Регулятор давления газа Советский патент 1986 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к устройствам силовой пневмоавтоматики, может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта для понижения давления газа и поддержания величины пониженного давления с высокой точностью и является дополнительным к авт.св. № 112822&. Цель изобретения - повышение устойчивости регулятора давления. На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого регулятора давления газа. Регулятор давления газа содержит корпус 1 с входной 2, выходной 3 полостями и седлом 4 между ними. В кор пусе 1 размещен регулирующий клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7, контактирующим с чувствительным элементом (ЧЭ) 8, нагруженным посредством винта 9 и тарели 10 пружиной задания 11. К входной полости 2 подходит входной канал 12, а к выходной полости 3 - выходной канал 13. Выходная полость 3 сообщена с атмосферой сбросным каналом 14, в котором выполнено дополнительное седло 15, 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 1. В ресивере 20 размещен поршень 2 положение которого регулируется регулировочным винтом 25, благодаря чему обеспечивается возможность изм нения рабочего объема ресивера 20. Выходная полость 3 сообщена с ре сивером 20 дополнительным каналом 2 в котором установлен дополнительнькй сбросной клапан, вьшолненным в виде перекрытого подпружиненньм пружиной 28 в сторону ресивера клапаном 29,, пружинная полость 30 которого сообщена с выходной полостью 3. Регулятор работает следующим образом. В исходном положении пружина задания 11 сжата винтом 9 через тарель 10. Чувствительный элемент 8 максимально опущен 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 23. Сбросный клапан 17пружиной 16 прижат к седлу 15 и перекрывает сбросной канал 14. Клапан 29 пружиной 28 прижат к седлу 27, канал 26 перекрыт клапаном 29. Выходная полость 3 сообщена с полостью ресивера 20 через дроссельное отверстие 23, дополнительную полость 18и 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 этим пониженным давлением газ поступает в выходную полость 3, давление в которой при этом повышается. Сила давления на чувствительном элементе 8 также повьшгается, последний при этом поднимается, сжимая пружину 11, уменьшает щель меж,цу регулирующим клапаном 5 и седлом 4. Одновременно газ из выходной полости 3 через дроссельное отверстие 23, полость 18 и канал 19 поступает в ресивер 20, давление в котором устанавливается равным давлению в полости 30. Если выход из регулятора закрыт то при достижении заданного давления на выходе поршень 8 поднимается настолько, что регулирующий клапан 5 садится на седло 4, разобщив входную 2 и выходную 3 полости регулятора. При отборе газа через выходной канал 13 давление в выходной полости 3 снижается, чувствительный элемент 8 опускается, открывая регулирующий клапан 5. В образовавшейся щели между регулирующим клапаном 5 и седлом 4дросселируется газ и поступает в выходную полость 3, компенсируя отбор газа через регулятор. В подвижной системе регулятора устанавливается динамическое равновесие, характеризующееся определенным проходным сечением между регулирующим клапаном 5и седлом 4 и соответствующим ему расходом газа через регулятор.

Если расход газа изменяется, ти новое равновесие наступает при другой величине щели между регулирующим клапаном 5 и седлом 4.

При плавном повьшении давления в выходной полости 3 оно успевает передаться в полость ресивера 2Q через дроссельное отверстие 23, дополнительную полость 18 и канал 19. Клапан 17 при этом не открывается.

Если давление в выходной полости 3 повышается резко, что может быть следствием резкого подвода газа высокого давления во входную полость 2 или резкого прекращения отбора газа (резкого перекрытия выходного канала 13), то это давление не успевает передаваться в ресивер 20. В результате на сбросном клапане 17 возникает перепад давления, достаточный для его открытия. Сбросной клапан 17 поднимается, сжав пружину 16, избыточное давление из выходной полости 3 сбрасывается в атмосфе ру по каналу 14. По мере выравнивания давления в полостях 3 и 20 клапан 17 садится на седло 15, прекратив сброс газа из выходной полости. При этом давление на выходе регулятора не успевает недопустимо повыситься.

Если при регулировании давление в выходной полости понижается медленно то оно успеет передаться в полость ресивера 20, давление в котором и в выходной полости 3 изменяется одновременно и в равной степени, клапан 29. закрыт, чувствительный Элемент 8 успевает реагировать на эти медленны изменения выходного давления.

При резком понижении давления в полости 3 оно не успевает передаться в полость ресивера 20, в последнем давление выше. Под действием более высокого давления в ресивере 20 клапан 29 отжимается от седла 27 и газ из ресивера по каналу 26 поступает в выходную полость 3, компенсируя резкое в ней понижение давления Давление на выходе регулятора более стабильное, резкое его понижение исключено или значительно уменьшено. Это обеспечивает своевременную реакцию чувствительного, элемента 8 на изменения выходного давления, величина которого стабильная и мало зависи от изменений режимов отбора газа через регулятор.

Оюъем полости ресивера 20 может изменяться вращением регулировочного винта 25. При этом изменяется положение поршня 24, что позволяет настраивать регулятор на открытие сбросного клапана 17 и клапана 29 при определенном градиенте изменения давления в выходной полости 3. Этим обеспечивается возможность настройки клапанов 17 и 29 на моменты открытия при которых изменение выходного давления наиболее опасно (или наиболее вероятно) и может вызвать автоколебания.

Возможность регулирования объема полости ресивера 20 позволяет компенсировать неточности изготовления и сборки регулятора, влияющие на точность срабатывания клапанов 17 и 29.

Формула изобретения

Регулятор давления газа по авт. ев. № 1128228, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости регулятора, он снабжен дополнительным сбросным клапанрм, установленным в дополнительном канале, соединяющем ресивер с выходной полостью регулятора..

Изобретение относится к устройствам силовой пневмоавтоматики,может быть использовано в различных отраслях промьшленности и транспорта для понижения давления с высокой точностью и является усовершенствованием изобретения по а.в. № 1128228. Целью изобретения является повышение устойчивости регулятора давления. Регулятор давления газа содержит.корпус с входной и выходной полостями и седло между ними, с которым взаимодействует подпружиненный регулирующий клапан, контактирующий через толкатель с чувствительным элементом нагруженньм пружиной задания. Выходная полость сообщена с атмосферой сбросным каналом, в котором выполнено дополнительное седло с подпружиненньм клапаном, снабженный дросселем, который сообщает выходную полость с ресивером. Объем ресивера регулируется поршнем. Выходная полость сообщена с ресивером дополнительным сбросным клапаном. Газ дросселируется регулирующим клапаном. При плавном повышении давления в выходной полости оно успевает передаться в полость ресивера, а при резком - не успевает, что приводит i к срабатыванию сбросного клапана. СП При резком понижении давления на вы ходе срабатьшает дополнительный сбросной клапан, пропускающий газ из ресивера на выход регулятора. Сбросной и дополнительный сбросной клапаны не позволяют значительно отклою няться выходному давлению от задан05 ного. Это позволяет повысить устойчивость регулятора. 1 ил. о;: 4ih СО