Регулятор расхода газа Советский патент 1992 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к автоматике, в частности к регуляторам расхода газа-о

Известен регулятор расхода газе, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором расположен . двухмембранный чувствительный элемент разделяющий корпус на три камеры, одна из которых, .образованная корпусом и мембранами, соединена с входным каналом, вторая, образованная корпусом и мембраной с большей площадью, соединена через задающий дроссель с входным каналом и через переменный дроссель типа сопло-заслонка с выходным каналом, а камера, образованная корпусом и мембраной с меньшей эффективной площадью, соединена через полый шток с выходным каналом.

Недостатком известного регулятора является низкая точность и малый предел регулирования расхода газа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому регулятору является регулятор расхода газа, содержащий корпус, в котором установлена вялая мембрана с жестким центром, разделяющая корпус на две камеры, одна из которых соединена с входным каналом, а вторая - через задающий дроссель с входным каналом и через переменный дроссель типа соплозаслонка - с выходным каналом, причем, на штоке, соединенном с жестким центром мембраны, установлен грузовой задатчик, а конец штока размещен в центрирующем опорном гнезде, расположенном в основании первой камеры.

Недостатком известного регулятора является тот факт, что упругая заслонка, укрепленная на жестком центре, при включении регулятора, подвержена повреждениям, что снижает надежность и точность работы регулятора. Так, при включении регулятора в работу, скачок перепада давлений на мембране велик и тогда сила, прижимаюи1ая заслонку к соплу, в (1-1 О)10 раз превышает силу, необходимую для прижатия заслонки к соппу в рабочих режимах. Это явление вызывает повреждение упругого элемента заслонкио

Кроме того, недостатком известного регулятора является тот факт, что компенсация изменения усилия на заслонку, закрепленную на жестком центре мембраны, пропорционального изме™ нению давлен ия на выходе регулятора, осуществляется за счет отхода заслонки от сопла и изменения расхода газа, что и обуславливает погрешность регулирования. Этот недостаток особенно существенен при повьшенных давлениях (2-10 атмосфер), когда расстояние между соплом и заслонкой очень Мгэло А изменение усилия на зас лонку пропорционально изменению давления на выходе регулятора

Если одновременно с отходом засло ки от сопла, обусловленного увеличением давления на выходе регулятора, уменьшалось бы дополнительное усилие на жесткий центр, то требуемая дополнительная компенсация за счет изменения расхода газа была бы очень мала.

Цель изобретения - расширение области применения, а также повьаиение точности и надежности работы регулятора.

Поставленная цель достигается тем что в регуляторе расхода газа, содержащем корпуср с разделяющей его н две камеры вялой мембраной ,с жестким центром, соединенным со штоком, на котором закреплен грузовой задатчик, -В конец штока размещен в центриРУ|Щем рпорном гнезде, расположенном

в основании первой камеры, образованной вялой мембраной и корпусом, и соединенную с входным каналом непосредственно, вторуя камеру, образованную вялой мембраной и корпусом и соединенную с входным каналом через задающий дроссель, а с выходным каналом - через переменный дроссель типа сопло-заслонка у сопло которого выполнено в штуцере выходного канала, в отличие от известного, в жестком центре выполнена полость с перегородкой и центрирующим отверстием, в котором установлен с возможностью осевого перемещения стержень, соединякщий заслонку, содержащую упругий элемент с опорным диском, между которым и дном полости установлена первая пружина, а между жестким центром и крышкой корпуса во второй камере установлена вторая пружина.

Предлагаемый регулятор отличается от известного тем, что в нем положение заслонки относительно жесткого центра фиксируется прижимом опорного диска к центрирующей перегородке с помощью первой пружины, что обеспечивает защиту упругого элемента заслонки от повреждения при больших перепадах давлений на мембране, а также тем, что установлена вторая пружина между жестким центром и крышкой корпуса для компенсации изменения усилия на заслонку, пропорционального изменению давления в выходном канале

регулятора.. 1

На чертеже представлен регулятор

расхода газа

Регулятор содержит корпус 1, в котором установлена вялая мембрана 2 с жестким центром 3 разделяющая корпус на две камеры А и 5. Камера соединена с входным каналом 6 непосредственно, а камера 5 - через задающий дроссель 7 Кроме того, камера 5 соединена с выходным каналом ,8 через переменный дроссель сопло-заслонка, сопло 9 которого выполнено в штуцере 10 выходного канала 8. Жесткий центр 3 соединен со штоком 11, на котором закреплен грузовой задатчик 12, а конец 13 штока 11 размещен в центрирующем опорном гнезде 14, расположенном в основании камеры 4, В жестком центре выполнена полость 15., с перегородкой 1б и центрирующим отверстием 17, в котором установлен с возможностью осевого перемещения стержень 18, соединяющий заслонку 19, со держащую упругий элемент 23, с опорным диском 20, меи(ду которым и дном полости 15 установлена первая пружин 21, поджимающая опорный диск к перегородке 1бо Вокруг штуцера 10 установлена вторая пружина 22, опирающаяся на жесткий центр и крышку корпусаРегулятор работает следующим образомПри включении регулятора в работу газ подается во входной канал 6, поступает в камеру 4 через задающий дроссель 7 - в камеру 5 и далее через переменный дроссель сопло-заслонка - в выходной канал 8. В начальный момент времени перепад давлений на мембране 2 велик, так как в камеру входное давление поступает непосредственно, а в камеру 5 через дроссель 7о Мембрана 2 с жестким центром 3 поднимется с упора и будет прижимать заслонку 19 с элементом 23 к соплу 9о Поскольку фиксация заслонки 19 относительно жесткого центра 3 осуществляется прижатием опорного диска к перегородке 16 с помощью предварительно сжатой пружины 21, то реакция со стороны сопла на нее будет ограничена силой сжатия пружины, что и предотвращает повреждение упругого элемента 23, а при дальнейшем сжатии последней происходит соприкосновение жесткого центра и крышки корпуса и прекращение увеличения силы взаимодействия сопла и заслонки, чем и дос тигается предлагаемый эффект - предот вращение повреждения упругого элемента 23 заслонки 19. При нарастании давления в камере мембрана 2 с жест ким центром 3 отойдет от сопла 9, отводя от него заслонку 19, 23 и регулятор будет обеспечивать требуемый р расход газа, задаваемый с помощью дросселя 7 и грузового задатчика 12, В процессе работы мембрана 2 с жестким центром 3 и заслонка 19 с элементом 23, будут перемещаться как одно целое Увеличение усилия на заслонку 19 обусловленное и пропорциональное увеличению давления, вызванного возмущением на выходе регулятора, будет 1 9 19, а вместе с ней отводить заслонку и жесткий центр 3 мембраны от сопла 9. При этом, воздействие сжатой пружины 22 на жесткий центр 3 будет уменьшаться, восстанавливая баланс сил, действующих на мембрану. В результате требуемая компенсация возмущения за счет увеличения расхода газа будет незначительной Таким образом, регулятор расхода газа предложенной конструкции обладает следующими преимуществами по сравнению с известным: обеспечивает повышение надежности путем защиты упругого элемента заслонки от повреждения; повышает точность регулирования путем компенсации воздействия изменения выходного давления на заслонку; расширяет область применения путем получения возможности работы при повышенных давлениях. формула изобретения Регулятор расхода га;за, содержащий корпус, в котором установлена вялая мембрана с жестким центром, разделяющая корпус на первую камеру, соединенную непосредственно с входным каналомi и вторую камеру, соедиенную с входным каналом через заающий дроссель и с выходным каналом через переменный дроссель типа сопло - заслонка, сопло которого выполнено в штуцере выходного канала, причем жесткий центр соединен со штоком на котором закреплен грузовой задатчик, а конец штока размещен в центрирующем опорном гнезде, расположенном в основании первой камеры, о т л ич-ающийся тем, что, с целью расширения области применения, повышения точности И надежности регулятора, в жестком центре выполнена полость с перегородкой и центрирующим отверстием, в котором установлен с возможностью осевого перемещения стержен)з, соединяющий заслонку с опорным диском, между которым и дном полости установлена первая пружина, а между жестким центром и крышкой корпуса во второй камере - вторая пружина

п

у

Изобретение относится к автоматике, в частности к регуляторам расхода газа. Цель изобретения - расширение области применения, повышение точности и надежности регулятора путем защиты упругого элемента заслонкиот повреждения при больших перепадах давлений на мембране и компенсации изменения усилия на заслонку, при появлении возмущения. В данной конструкции регулятора положение заслонки (относительно жесткого центра) фиксируется прижимом опорного диска к центрирующей перегородке с помощью первой пружины, что обеспечивает защиту упругого элемента заслонки от повреждения при больших перепадах дав-^ лений на мембране, а установленная, жестким центром и крышкой корпуса вторая пружина используется для ком-, пенсации изменения усилия на заслонку, пропорционального изменению давления в выходном канале регулятора,1 ИЛо