ГАЗОВЫЙ РЕДУКТОР Советский патент 1973 года по МПК G05D16/06 

1

Изобретение относится к авиационной, химической и другим областям техники и может быть применено для преобразования высокого переменного по величине давления в стабильное пониженное давление.

Известны газовые редукторы с непосредственным регулированием запорного цилиндрического клапана при помощи сильфонов, расположенных в камерах высокого и низкого давлений.

Недостатком известных конструкций является то, что рабочие характеристики зависят от степени изменения величины переменного входного давления, от температу|ры подаваемого газа в редуктор.

Целью изобретения является повышение точности редуцирования.

С этой целью клапан выполнен в виде то«костенного цилиндра с кольцевыми ребрами ж&сткости (размеры которых выбираются из условия прочности), имеющего возможность перемещаться вдоль направляющей и соединенного с сильфоном, приваренным к направляющей (или к корпусу). Шток (щтоки) полностью расположен в полости низкого давления совместно с П-образным в сечении насадком, обладающим больщим коэффициентом линейного расширения, чем материал штока. При изменении температуры штока насадок удлиняется в сторону, противоположную удлинению штока, расстояние .между клапаном и днищем чувствительного сильфона остается неизменным, рабочая и вспомогательная пружины вынесены за чувствительный сильфон, т. &. удалены из прогреваемой зоны редуктора и дополнительно изолируются через теплоизолятор, с которым взаимодеЙ€Т1вует вспомогательная пружина, прижимающая клапан к седлу при снятом усилии

рабочей пружины и поданном давл-ении в редуктор. При этом обеспечивается максимальный .контакт как поверхности сильфона, так и пружин с окружающей средой, снимающей тепловую на грузку с .пружин.

На чертеже изображен предлагаемый газовый редуктор.

Редуктор содержит корпус / с входным штуцером 2 и выходным щтуцером 3, тонкостенный цилиндрический клапан 4 с ребрами

жесткости, сочлененный с сильфоном 5, привареняьш к направляющей 6 (или корпусу/). Эффективная площадь сильфоиа 5 эквивалентна площади Kipyra с диаметром, равным внешнему диаметру 1кла.пана 4. Чувствительный сильфон 7 с днищем 8 подпружинен че;рез теплоизолятор 9 основной рабочей пружиной 10 и вспомогательной пружиной 11. Шток 12 с П-образным в сечении насадкОМ 13 расположен в полости низкого давления и

соединяет днище 8 чувствительного сильфона 7 с цилиндрическим клапаном 4. Седло 14 с отверстием лсд шток 12 (количество штоков МОжет быть от одного до пяти) установЛвно в корпусе 1 посредством крышки 15, имеюш,ей окна для подвода к чувствительному сильфону 7 и пружинам 10, 11, окружающего газа постоянной температуры. В нее вмонтирован регулировочный винт 16, обеспечивающий настройку редуктора на заданное давление.

ПрИ использовании редуктора для преобразо1вания очень высокого давления в достаточно высокое .пониженное давление во избежание раздутия чувствительного сильфона 7 и сильфона 5 последние должны быть снабжены защитными кольцами жесткост1И,

Принцип действия редуктора давления основан на уравновешивании упругой силы ра.бочей тружины 10 давлением редуцированного газа на днище S чувствительного сильфона 7,

Газ переменного высокого давления подается через входной штуцер 2 и при снятом усилии рабочей пружины 10 не цроникает в полость низкого давления, так как клапан 4 вспомогательной пружиной 11 прижат к седлу 14.

При необходимости поддержания требуемого давления на выходе из редуктора поворотом регулировочного винта 16 осуществляется поджатие рабочей пружины 10. Усилие этой пружины передается на днище 8 чувствительного сильфона 7, и посредством штока 12 С П-образным в сечении насадком 13 клапан 4 отходит от седла 14, открывая доступ газа в полость низкого давления, сообщаемую, например, с сосудом через выходной щтуце1р 3.

По достижении Е сосуде, а следовательно, в полости низкого давления редуктора заданного давления оно, воздействуя на чувствительный сильфон 7, уравновешивает усилие

рабочей пружины 10, а клапан 4 под действием щтока 12 соединяется с днищем 8 чувствительного сильфона 7, прижимается к седлу 14, прек ращая или уменьщая доступ газа в полость низкого давления редуктора, обеспечивая тем самым поддержание стабильного давления на выходе из редуктора. .

При подаче в редуктор высокотемпературного газа возможен прогрев корпуса 1 и штока 12 с насадком /5. Так как П-о5разный в сеченИи насадок выполнен из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем материал штока 12, и таким, что удлинение его, осуществляемом в сторону, противоположную удлинению штока, обеспечивает постоянное расстояние между днищем чувствительного сильфона и клапаном, то характеристики редуктора не изменяются, а влияние температуры на рабочую и вспомогательную пружины исключается вынесением их за днище чувствительного сильфона при дополнительной изоляции от днища посредством теплоизолятора 9, при этом через окна в крышке 15 обеспечивается приток окружающего газа, снимающего тепловой поток, воздействующий на Пружины 10, 11.

Предмет изобретения

Газовый редуктор с непосредственным регулированием запорного цилиндрического клапана при помощи сильфонов, расположенных в камерах высокого и низкого давлений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности редуцирования, он снабжен компенсатором температуры, выполненным в виде одного или нескольких штоков, связывающих клапан с сильфоном в камере низкого давления через один или несколько свободно надетых на штоки насадков, изготовленных из материала с коэффициентом температурного расширения большим, чем у материала штоков.

8