления канал 21 будет полностью перекрыт контактной площадкой 22. Расход газа через седло 10 будет определяться только сечением дросселя 25, при этом изменение положения затвора 9, второго чувствительного элемента 15 и деформации задающей пружины 16 будут незначительны, и при дальнейшем увеличении расхода газа через регулятор выходное давление будет поддерживаться с достаточной точностью.

Постоянный, хотя и уменьшенный расход среды через дроссель 25 создает статизм системы и стабилизирует давление в полостях 11 и 8, Этим обуславливаются и достаточная точность, и динамическая устойчивость регулятора. При этом изменение давления в пневмополости 8 дос196825

тигаетсл не в непосредственной зависимости от перемещения второго чувствительного элемента 15, а в зависимости от установленного пружиной 23 и площадью подпружиненного цилиндра 20 перепада давлений. В связи с требованием упорядочения оттока среды из первой полости 11 посадочные зазоры второго толкателя 14 подпружиненного цилиндра 20 и чувствительных.элементов 7 и 15 уплотнены.

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус, первьй регулирующий орган,установленный между входной и выходной полостями и связанный первым толкателем с первым чувствительным элементом, образующим с корпусом пневмополость, второй регутшрующий орган, установленньй между входной полостью и первой полостью, сообщенной первым каналом с выходной полостью, а также . вторьм каналом с пневмополостью, и связанный вторым толкателем с BTopbiM чувствительным элементом, нагруженным пружиной задания и образующим с корпусом вторую полость, ,сообщенную третьим каналом с выходной полостью, отличающий-с я тем, что, с целью повышения точности регулирования и динамической устойчивости, в первом канале выполнена проточка, в которой установлен подпружиненный цилиндр со сквозным центральным каналом, вьшеденным на торцовую поверхность цилиндра, причем в корпусе соосно цилиндру выполнена контактная площадка для перекрытия сквозно о центрального канала цилиндра, между торцевой поверхностью последнего и контактной площадкой образован зазор, i соединение выходной полости с третьим каналом осуществлено через поСП лость зазора между контактной площадкой и торцевой поверхностью, а первая полость дополнительно сообщена с выходной полостью дросселем. 2. Регулятор по П.1, отличающийся тем, что соединения с-корпусом второго толкателя, подпружиненного цилиндра и чувствительных элементов уплотнены.