Регулятор давления Советский патент 1989 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для точного поддержания давления газа при больших диапазонах изменения расхода и может найти применение в различных системах газовой, химической и других отраслях промьшшенности

Цель изобретения - расширение области применения регулятора.

На фиг.1 изображен регулятор, скомпонованный в одном корпусе; на фиг.2- - в состав регулятора входит группа параллельно работающих основных регулирующих органов; на фиг.З - прямоточный основной регулирующий орган.

Регулятор давления содержит корпус 1 с чувствительным элементом 2, регулирующим органом 3, основной управляющей полостью 4, рабочей 5,вход ной 6, выходной 7 полостями. Регулятор содержит управляющее устройство включающее управляющий элемент 8, элемент задания - пружину 9, управляющий орган 10, установленный между входной полостью 6 и дополнительной управляющей полостью 11. Регулятор содержит также поршень 12, первая полость 13 которого соединена с выходной полостью 7 и содержит пер- ,вую пружину 14, а вторая полость 15 соединена с дополнительной управляющей полостью 11 и в ней между поршнем 12 и управляющим органом 10 установлена вторая пружина 16.

. На фиг.2 между входнрй полостью и входом управляющего органа 10 установлен электропневмоклапан 17.

Жесткость второй пружины 16,суммарная жесткость пружин 16 и 14, площадь поршня 12 и площадь управ- ляющего элемента 8 находятся в следующей зависимости

С I;л + С п СКА

F F,

где С J, - жесткость первой пружины 14; С жесткость второй пружины 16;

F - площадь Поршня; F, - площадь управляющего элемента 8.

Регулятор давления работает следующим образом.

При отсутствии давления регулирующий орган 3 регулятора закрыт,управляющий орган 10 открыт. При подаче давления на вход регулятора давление в полости 11 повышается до заданного пружиной 9, регулирующий орган 3 открывается и регулятор начинает работать. При этом в полости 7 поддерживается заданное давление, в полостях 11 и 4 - управляющее,несколько большее, чем давление в полости 7.

При изменении расхода или давления на входе происходит отклонение давления в полости 7, предположительно на величину/3 Р. Изменение давления в полости 7 воздействует на поршень 12 л перемеща.ет его на величину

Н - ZJJL-,

Н -77Г-

кл п

где -ЗР - изменение давления в полости 7;

FP - площадь поршня 12J - жесткость пружины 16 Сп жесткость пружины 14. Перемещение поршня 12 на величину Н приводит к перенастройке управляющего устройства на величину

Н С

Кл

ДР,

где - жесткость пружины 16,

F - площадь управляющего элемента 8.

Изменение выходного давления управляющего устройства воздействует на чувствительный элемент 2 регуля- тора и доводит давление в полости 7 до уровня, близкого первоначальному.

Механизм перенастройки одинаков для регуляторов (фиг, 1-3). Таким образом, задавая параметры .- жесткость пружины 16, жесткость пружины 14, контактирующей с поршнем 12,площади поршня 12 и управляющего элемента 8 из условия

Кл

+ С

п

F,

определяют минимальную погрешность работы регулятора.

Таким образом, без учета сил трения давление перенастройки управляющего устройства равно отклонению давления в системе. При этом ход поршня 12 значительно меньше возможного хода чувствительного элемента 2 регулятора.

Установка в выходной полости регулятора или системе, в которой поддерживается давление, подпружиненного поршня, нагруженного давлением, поддерживаемым в системе и контактирующим с клапанной пружиной управляющего устройства, позволяет производить автоматическую поднастройку группы параллельно работающих регуляторов или регулятора проходного типа. При этом ход поршня не зависит от перемещения чувствительных элементов регуляторов.

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен регу-. лирующий орган, связанный с чувствительным элементом, образующим с корпусом основную управляющую полость и рабочую полость, соединенную с выходной полостью, и управляющее устройство, включающее управляющий чувствительный элемент, связанный с элементом задания и управляющим органом, установленным между входной полостью и дополнительной управляющей полостью, соединенной с основной управляющей полостью, о т- личающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, в нем устанЬвлен поршень первая полость которого соединена с выходной полостью и в ней между поршнем и корпусом установлена первая пружина, а вторая полость соединена с дополнительной управляющей полостью, и в ней установлена между поршнем и управляющим органом вторая пружина, причем площадь поршня,площадь управляющего элемента,жесткость первой и второй пружин находятся в зависимости

+ С,

- F

где Сп - жесткость первой пружины; С КЛ - жесткость второй пружины; F - гшощадь поршня}

площадь управляющего -элемента.

Изобретение относи -ся к автоматике, в частности к устройствам для точного поддержания давления газа при больших диапазонах изменения расхода, и может найти применение в различных системах газовой, химической и других отраслях промьшшенности. Цель изобретения - расширение области применения регулятора. Регулятор

аг. J