Устройство для регулирования давления газа Советский патент 1990 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к пневмоавтоматике, может быть использовано в пневмосистемах и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 116607 1.

Цель изобретения - увеличение быст родействия за счет ограничения возрастания давления по величине и во времени при уменьшении расхода газа.

На фиг. 1 изображено устройство для регулирования газа; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (зона второго регули рующего органа).

Устройство для регулирования давления газа содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, в котором установлен первый чувствительный элемент Ц, выполненный в виде ступенчатого поршня, образующего между ступенями первую пневмополость Ь, сообщенную дросселем 6 с атмосферой. Мень шая ступень первого чувствительного элемента l связана через шток 7 с пер вым регулирующим органом 8, связанным с первой пружиной 9, а большая ступень - с первой пружиной 10 зада- (ния. Второй чувствительный элемент 11

установлен в первом чувствительном элементе k и связан с первым торцом второй пружины 12 задания и вторым регулирующим органом 13. Вторая пружи на установлена между первым чувствительным элементом и вторым регулирующим органом 13, вход которого сообщен с выходной полостью 3, а выход через зазор А имеет возможность сообщаться с второй пневмополостью 15, которая образована первым Ц и вто рым 11 чувствительными элементами.Вто рая пружина 12 задания связана вторым торцом с элементом 16, связанным с корпусом 1. Канал 17 сообщает первую пневмополость 5 с каналом 18 седла 19 второго регулирующего органа 13, а также с второй пневмополостью

15

20

5

0

35

40

45

50

5

15 через канал 20 и дроссель 21. Выступ 22 имеет возможность перекрывать канал 18 по опорной поверхности Б.

Устройство работает следующим образом.

Когда устройство настроено на требующееся выходное давление путем сжатия первой пружины 10 задания, регулирующий орган 8 отжат от седла, выступ 22 упирается в опорную поверхность 1, второй регулирующий орган 13 отжат от седла 19 на величину зазора А. При подаче газа во входную полость 2 давление в выходной полости 3 начинает возрастать. При достаточном открытии седла 19 и малом гидравлическом сопротивлении канала 17 давление в первой пневмополости 5 с небольшим запаздыванием также возрастает. Вторая пневмополость 15 при перекрытом выступом 22 канале 18 заполняется через канал 20 и дроссель 21 со значительным запаздыванием , Давление в первой пневмополости 5 с опережением достигает величины, требующейся для нагружения первого чувствительного элемента Ц в установившемся безрасходном режиме.

I

По мере дальнейшего заполнения

второй пневмополости 15 второй чувствительный элемент 11, сжимая вторую пружину 12 задания, перемещается, и второй регулирующий орган 13 перекрывает седло 19« Вследствие утечек среды через дроссель 6 давление в первой 5 и второй 15 пневмополостях стабилизируется и соответствует безрасходному режиму устройства.

В расходном режиме, при плавном изменении расхода газа или входного давления первый регулирующий орган 8 и первый чувствительный элемент ч перемещаются .усилия пружин 10 и 12 с одинаковым знаком изменяются. Вместе с этим изменяется давление во второй

15 и первой 5 пневмополостлх и воздействие этого давления на площадь Гу первого чувствительного элемента Ч. Таким образом, компенсируются изменения упругих сил на подвижной системе устройства.

Полная компенсация имеет место при соотношении

,, Ki F2

кг Гг

У 2

где К2 - жесткость второй пружины

задания; К - суммарная жесткость пружины

ю и 9;

1Г2 - площадь второго чувствительного элемента 11; Г - разница площадей большей и

меньшей ступеней первого чувствительного элемента. Второй регулирующий орган 13 в установившихся процессах остается несколько отматым от седла 21, обеспечивая небольшой приток газа, соответствующий его оттоку через дроссель 6. Максимальное откатив (ход) второго чувствительного элемента в установившемся режиме соответствует максимальному корректирующему давлению в полостях 5 и 15.

При резком уменьшении отбора газа давление в выходной полости 3 начинает возрастать, первый чувствительный элемент Ц резко перемещается. При этом второй регулирующий орган 13 отжимается от седла 19, выступ 22 за короткое время в некоторой мере или полностью перекрывает канал 18 и давлени в первой пневмополости 5 при ограниченном заполнении второй пневмополости 15 через дроссель 21 быстро возрастает, способствуя ускоренному перемещению первого чувствительного элемента I) и поджатию первого регулирующего органа 8 к седлу, т.е. быстродействие устройства при уменьшениях расхода газа повышается, чрезмерные увеличения давления в этих условиях как по величине, так и во времени ограничиваются.

Величина хода второго регулирующего органа 13 определяется конкретно для проектируемого регулятора исходя из параметров среды, сечения дросселя G и конструктивных параметров седла 19. Степень приближения величины зазора А к величине хода В определяется технологическими возможностями с

Ю учетом допустимого увеличения выходного давления в процессах уменьшения расхода газа.

Большие значения зазора А целесообразны при значительных ступенчатых

15 уменьшениях расходов газа.

Использование изобретения позволит уменьшить поле отклонений выходного давления в системах газоснабжения.

200ормула изобретения

Устройство для регулирования давления газа по авт.св. № 116607, отличающееся тем, что, с це25 лью увеличения быстродействия за счет ограничения возрастания выходного давления при уменьшении расхода газа, в канале, сообщающем вторую пневмопо- лость с первой пнев мополостью, уста30 новлен дроссель, на втором чувствительном элементе выполнен выступ с возможностью перекрытия канала в седле второго регулирующего органа, непосредственно сообщенного с первой

,г пневмополостью, на первом чувствительном элементе имеется опорная для выступа на втором чувствительном элементе поверхность и между ними при перекрытом втором регулирующем органе

40 имеется зазор, определяемый выражением

В А 0,5 Г,

45 где А - величина зазора;

В - максимальный ход второго регулирующего органа в регулируемом режиме;

Г - максимальный ход первого регу 50 лирующего органа в регулируемом режиме.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики. Цель изобретения - увеличение быстродействия за счет ограничения возрастания выходного давления по величине и во времени при уменьшении расхода газа. Это достигается за счет введения суженных участков на пути прохода среды. Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлен первый чувствительный элемент в виде ступенчатого поршня 4, одна ступень которого связана через шток 7 с первым регулирующим органом 8, связанным с первой пружиной 9, другая ступень - с первой пружиной 10 задания, и второй чувствительный элемент в виде поршня 11, связанного со второй пружиной 12 задания и вторым регулирующим органом 13. Пружина 12 связана вторым торцом с элементом 16. В канале, сообщающем пневмополость 5 с пневмополостью 15, установлен дроссель. 2 ил.

Фиг. I