Регулятор давления газа Советский патент 1987 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к пневмоавтоматике, может быть использовано в системах регулирования давления и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1158988.5

Цель изобретения - повышение динамической устойчивости регулирования.

На чертеже представлена принципиальная схема регулятора давления газа.

Регулятор содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, первый регули- Ю рующий орган 4 и седло 5, толкатель 6, цилиндрический поршень 7, размещенный в дифференциальном поршне 8, первую 9 и вторую 10 полости. Перегородка i

полости 10 возрастает до тех пор, пока усилие воздействия на поршень 7 не сравняется с усилием со стороны первого ре- гулируюшего органа 4. По достижении такого давления в полости 10 поршень 7 переместится вниз, второй регулирующий орган 13 перекроет седло 14 и жесткая связь поршней 7 и 8 заменится пневматической, которая будет существовать во время установившегося процесса регулирования. Давление в полости 17 действует на кольцевую площадь и при ее равенстве площади поршня 7 полностью компенсирует усилие со стороны первого регулирующего органа 4 и толкателя 6. В процессе регугерметично разобщает полость 9 от рабочей . лирования всякому изменению усилия со сто- среды, а канал 12 соединяет полость 9с роны первого регулирующего органа 4 соот- атмосферой. Второй регулирующий орган 13 ветствует компенсирующее изменение дав- и седло 14 регулируют приток среды из управляющей полости 15 во вторую полость 10, связанную каналом 16 с полостью 17, связанной с атмосферой дросселем 18. 20 Опорная поверхность А ограничивает перемещение порщня 7. Пружины 19 и 20 поджимают регулирующие органы 4 и 13 к седлам 5 и 14, а шток 21 обеспечивает связь регулирующего органа 13 с поршнем 7.

ления в полостях 10 и 17. Натекающая по неплотностям уплотнений среда из полости 9 отводится в атмосферу по каналу 12. При быстром увеличении входного давления или уменьшении расхода среды давления в четвертой полости 23 и в полости 17 увеличиваются, что вызывает увеличение давлений в полостях 3 и 28, а в полости 15 давление остается неизРегулятор также содержит второй цилинд- менным. При этом поршень 27 переместитрический порщень 22, четвертую полость 23, сообщ,енную с атмосферой третью полость 24, обратный клапан, выполненный в виде седла 25 и затвора 26, третий цилиндрический поршень 27, пятую полость 28, сообщенную с выходной полостью 3 каналом 29, пружину 30, седло 31 и затвор 32, канал 33 управления, дроссель 34, пнев- моклапаны 35 и 36, входные каналы которых сообщены соответственно с четвертой полостью 23 и полостью 17 каналами 37 и 38.

Пневмоклапан 35 связан с дренажем через последовательно установленные емкость 39 и дроссель 40.

Регулятор давления газа работает следующим образом.

При подаче управляющего давления в управляющую полость 15 и рабочего давления во входную полость 2 дифференциальный поршень 8, после заполнения средой четвертой полости 23, начинает перемещаться, но так как усилие пружины 19 значительно превышает усилие пружины 20, толкатель 6 и поршень 7 остаются неподвижными до тех пор, пока дифференциальный порщень 8 не войдет с ним в контакт опорной поверхностью А, после чего начнет действовать жесткая связь первого регулирующего органа 4 с дифференциальным поршнем 8. Первый регулирующий орган 4 отжимается от седла 5 и газ попадает в выходную полость 3. При этом среда из четвертой полости 23 и управляющей полости 15 через отверстие седла 14 перетекает во вторую полость 10 и по каналу 16 в полость 17. Давление во второй

30

ся на величину, существенно не влияюшую на объем управляющей линии, затвор 32, войдя в контакт с жесткими упорами на цилиндрическом поршне 27, откроет проходное отверстие в седле 31.

При ограниченном оттоке среды через дроссель 34 среда по каналу 33 управления поступит в управляющие полости пнев- моклапанов 35 и 36, которые откроются, обеспечив тем самым сброс избыточного давления из четвертой полости 23 и по- лости 17 и форсированное перемещение поршней 8 и 22, что исключает чрезмерное завышение выходного давления.

Наибольшее сливное воздействие на подвижную систему, по сравнению с давлением

40 в полости 17, оказывает давление в четвертой полости 23, так как чрезмерное опоражнивание этой полости через пневмоклапан 35 обуславливает склонность регулятора к автоколебаниям. Емкость 39 и дроссель 40 на выходе из емкости обеспечивают оптималь ное опоражнивание четвертой полости 23, причем лучшая динамическая характеристика достигается, когда суммарный объем выходной полости пневмоклапана 35 и емкости 39 составляет 0,02-0,04 от объема четвер- той полости 23 суммарно с объемами входной полости клапана 35.

и входного канала пневмоФормула изобретения

55 Регулятор давлениягазапо

авт. св. № 1158988, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической устойчивости регулирования, в него введены емполости 10 возрастает до тех пор, пока усилие воздействия на поршень 7 не сравняется с усилием со стороны первого ре- гулируюшего органа 4. По достижении такого давления в полости 10 поршень 7 переместится вниз, второй регулирующий орган 13 перекроет седло 14 и жесткая связь поршней 7 и 8 заменится пневматической, которая будет существовать во время установившегося процесса регулирования. Давление в полости 17 действует на кольцевую площадь и при ее равенстве площади поршня 7 полностью компенсирует усилие со стороны первого регулирующего органа 4 и толкателя 6. В процессе регулирования всякому изменению усилия со сто- роны первого регулирующего органа 4 соот- ветствует компенсирующее изменение дав-

ления в полостях 10 и 17. Натекающая по неплотностям уплотнений среда из полости 9 отводится в атмосферу по каналу 12. При быстром увеличении входного давления или уменьшении расхода среды давления в четвертой полости 23 и в полости 17 увеличиваются, что вызывает увеличение давлений в полостях 3 и 28, а в полости 15 давление остается неизменным. При этом поршень 27 переместит0

ся на величину, существенно не влияюшую на объем управляющей линии, затвор 32, войдя в контакт с жесткими упорами на цилиндрическом поршне 27, откроет проходное отверстие в седле 31.

При ограниченном оттоке среды через дроссель 34 среда по каналу 33 управления поступит в управляющие полости пнев- моклапанов 35 и 36, которые откроются, обеспечив тем самым сброс избыточного давления из четвертой полости 23 и по- лости 17 и форсированное перемещение поршней 8 и 22, что исключает чрезмерное завышение выходного давления.

Наибольшее сливное воздействие на подвижную систему, по сравнению с давлением

0 в полости 17, оказывает давление в четвертой полости 23, так как чрезмерное опоражнивание этой полости через пневмоклапан 35 обуславливает склонность регулятора к автоколебаниям. Емкость 39 и дроссель 40 на выходе из емкости обеспечивают оптималь ное опоражнивание четвертой полости 23, причем лучшая динамическая характеристика достигается, когда суммарный объем выходной полости пневмоклапана 35 и емкости 39 составляет 0,02-0,04 от объема четвер- той полости 23 суммарно с объемами входной полости клапана 35.

и входного канала пневмоФормула изобретения

55 Регулятор давлениягазапо

авт. св. № 1158988, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической устойчивости регулирования, в него введены ем1312544

34

кость и дроссель, причем пневмоклапан,ной полости пневмоклапана и емкости соссвязанный с четвертой полостью, связан тавляет 0,02-0,04 объема четвертой полости с дренажем посредством емкости и дрос- суммарно с объемами входной полости и селя, при этом суммарный объем выход-входного канала пневмоклапана.

Изобретение относится к пневмоавтоматике и является усовершенствованием устройства по а. с. № 1158988. Целью изобретения является повышение динамической устойчивости регулирования. Для обеспечения указанной цели регулятор давления газа содержит расположенные в корпусе 1 первый регулирующий орган 4 и седло 5, второй регулирующий орган 13 и седло 14, толкатель 6, связывающий регулирующий орган 4 с цилиндрическим порщнем 7, размещенным в дифференциальном порщне 8. Второй регулирующий орган 13 и поршень 7 связаны посредством щтока 21. В корпусе 1 также установлены второй 22 и третий 27 цилиндрические поршни, затвор 26, четвертая полость 23, связанная через последовательно установленные пневмоклапан 35, емкость 39 и дроссель 40 с дренажем. 1 ил. (Л Выход Го