"Регулятор давления "КИАРМ" Советский патент 1992 года по МПК G05D16/00 

(Л

С

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в газовой, химической и др. отраслях промышленности, а также в системах водои теплоснабжения. Цель изобретения - уменьшение габаритов и массы и повышение надежности регулятора давления. Регулятор содержит корпус 1, между входной 2 и выходной 3 полостями которого размещен двухседельный затвор 4, связанный с исполнительным элементом 5, полость 8 управления которого соединена через пилотный клапан 12с выходной полостью, причем разность площадей первого 5 и второго 6 запорных элементов затвора 4 соответствует необходимому усилию герметизации затвора 4, а площадь поршня 7 больше разности площадей запорных элементов 5 и 6, 1 ил.

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности, а также в системах водоснабжения и теплоснабжения.

Известен большерасходный двухседельный регулятор давления с уравновешенными клапанами, связанными с сильфонным сервоприводом, находящимся под действием выходного давления и давления, формируемого пилотным регулятором путем сброса рабочей среды в атмосферу через жиклер.

Его конструкция имеет существенные недостатки: сброс рабочей среды в атмосферу, необходимость достаточно большой площади силового элемента сервопривода (сильфона). Это вызвано тем, что точность регулирования определяется коэффициентом усиления, величина которого прямо

пропорциональна величине указанной площади и перепаду давлений на ней. Поскольку перепад давлений не превышает величины выходного давления, которое всегда меньше величины входного и может достигать очень низких величин, для обеспечения высоких точностей необходима большая площадь, большие габариты и вес, вызванные большими поперечными размерами привода.

Известен регулятор давления, принятый в качестве прототипа и содержащий корпус с входной и выходкой полостями, разделенными затвором, совмещенным с поршневым исполнительным элементом, находящимся под воздействием входного давления, действующего на открытие, и над- поршневого давления, действующего на закрытие и формируемого пилотным регулятором, чувствительный элемент которого находится под действием выходного

V|

vj Ч) N3 Ю

CJ

давления и взаимодействует с члапаном, разделяющим надпоршневую полость и полость выходного давления,

Эта конструкция имеет такое преимущество перед перзым аналогом, как отсутствие сброса рабочей среды в атмосферу,

Однако недостатками прототипа являются: пониженная пропускная способность односедельного клапана, что приводит к необходимости увеличения поперечных габаритов, большая площадь силового исполнительного элемента (поршня),

Это обусловлено тем, что полость управления исполнительным элементом гидравлически не связана с выходной полостью, что ухудшает динамическую устойчивость регулятора, и для поддержания последней на допустимом уровне площадь поршня сервопривода должна быть более величины, обеспечивающем требуемую точность регулирования, т.е. превышать в 3-4 раза неуравновешенную площадь клапана, что еще больше увеличивает габариты и вес регулятора.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы и повышение надежности регулятора.

Цель достигается тем, что связанный с сервоприводом затвор выполнен двухсе- дельным с разницей площадей запорных элементов, обеспечивающей необходимое усилие герметизации затвора при безрасходном режиме, но меньшей площади исполнительного элемента.

На чертеже показан регулятор,

Регулятор содержит корт/с 1 с входной полостью 2 и выходной полостые 3, разделенными затвором 4, двухседельного затвора с первым 5 и вторым б запорными элементами, причем площадь первого запорного элемента больше площади второго на величину, соответствующую необходимому усилию герметизации затвора 4.

Затвор 4 соединен с исполнительным силовым элементом (в данном случае - поршнем), воспринимающим снизу давление входной полости 2, а сверху давление полости 8 управления исполнительным элементом 7, формируемое пилотным регулятором 9, чувствительный элемент 10 которого образует с корпусом полость, которая сообщена с выходной полостью 3, нагружен усилием пружины 11 и взаимодействует с пилотным клапаном 12, отделяющим над- поршневую полость 8 от полости под чувствительным элементом 10.

В поршне 7, нагруженном пружиной 13, выполнено калиброванное отверстие 14.

При установившемся выходно ч давлении затвор 4 и клапан 12 обеспечивают необходимые для поддержания заданного выходного давления расходы, при этом поршень 7 и чувствительный элемент 10 находятся Б равновесии.

При увеличении расхода в защищаемой

системе давление под чувствительным элементом 10 уменьшается, подвижная система пилотного регулятора 9 перемещается вниз, клапан 12 увеличивает расход из полости 8, давление на поршень сверху уменьшается и затвор 4 под действием входного давлений перемещается вверх, увеличивая расход в защищаемую систему, пока не установится на заданном уровне выходное

давление.

При уменьшении расхода в защищаемой системе выходное давление (под чувствительным элементом 10) увеличивается, подвижная система пилотного регулятора 9 перемещается вверх, клапан 12 уменьшает

расход из надпоршневой полости 8, давление на поршень сверху возрастает и затвор 4 перемещается вниз, уменьшая расход в защищаемую систему, пока давление в ней не восстановится на заданном в пределах

допуска уровне.

При прекращении расхода в защищаемой системе давление под чувствительным элементом 10 создает усилие, большее усилия пружины 11, клапан 12 герметично запирает выход из полости 8, давление на обе стороны поршня 7 выравнивается, а на затвор 4 действует герметизирующее усилие, создаваемое действием входного давления на разницу площадей верхнего 5 и нижнего

6 клапанов, и усилия пружины 13.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, между которыми расположен регулирующий орган, связанный со стороны входной полости с исполнительным элементом, и пилотный клапан, чувствительный элемент которого

образует с корпусом полость, которая сообщена с выходной полостью и через пилотный клапан - с полостью управления исполнительного элемента, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы и повышения надежности регулятора, регулирующий орган выполнен в виде двухседельного затвора, первый запорный элемент которого поджат к первому седлу со стороны входной полости, а второй

запорный элемент - к второму седлу со стороны выходной полости, причем площадь первого запорного элемента больше площади второго запорного элемента на величину, соответствующую усилию герметизации

11