Устройство для регулирования давления газа Советский патент 1986 года по МПК G05D16/10 

пневматического клапана 2. Рост давления в выходной полости 5 в основно опредяется ростом давления в полостях 14 и 10. В безрасходном режиме при равенстве площадей поршней 18 и 30 выходное давление в полостях 20 и 21 не создает на подвижной системе пневматического клапана 2 никаких усилий и пневматический клапан 2 ра- ;ботает как задающей регулятор давI

Изобретение относится к пневмоавтоматике, может быть использовано в качестве автоматической системы ре- гулирова ния давления перед потребителем газобой сети и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1043607.

Цель изобретения - увеличение пропускной способности устройства.

На чертеже изображена конструктив- ная схема устройства дд1я регулирования давления газа.

Устройство состоит из регулятора

Iдавления, пневматического клапана

2j предназначенного для создания за- дающего давления, автоматического измерения гидравлических потерь и выдачи пневматического сигнала на регулятор 1 давления, который содержит корпус 3 с входной 4 и выходной 5 полостями, между которыми установлены регулирующий орган - седло 6 и затвор 7. На чувствительном элементе 8 сравниваются усилия от выходного давления и со стороны затвора 7, а также от пружины 9 задания и давления в рабочей полости 10 на площадь f , Дроссель

IIобеспечивает сообщение рабочей пц- лости 10с атмосферой и возможность получения в этой полости переменного давления. Пневматический клапан 2 состоит из корпуса 12 с входной 13

и выходной 14 полостями, седла 15, затвора 16 и пружины 17.

Поршень 1§-является чувствитель- ным элементом, на котором сравниваются усилия от давления в полости 14 суммарно с усилием от затвора 16 и со стороны поршня 19, который обраления . В расходном режиме гидравличес кие потери в выходной магистрали ком- персируготся работой пневматического клапана 2 регулируемого дросселя 4, которым при настройках регулируется отток среды из канала 22 и, следовательно, давление в нем применительно к гидравлическим потерям выходной магистрали. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

зует в корпусе пневматического клапана 2 первую 20 и втрую 21 полости и воспринимает перепад давлений в зоне Б выходной магистрали и в канале 22, имеющем входной 23 и выходной регулируемьш 24 дроссели, позволяющие изменять давление в канале 22 применительно к потерям в выходной .магистрали. Канал 25 сообщает выходную 14 и рабочую 10 полости, а канал 26 обеспечивает сообщение полости 20 с зоной Ь и питание пневматического клапана 2. Из зоны Б выходной полости 5 давление подается на вход дросселя 23. Выходной трубопровод 27 с установленным на нем в числе прочих элементов запорным органом 28 обеспечивает подвод рабочей среды к потребителю и вместе с выходной полостью 5 составляет объект регулирования устройства. Пружина 29 является второй пружиной задания и воздействует на поршень 19 через цилиндр 30, герметизирующий полость 21 и обеспечивающий равенство эффективных площадей поршня 19.

Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом.

В исходном положении устройства, когда оно путем сжатия пружины 29 настроено на требующееся выходное давление, затворы 7 и 16 отжаты от седел 6 и 15 пружинами 9 и 29. При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее по каналам 22, 27 и 26 во входную полость 13, а также в первую 20 и вторую 21 попости пневматического клапана. Поскольку усилие пружины 9 мало, то рост давления в выходной полости 5 в основном определяется ростом давления в полостях 14 и 10. При закры- том запорном .элементе 28 устройство выходит на установившийся режим работы, когда давление в полостях 5,

20и 21 равны, негерметичность перекрытия седел 6 и 15 обеспечивает приток среды, компенсирующий ее отток через дроссель 11.

Давление среды в выходной полости 11 пневматического клапана на чувствительный элемент 18 суммарно с воз- действием затвора 16 уравновешивают усилие второй пружины 29 задания. Это же давление, передаваемое по каналу 25 в рабочую полость 10, воздействует на площадь Д и суммарно с усилием пружины 9 задания уравновешивает воздействие давления в выходной полости 5 на чувствительный элемент В. В безрасходном режиме при равенстве площадей поршня 18 и цш1индр 30 выходное давление в полостях 20 и

21не создает на подвижной системе пневматического клапана 2 никаких усилий и пневматический клапан работает как задающий регулятор давления

Когда запорный элемент 28 открыт, устройство работает в расходном режиме. Гидравлические потери в выходной магистрали компенсируются работой пневматического клапана 2 регулируе- мого дросселя 24, которым при настройках регулируется отток среды из канала 22 и, следовательно, давление в нем применительно к гидравлическим потерям выходной магистрали.

Компенсация гидравлических потерь осуществляется следующим образом.

Так как местные гидравлические потери, как и потери по длине трубопроводов, пропорциональны квадрату ско- рости, а при неизменном давлении - квадрату расхода среды, то на участке объекта регулирования от зоны В до зоны Б моделируются потери на все

выходной магистрали. Перепад давлени в зонах В и В , который в канале 22 может быть уменьшен путем некоторого открытия регулируемого дросселя 24, передается на поршень 19. Дополнительное усилие на поршень 19 со стороны полости 21 повлечет за собой компенсирующее увеличение давления в

полости 14 на некоторую величину дР

При определенном соотношении площадей поршней 18 и 19 и поршня 8 (в полостях 5 и 10) добавка давления iPji на площадь А поршня 8 дает требующееся увеличение давления в выходной полости 5, компенсирукяцее гидравлические потери давления. В связи с тем что в рабочей полости 10 в отличие от известного устройства корректирующее воздействие оказывает не все дав- толькс его изменяющаяся

ление Р| , а составляющая симости

дР , В выводах зави&Р, йР

следует подставить дР вместо Р, .

Для устройства необходимо чтобы усилие 9 пружины превьш1ало усилие со стороны затвора 7,

Тогда при подводе входного давления среда через кольцевой затвор между затвором 7 и седлом 6 поступает в зону Б для питания пневматического клапана 2. По соображениям упрощения конструкции это превышение целесообразно ограничить и принять равным 1,5-3 раза.

Кроме того, необходимо соблюдение условия

Р«ы, , Fp

(РВЫ..

-AP,)-F,

или

8ЫХ

йР,

, .

где P.V.- выходное давление на выходе

е)Иц

устройства (перед потребителем) .

Формула изобретения

1, Устройство для регулирования давления газа по авт.св. № 1043607, отличающееся тем, что, с целью увеличения пропускной способности, установлена вторая пружина задания, связанная с поршнем пневмазо тического клапана.

55

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, пружина задания на регуляторе давления установлена с постоянной величиной деформации, соответствующей усилию, в 1,5-3 раза превышающему усилие со стороны регулирующего органа.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в качестве автоматической системы регулирования давления перед потребителем газовой сети. Цель изобретения - увеличение пропускной способности устройства. Устройство состоит из регулятора 1 давления и пневматического клапана 2, предназначенного для создания задающего давления, автоматического измерения гидравлических потерь и выдачи пневматического сигнала на регулятор 1 давления. При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее по каналам 22, 27 и 26 - 8о входную полость 13, а также в первую 20 и вторую 21 полости (Л ю о 4 00 Го 7f fS