Регулятор перепада давлений Советский патент 1993 года по МПК G05D16/10 

регулирующий орган 7, выполненный в виде штока 8 с поршнем 9, образующим с корпусом 1 промежуточную камеру 10, сообщенную посредством посадочных зазоров 11 и 12, соответственно с запирающей 3 и сливной 4 камерами, а также посредством осевого канала 13, выполненного в штоке 8, и дросселя 14, задатчик 15 разности давлений, выполненный в виде регулируемого

дросселя, который может быть выполнен в виде нормально открытого подпружиненного клапана, который совместно с пружиной 16 установлен в перепускном канале 17. Нерабочий, торец 18 клапана 15 образует с корпусом 1 кольцевую полость 19, связанную с камерой 5 регулируемого давления клапаном 20. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах кольцевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов, перекачивающих среды, утечка которых не допускается. Цель изобретения - повышение точности регулятора перепада давлений. Регулятор перепада давления содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3, управляющей 4 и регулируемого давления 5 и расходным отверстием 6, соединяющим камеру 5 регулируемого .давления со сливной камерой 2,

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах кольцевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов перекачивающих среды, утечки которых не допускается.

Известна конструкция регулятора перепада давлений типа РПД-2М, применяющегося в системе уплотнительного масла газоперекачивающего агрегата типа ГПА- Ц-6,3 производства Сумского НПО им. М.В, Фрунзе, содержащая корпус с камерами сливной, запирающей, управляющего и регулируемого давлений и расходного отверстия, соединяющего.камеру регулируемого давления со сливной камерой.

Однако, такие регуляторы конструктивно сложны и ненадежны. К тому же их за пор- но-регулирующие элементы теряют динамическую устойчивость при высоких рабочих давлениях.

Наиболее близкой по назначению, технической сущности и достигаемому положительному технико-экономическому эффекту к заявляемому техническому решению является конструкция регулятора перепада давления, выбранная, в качестве прототипа и содержащая корпус с камерами сливной, запирающей, управляющего и регулируемого давлений и расходным отверстием, соединяющим камеру регулируемого давления со сливной камерой, регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом промежуточную камеру с возможностью сообщения последней посредством осевого канала, выполненного в штоке с камерой регулируемого давления, и задатчик разности давлений.

8 такой конструкции регулятора перепада давления задатчик разности давлений выполнен в виде пружины, характеристика которой при работе в различных условиях непостоянна. По мере открытия расходного отве1рстия измен яется вел ичина сжатия п ру- жины, а соответственно и сила, с которой пружина действует на поршень регулирующего органа, что приводит к Изменению перепада давлений поддерживаемого регуляторы.

Кроме того, на точности работы такой конструкции регулятора перепада давления

сказывается величина силы трения штока с поршнем о стенки расточки корпуса.

Целью изобретения является повышение точности регулятора перепада давлений.. .

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции регулятора перепада давления, содержащей корпус с камерами сливной запирающей, управляющего и регулируемого давлений и расходным отвёрстием, соединяющим камеру регулируемого давления со сливной камерой, регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом промежуточную камеру с возможностью сообщения последней посредством осевого канала, выполненного в штоке с камерой регулируемого давления, и задатчик разности давления, согласно изобретению, запирающая камера размещена в поршне между

камерой управляющего давления и промежуточной камерой, последняя соединена со сливной камерой дополнительным перепускным каналом, выполненным в корпусе параллельно оси регулирующего элемента, с

установленным в нем задатчиком разности давлений в виде нормально открытого подпружиненного канала, нерабочий торец которого выполнен со ступенчатой проточкой, образующей с корпусом кольцевую полость,

связанную с камерой регулируемого давления.

Кроме того, в перепускном канале может быть дополнительно установлен обратный клапан, размещенный между сливной и промежуточной камерами и поджатый к седлу, выполненному в виде ступенчатой расточки перепускного канала посредством пружины клапана. Задатчик разности давлений может быть выполнен в виде регулируемого дросселя с рабочим элементом в виде иглы.

На фиг. 1 показана конструкция регулятора перепада давления (профильный разрез) с регулируемым дросселем в виде нормально открытого подпружиненного клапана: на фиг. 2 - конструкция задатчика перепада давлений с регулируемым дросселем в виде обратного клапана; на фиг. 3 - конструкция задатчика перепада давлений с регулируемым дросселем в виде иглы, выполненной на винте.

Регулятор перепада давлений содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3. управляющей 4 и регулируемой 5 давлений и расходным отверстием 6, соединяющим камеру 5 регулируемого давления со сливной камерой 2, регулирующий орган 7, выполненный в виде штока 8 с поршнем 9, образующим с корпусом 1 промежуточную камеру 10, сообщенную посредством посадочных зазоров 11 и 12, соответственно, с запирающей 3 и сливной 2 камерами, а также посредством осевого канала 13, выполненного в штоке 8, и дросселя 14 с камерой 5 регулируемого давления, и задатчик 15 разности давлений, выполненный в виде регулируемого дросселя.

Регулируемый дроссель может быть выполнен в виде нормально открытого клапана, который совместно с пружиной 16 установлен в перепускном канале 17, выполненном в корпусе 1 параллельно оси регулирующего органа 7 и соединяющего камеры промежуточную 10 и сливную 2.

Нерабочий торец 18 клапана 15 образует с корпусом 1 кольцевую полость 19,связанную с камерой 5 регулируемого давления клапаном 20.

В перепускном канале 17 может быть установлен регулируемый дроссель в виде обратного клапана 21, размещенного между сливной 2 и промежуточной 10 камерами и поджатый к седлу 22, выполненному в виде ступенчатой расточки перепускного канала 14 посредством пружины 13 клапана 12.

Кроме того, регулируемый дроссель может быть выполнен в виде иглы 23, выполненной на винте, установленном в корпусе. . Регулятор перепада давлений, согласно изобретению, работает следующим образом:

В камеру 4 управляющего давления подается жидкость или газ с управляющим давлением Р, под действием которого регулирующий орган 7 смещается в свое крайнее положение, т.е. в сторону камеры 5 регулируемого давления. При этом промежуточная камера 10, выполняющая демпфирующую роль, обращается в кольцевую щель между поршнем 9 и корпусом 1, а шток

8 полностью входит в расходное отверстие 6. В камеру 5 регулируемого давления подается жидкость, давление которой растет и которая начинает течь через зазор между 5 штоком 8 и расходным отверстием 6 в сливную камеру 2 с минимальным расходом. Од- новременно жидкость из камеры 5 регулируемого давления по осевому каналу 11 и через дроссель 14 поступает в проме0 жуточную камеру 10, отделенную от камеры 4 управляющего давления поршнем 9 и запирающую камеру 3.

С промежуточной камеры 10 по перепускному каналу 17 часть жидкости проходит

5 через зздатчик разности давлений 15 (если он открыт) в сливную 2 камеру. Таким образом, в промежуточную камеру 10 поступает жидкость через дроссель 14 и посадочный зазор 11, а сливается через посадочный за0 зор 12 и перепускной канал 17с установленным в нем задатчиком разности давлений 15. Атак как гидравлическое сопротивление дросселя 14 и посадочных зазоров 11 и 12 постоянны, то подбором гидравлического

5 сопротивления клапана 15 будет определяться величина давления в промежуточной камере 10.

Следовательно, в установившемся режиме давления жидкости в камере 10 равно

0 или меньше давления в камере 5 регулируемого давления и не зависит от его абсолютной величины в камере 5.

По мере роста давления жидкости в камере 5 регулируемого давления и соединен5 ной с ней промежуточной камере 10 сила воздействия жидкости на шток 8 и поршень 9 регулирующего органа 7 повышается и при достижении регулируемым давлением некоторого значения Рр превышает силу, уп 0 равляющего давления Ру и вес регулирую - щего органа и начинает отжимать регулирующий орган 7 от его крайнего положения. При этом расход жидкости между штоком 8 и корпусом 1 через расходное от5 верстие б из камеры 5 регулируемого давления в сливную камеру 2 увеличивается, а рост давления соответственно замедлится, пока не наступает равновесное состояние, определя.емое выражением:

0.

7Г01

+ Рс

ЛГ(Р% -PS

где Do - диаметр расходного отверстия; - Д.Р - давление в промежуточной камере, регулируемое с помощью задатчика перепада давлений на величину АР меньше, чем давление Рд, т.е. давление Рр больше, чем Ру на определенную величину.

При использовании в качестве задатчи- ка перепада давлений с обратным клапаном 21 давление в промежуточной камере 10 будет зависеть от абсолютной величины давления Рр, т,е. и перепад давлений, устанавливаемый регулятором, тоже будет изменяться с изменением давления Pp. Использование регулируемого дросселя в виде иглы 23 позволяет вручную устанавливать требуемый перепад давлений.

Если регулируемое давление Р начнет расти, жидкость отжимает регулирующий орган 7, увеличивая проходное сечение расходного отверстия 6, расход жидкости через него в сливную камеру 2 увеличится и рост давления Рр прекратится. При падении регулируемого давления РР регулирующий орган 7 прекрывает расходное отверстие 6,

Формула изобретения 1. Регулятор перепада давлений, содержащий корпус с расходным отверстием, расположенным между камерами регулируемого давления и сливной, в котором расположен регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом управляющую камеру, промежуточную камеру, расположенную с возможностью соединения через осевой ка- нзл штока с камерой регулируемого давления, запирающую камеру и задатчик разности давлений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, запирающая камера выполнена в поршне и расположена между камерой управляющего давления и промежуточной камерой, соединенной со сливной камерой перепускным каналом, выполненным в корпри этом расход жидкости через него в сливную камеру 2 уменьшается, а падение регулируемого давления Рр прекращается.

При работе регулятора обеспечивается динамическая устойчивость регулирующего органа 7, так как при его перемещении имеет место переток жидкости из промежуточной камеры 10 в камеру 5 регулируемого

давления через дроссель 14 и в запирающую камеру через посадочный зазор 11 или наоборот. При этом и дроссель 14 и посадочный зазор 11 оказывают гидравлическое со- противление скорости протекания

жидкости через них, и, следовательно, скорости перемещений регулирующего органа 7 в любую сторону, предупреждая его колебания,.

пусе, в котором установлен задатчик разности давлений в. виде регулируемого дросселя.

.

Фиг, 3.