РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК F17D3/08 

Изобретение относится к области регулирования давления в гидравлических-система.х, например в трубопроводном транспорте, в котором производится попеременная, с применением разделителей, транспортировка различных жидких сред.

Известны регуляторы давления, поддерживающие заданное давление после себя, работающие непосредственно от давления рабочей среды, включающие в себя регулирующий орган с приводом, механизм, воспринимающий величину давления после регулятора, и механизм, управляющий приводом.

Однако известные регуляторы давления имеют зауженное седло.

Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что корпус регулятора выполнен с проходным отверстием, соответствующим внутреннему сечению трубопроводов, а регулирующий орган выполнен в виде заслонки, перемещаемой в плоскости, перпендикулярной направлению потока среды и открывающей полностью проходное отверстие при пропуске твердых тел.

Благодаря такому выполненню регулятора обеспечивается пропуск через него твердых тел С поперечным сечением, соответствующим по форме и размерам внутреннему сечению подводящего и отводящего трубопроводов.

На фиг. 1 схематически изображен регулятор в общем виде с частичным разрезом, на фиг. 2 - разрез по Л-А и Б-Б.

Регулирующий угол выполнен в виде заслонки /, закрепленной на оси 2 и расположенной в корпусе 3. Заслонка соединена кинематически с приводом, состоящим из штока 4 и поршня 5, распололсенных в цилиндре 6.

Площадь щтока является величиной одного порядка с площадью порщия 5 (дифференци0альный иорщень). В поршне имеется дроссельное отверстие 7, через которое при работе регулятора может осуществляться проток среды из полости 8 в полость 9.

5

В полость 5 среда поступает из входного патрубка корпуса 3 регулятора через трубку W. В полости 8 находится пружина //. Усилие этой пружины рассчитано только на обеспечение отвода подвилсных частей привода и

0 заслонки крайнее открытое положение при отсутствии давления в цилиндре 6.

Управление приводом осуществляется клапаном, включающим в себя корпус 12, золотник 13 и пружину 14, усилие которой направлено на закрытие золотника /3 и рассчитано только на преодоление силы трения и веса золотника.

через канал 15 и трубку 16 в выходной патрубок корнуса 3.

Перемещение золотника 13 зависнт от перемещения штока 17, входящего в состав устройства, воспринимающего величину давления за регулятором. Это устройство состоит из мембраны 18, непосредственно воспринимающей давление, связанного с ней щтока 17, крышки 19, регулировочного винта 20 и цружины 21. Настройка регулятора осуществляется изменением натяга пружины 21 посредством вращения регулировочного винта 20 в зависимости от требуемого давлепия за регулятором. Давление в подмембраииую полость 22 подается через трубку 23 из выходного патрубка корпуса регулятора или из трубопровода за регулятором.

Предлагаемый регулятор работает с.тедуюа.им образом.

Прн выходе его на заданный режим в исходном положенни поршень 5 и шток 4 отведены в крайнее положение пружиной //. Заслонка, связанная со штоком 4, также отведена в крайнее положение и полпостью открывает проходное отверстие в корпусе. Пружина 21, золотник 13 от сед.ча корпуса 12 посредством штока 17, полностью открывает затвор управляющего клапана.

При заполнении транспортируемой средой трубопровода и поступлеиии потока транспортируемой среды в регулятор при полностью отведенпой заслонке / давление за регулятором практически равно давлению до регулятора. Давление в полостях S и 9 и в нодмембранной полости 22 имеет ту же величину. Ввид,у того, что со стороны полости 9 давление действует на всю площадь поршня 5, а со стороны нолостн 8 - на ту же площадь за вычетом площади штока 4, то поршень 5 со штоком 4 перемещается результирующим усилием (с учетом усилия пружины 11) в сторону полости 8. Заслонка перекрывает проходное отверстие корпуса, что создает перепад давления на регуляторе. Давление в полости 8 при этом равно давлению до регулятора. Давление в подмембранной полости 22 равно давлению за регулятором. Давление в полости 9, расположенной между дросселем и затвором управляющего кланана равно промежуточной величине.

Вследствие заполнения трубопровода средой давление среды до и после регулятора увеличивается. Дальнейшее перекрытие проходного отверстия корпуса 3 заслонкой / увеличивает перепад давления на регуляторе. По окончании заполнения трубопровода средой на участках до регулятора и после него и при повышении давления после регулятора до заданной настройкой величины мембрана 18 сжимает пружину 21 настолько, что перемещаемый пружиной 14 золотник 13 открывает затвор управляющего кланана на величину, при которой образовавшееся в полости 9 давление, действуя на поршень 5, создает усилие, равное суммарному усилию от действия

давления в полости 8 па поршень 5 (не учитывая нлощадь штока 4) и от усилия пружины.

Перемещение поршня 5, штока 4 и заслонки / прекрап;ается, регулятор работает на заданном режиме работы.

Вследствие возможного увеличения отбора транспортируемой среды за регулятором или уменьшения постунления среды к регулятору

давление за ним понижается. Вслед за этим понижается давление в подмембранной полостп 22. Пружина 21 перемещает мембрану 18, шток /7 и золотник 13. Перемещение золотника увеличивает открытие затвора, что вызывает уменьшение давления в полости 9. Равновесие сил, приложенных к порщню 5 и штоку 4 нарушается. Поршень 5 и щток 4 перемещают заслонку / в сторону открытия проходного отверстия корпуса 3 до положения,

при котором давление за регулятором повысится до заданной величины. При этом мембрана 18, шток 17 и под действием пружины 14 золотник 13 возвращаются в прежнее положение, определяемое давлением, заданным

настройкой. Давление в полости 9 принимает прежнее значенне. Усилия, действующие на поршень 5 и шток 4, вновь уравновешиваются. Перемещение поршня 5, штока 4 и заслонки / прекращается. Вследствие возможного

уменьшения отбора транснортируемой среды за регулятором или увеличения поступления среды к регулятору давление за ним повышается. Вслед за этим повышается давление в подмембранной полости 22, которое перемещает мембрану 18, сжимая 21. Вслед за щтоком 17 пружина 14 перемещает золотник /, закрывая управляющий клапан. Давленпе в полости 9 увеличивается. Равновесие сил, действующих на поршень 5 и шток 4, нарушается. Поршень 5 и шток 4 перемещает заслонку в сторону закрытия проходного отверстия корпуса до положения, при котором давление за регулятором, понижаясь, достигает заданной величины. При этом мембрана

18, шток 17 и золотник 13 возвращаются под действием пружииы 21 в прежнее положение, определяемое заданным настройкой давлением. Давление в полости 9 принимает прежнее значение. Усилия, действующие на порщень 5

и шток 4, уравновешиваются. Перемещение порщня 5, штока 4 и заслонки / прекращается.

При прохождении разделителя через регулятор в случае полностью открытой заслонки

пропуск разделителя осуществляется беспрепятственно. В случае, если перед прохождением разделителя через регулятор, заслонка / частично перекрывает проходное отверстие корпуса 3, то сначала произойдет упор разделителя в заслонку и его остановка. Предотвращение гидроударов вследствие остановки транспортируемой среды, перемещающейся за разделителем, обеспечивается упругой деформацией разделителя. Так как под действием

среды по трубопроводу за регулятором продолжается, то давление за регулятором понижается. Давление в подмембранной полости 22 также понижается. Пружина 21 перемещает мембрану 18, шток 17 и золотник 13. Золотник увеличивает открытие затвора управляющего клапана. Давление в полости 9 уменьщается. Это вызывает перемещение порщня 5 и щтока 4 в сторону полости 9. Заслонка при 3TON перемещается в сторону открытия проходного отверстия корпуса до своего крайнего положения. Клиновидная форма заслонки компенсирует силу трения ее о разделитель при повороте. После полного открытия заслонки разделитель проходит через регулятор. Движение транспортируемой среды возобновляется. Вследствие того, что заслонка открыта, давление в выходном патрубке корпуса выравнивается с давлением во входном патрубке. Заслонка 7| перемещается приводом в сторону перекрытия проходного отверстия корпуса. Давление за регулятором понижается до заданной величины, мембрана IS, щток 17 и золотник 13 возвращаются под действием пружины 21 в прежнее положение, определяемое заданным настройкой давлением.

Давлоие в полости 9 принимает прежнее значе.чие, усилия, действующие на порщень 5, уравновещиваются. Перемещение порщня 5 штока 4 и заслонки прекращается. Регулятор снова работает на заданном режиме.

Предмет изобретения

Регулятор давления, поддерживающий заданное давление после себя, работающий непосредственно от давления рабочей среды, включающий в себя регулирующий орган с гфиводом, механизм, воспринимающий величину давления после регулятора, и механизм,

управляющий приводом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения пропуска через себя твердых тел с поперечным сечением, соответствующим по форме и размерам внутреннему сечению подводящего и отводящего трубопроводов, корпус регулятора выполнен с проходным отверстием, соответствующим внутреннему сечению трубопроводов, а регулирующий орган выполнен в виде заслонки, пермещаемой в нлоскости, перпенднкулярной направлению

потока среды, и открывающей полностью проходное отверстие при пропуске твердых тел.

Потоп среЗы

Риг 1

6-6

х-и

iB

в П i 5 6 9

Фиг 2