Регулятор перепуска и отбора воздуха Советский патент 1977 года по МПК F02C9/14 

Известно применение трубы Вентури в качестве ограничителя количества отбирае- мого ОТ какого-либо источника|воздуха.

Известен также регулятор расхода, со СТОЯЩИЙ из трубы Вентури и клапана перепуска, приводимого свободной турбицой дополнительного компрессора.

Предлагаемый регулятор перепуска и отбора воздуха отличается тем, что клапан выполнен в виде двух соосно расположенных на одном штоке поршней, один из которых, с отверстиями в днище, расположен в канале перепуска, а другой, подпружиненный , помешен в замкнутом цилиндре и разделяет его на две полости, сое диненные соответственно с узким сечением трубы Веитури и со входом в нее.

Кроме ТОГО, в канале перепуска на вы ходе из клапана установлена заслонка с

пневматическим приводом, выполненным в виде подпружиненного поршня, образующего в цилиндре привода две полости, одна из которых соединена постоянно с атмосферой, .а через дроссель соединена либо с

атмосферой ппи закрытой заслонке, либо i выходом из трубы : Вентури,

Это позволяет упростить конструкцию регулятора, повысить надежность работы двигателя во всех режимах, а также использовать мощность потока отбираемого воздуха для работы регулятора.

На фиг, 1 изображена схема прерлагаемого регулятора; на. фиг. 2 - предлагаемый регулятор в разрезе.

Он СОСТОИТ (см, фиг, 1) из трубы Вентури Ij клапана 2 перепуска, заслонки 3 перепуска с воздуглным приводом 4, распределительного клапана 5 с электромагнитом 6, дросселя 7 и заслонки 8 отбора воздуха с электромеханизмом 9 поворота.

Труба Вентури ограничивает отбор воздуха от компрессора генератора сжатого воздуха (максимальный отбор соответстует критическим 3Ha4eHv M скорости и давления в минимальном сечении трубы) и этим препятствует забросу температуры газов перед турбиной выше максимально допустимой, соответствующей максимальному отбору воз- . Кроме того, груба Вентури при отборе

Boaiiyxa (npi-i точении позцуха через не.-}} создает переппц иаплений , кото;и -i пепоьредственно используется цпя раЬйч ,ы к.пасШ нд 2.

Клапан 2 {см. фиг. 2) установлен на

корпусе 10 регул.ятора и состоит Тэ цилиндра 11с перепускными окнами 2, крышки 13, силового цилиндра 14, штока

15с разгруженными при помощн, отверстий

16от давления перепускаемого воздуха поршнем 17 перепуска на одном конце и силовым поршнем 18 на другом конце.

Крышка 13 с цилиндром 14 образует замкнутую полость, разделенную силовым поршнем 18 на две части: верхнюю полость 19, связанную с областью 20 высокого давления на входе в трубу Вентури, п нижшо полость 21( связаннзЮ с областью 22 пониженного давления в узком сеченни трубы Вентури,.

Клапан 2 служит для максимального перепуска -воздуха в атмосферу в конце запуска на холостом ходу геиератора сжатог о воздуха (ГСВ) и умецьшенпя количества

перепускаемого воздуха в процессе отбора при открытии заслонки S, При определенном угле открытия этой заслонки клапан полностью перекрывает окна 12, прекра. шая перепуск воздуха в атмосферу, и обес Г1е:ивает отбор всего проходящего через трубу Вентури воздуха.

При отсутствии перепада давлений в трубе Вентури (заслонка 8 закрыта) илп очень малом перепаде в результате перепуска BO3tiyxa через кольцевую щель 23 поршень 18, а вместе с ним к поршень 17 находятся цод действием пружины 24 в край нем верхнем положении, в результате чего перепускные окна 12 открыты.

При каличигг перепада давлений в трубе Вентури более высокое давление в полости 19j преодолевая меньшее давление в полости 21 и усилце пружины 24, пере, мешает поршень 18 к связанный с ним

поршень 17 вниз, гфи этом порше 1ь 17 прикрывает перепускные окна 12.

Заслонка 3 вилкой 25 связана с поршнем. 26 воздуишого npHBoja 4. Порпекь 26 перемешается внутри цилиндра 2.7 и делит внутреннюю полость этого цилиндра на две части: верхнюю полость 28, связанную через дроссель 7 и распределительный клапан 5 либо с областью 29 высокого давления, через отверстия 30 с атмосфе.рой, и нижнюю полость 31, всегда связанную с атмосферой через отверст1гя 32. При uTcyTt:TBiivi давления в верхней полости 28 (связана с атмосферой) поршень 26под действием пружинь; 33 перемешается в

крайнее верхнее полоншние и закрывает заслонку 3. При этом заслонка образует с трубопровопом 34 кольцевую щель 23.

Заслонка 3 служит (шя перепуска ха в аткюсферу в конце запуска, ка режиме холостого хода двигателя и начала отбора воздуха через заслонку 8,

Г-аспрецелительный клапан 5 с электро магнитом 6 служит для открытия и закрытия заслонки 3. При открытой заслонке в полость 28 подается воздух высокого давления, а при закрытой полость 28 соеди няется с атмосферой.

Спапан 5 включает золотник 35 высоко давления, золотник 36 атмосферного давления и пружину 37, которая при обесточенном электромагните 6 перемещает оба ао лотника в крайнее верхнее положение. При этом связь с атмосферой перекрывается золотииком 36,.а золотник 35 соединяет полость 28 с областью 29 высокого давлени

Дроссель 7 служит для замедления нарастания давления воздуха в полости 28 возцушного привода 4 с целью плавкого (безударного) открытия заслонки 3.

Регулятор работает еле .дующим образам.

Перед aanycKOivi двигателя, в ре;киме запуска и холостого хода заслонка 8 закрыта. Электромагнит 6 обесточен, золСТники 35 и 36 под действием пружины 37 нахоД57гся в крайнем верхнем положении, соеди цяя полость 28 с областью 29, да шение в которой в данный момент (двкгатель не ра ботает) равно атмосферному. В результате зтого давления над поршнем 26 и под ним равны, и он под действием пружины 33 находятся в крайнем верхнем положении, а заслонка 3 закрыта. В трубе Вентури отсутствует перепад давлений (заслонка 8 закрыта), в полостях 19 и 21 давпегетя pcU3i-ibis и поршень IS а вместе с ним и поршень 17 под действием пружины 24 находятся в крайнем верхнем положении, в результате чего перепускные окна 12 полностью открыты.

Запуск. На элек-громат-нит 6 от коробки запуска подается ток, в результате игток электро: л.агнита, а вместе с MVIM м золот™ ннки 35 к 36, преодолевая усилие затяжки пру):и1-1Ы 37, пере;-..эщаются в край.чее нажнее положенке. Золотник 35 разт 8яиаяет полость 28 с областью 29 вьюокого ка)5ле ння, а золотинк 36 соединяет эту полость с атмосферой (заслонка 3 остается закрытой); ты для перепускаемого п.озп.уха. Илличие Te6rAnbuiQro IepCU.iiia давлений fs трубе Вей тури, а слецо11ательио, и в полостях 19 и 21 в результате перепуска воздуха при за пуске двигателя через кольцеоую шель 23 компенсируется усилием пружины 24, которая обеспечивает полную компенсацию перепада давлений в пшшстях 19 и 21 при перепуске проходящего по трубе Вентури воздуха через полносп ю открытые окна 12 при открытой заслонка 3. В результате этого поршень 18 и поргаень 17 находятся в крайнем верхнем роложении, а перепускные окна 12 полностью открыты. Холостой ход. При sanjCKe ГТД пере пуск воздуха из многоступенчатого компрес сора осуществляется обычно после первых ступеней через соответствующие перепускные клапаны. При подходе к режиму холостого хода для переразмеренных компрессоров, применяемых в ГСВ, необходим перепуск воздуха уже после компрессора, поэтому при прибли жении к режиму холостого хода по команде с коробки затгуска расположенные после пер вых ступеней перепускные клапаны закрываются, а ааслопка 3 открывается, что обеспечивает перепуск воздуха после компрессора Б ат;.юс||)сру и беспомпажную, ус- тойчьвую работу компрессора и всего дайгателя. Возникающий при этом в трубе Вентури перепад, давлений в полостях 19 и 21 полностью компенсируется усилием пружины 24, т.е. поршень 18 находится в крайнем верхнем полонсенни к окна 12 полкостью открь ты. Количество перепускаемог по трубопроводу 34 в атмосферу воздуха ограничивается дросселирующей шайбой 38. З.аслонка 3 открывается с опережением закрытия расположенных после первых ступеней клапанов перепуска в следующей ni спедовательности: электромагнит 6 обеспечивается {по команде с коробки запуска), золотники 35 и 36 перемещаются под действием пружины 37 Б крайнее верхнее попожение, в результате золотник 35 обесиечивает подводвоздуха высокого давления в полость 28 воздушного привода 4, поршень 26 под действием этого давления, преодолевая усилие пружины 33, перемешается вниз и открывает заслонку 3. Чем uocTvn aeTcn максимальный перепуск воздуха после компрессора в атмосферу. Заслонка о-гкрыта в течение всей работы двигателп. При остановке двигателя поршен 26 под дейст ием пружины 33 перемещает вверх и заслонке 3 закрывается. увеличивается гюрг-паа чявлоний, воз-действующий на J-, )рый, upporu девая усилие г ружины 2, поремоищртся вниз на некоторое расстоянн, зависятное от величины перепадд, Вмесге с nopiiinew 18 перемешается вниз 17, который несколько прикрывает nefienycKiibie окна 12, уменьшая нерепуск воздуха в атмосферу. При увеличении отбора (yBOjnmeHHH степени открытия злслонки 8) будет увеличиват1/.я перепад давлений на трубе Вентури и при некотором отборе, несколько болынем количества перепускаемого и атмосферу через клапан 2 воздуха при закрытой заслонке 8 возникающий на трубе Вентури перепад давлений переместит поршень 18, а вместо с ним и поршень 17 в крайнее нижнег; положение, в результате чего перенуск1п.;1е окна 12 полностью перекроюгся и перепуск воздуха в атмосферу прекратится, а весь проходящий через трубу Вунтурп воздух пойдет к потребителю. Форм, у л а 3 о б р е т е н и я 1 Регулятор перепуска и отбора воздуха для газотурбинного генератора сжатого воздуха с компрессором, вь рабатыг5аклцим избыточное количество сжатого возцуха сверх потребного для работы турбины, со- держащий трубу Вентури с устанор.ленной на выходе заслонкой отбора воздуха, : клапан, расположен Пз й на линии перепуска воздуха в атмосферу между трубой и заслонкой, отличающийся тем, что, с целью использования мощности потока отбираемого воздуха гшя работы регулятора и упрощения конструкпии, клапан выполнен в вице двух coociio располо5кенных на одном штоке поршней, один из которых, с отверсткя;ми в днище, располо;кен в. канале перепуска, а , подпружиненный, помешек в замкнутом цилиндре и делит его на две полости, соединенные соответственно с узким сечением трубы Вентури и со входом в нее, 2. Регулятор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы двигателя во всех ренсимах, в канале перепуска на выходе из клапана установлена заслонка с пневматическим приводом, выполненны.м в виде подпружиненного поршня, образующего в цилиндре привода две полости, одна из которых соедипена постоянно с атмос({юрой, а через дроссель соедиршна Л11бо с атмосферой (при закрытой заслонке), либо с выходом из трубы Вентури,

zL

Lu

Фиг.1