Регулятор давления Советский патент 1979 года по МПК G05D16/06 

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к регулирующей трубопрсводной арматуре и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для автоматизации технологических процессов и стендовых установок, например, в атомной энергетике для регулирования давления в приводах, расположенных в необслуживаемом помещении с переменной температурой. Известен газовый редуктор с регулируемым подпружиненным клапансщ, компенсирукяцим поршнем, меняющим суммарный объем полостей, заполненных демпфирующей жидкостью,, в зависимости от колебаний температуры окружающей феды l. Недостатком такого устройсггва явля, атся сложность конструкции. Известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходньш патрубками и расположенные в нем чувствительный элемент, например сяльфон, образующий в корпусе управляющую полость н связанным одним торцом с корпусом и другим со втулкой, соединенной с регуЛнрующим органом, и термокомпе.нсатор 2. Это устройство является наиболее, близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком его являетс:я низкая точность. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что термокомпенсатор состоит из стакана, кс акстально установленногово втулке, с размещенным в нем подпружиненным поршнем, выполненным в виде соединенных щтоком двух тарелей, между которыми установлена неподвижная перегородка, полость между ксугорой и верхней тарёлыо заполнена жидкостью, причем подпоршневая полость сообщена с управлякяцей полостью, а надпорщневая полость сообщена с выходным патрубком. Сущность изобретения поясняется, чертежом, где изображен предлагаемый регулятор, разрез. Регулятор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, внутри корйусй расположены чувствительный элемент 4, например сильфон, образующий в корпусе )щую полост 6, Ьоедйненная с perynHpytomrnvf органом ./7, термокомпенсатор 8, состоящий вз стакана 9, коаксйальйо устаноЁпенного во втулке 6, и с разМёщенным в нем подПружйненнБхм поршнем, выполненные в виде осединенньтх штоком 10 двух тарелей 11, 12, мёЖду которьшй устййЬв)1ена не;. подви5кная перегородка 13, тарели 11, 12 герметизировань относительно стакана 9 аЛйстИчными уплотнениями 14, 15. Полость 16 между неподвижной перегород кой 13 и верхней тарелыо 11 пЪршня за. полнена жидкостью с необходимым коэф фвд1яентс л объемногоpacuiHlpeiartiiH, а Полость 17 между перегородкой и нижней тарелыо 12 соединена с атмос;ферой через канал 18. Подпоршневая полость 19 соединена с управляющей полостью 5 пазсм 20, выполненньш во втулке 6, а над Поршневая полость 21 - с &Ь1ХОДНБ1М йа TpyeK Svi 3, дйй|)айгрудай1 кшпенсатора 8 от действия давления в ..,, ..: - .., ..;. .,-, . . ., ,-...:.. -.; ,,-..:-.-..(... ..:..l......:r-::.-- -::: управляющей полости 5. На верхнюю тарель 11 поршня воздействует коническая пружина 22, установочное усилие которой регулируется винтом, 23, опирающимся на опору 24 Пружина 22 компенсирует № -W Sffi ЙШлёнйШи в управляющей попости 5, действующим на тарель 12, и .давпение м в выходном пагрубкеЗ,д ейсгвующим на тарель 11. 3arpy3Kia давления ; в полость 5 производится через штуцер 25. Работа регулятора происходит следующим образом. В управляющую полость 5 через щту- цер 25 подается сраз под давлением, соответствующим регулируемому, Ябёлё чего полость 5 сугсекаётса от источника дасвйёййй управлений, itfanpi« органом на трубке подачи давления управления (на чертеже не показан). При этом давление в полости 5, воздействуя на эффективную площадь сильфояа 4, перемещает регулирующий орган 7, открьша.я про. ход в седле корпуса 1. При подаче во входной патрубок 2 йШ Ш Г а рё1 ЛятВрШ устана&я йШаётёя д 1эвлёнйё, соотвётстВ йЩёе давлениЮ управления (в полости 5). При повы 1Й1Г11ШяенШ Га-Эёг «Й еКГР У«йрующий орган регулятора под воздействием силы, равной произведению эффективной плсхцади сяльфойа нга йзйенен ё рёзгулиру1м Х4ЦС1 Л AJit- и. .Л J--ж- :;§ ж:йГ;- Г1. 1Ш Гда1нШия; 1ё Ш1хаётШ ввер с; умен шая проходное сечение в седле и сяижаяч давление за регулятором. При снижении давления за регулятором регулирующий орган перемещается вниз, увеличивая проходаоё Сечение в седле и повышая давление за регулятором. Таким образом, давление Эй p&ryftflTOJjOM поддерживается на заданном уровне. При изменении температуры окружающей среды давление в полости 5 также ctpiэмиfcй ИЭМенИться, что могло бы ВБШ- вать перенастройку регулятора. Причем величинаперенастройки пропорциональна отношению абсолютных температур в камере (первоначалыюй и последующей). Для Исжлюченияявления Перенастройки регу- йМора прлбсть 16 залита жидкостью, ко- тйрШ прйй зменений температуры изменяет свой объем И перемещает поршень Tepi- KiokbiyinettcaTOpa, здаеличивая йли уменьшая объем полости 5 за счет изменения объема полости 17,. соединенной с атмосф е- рой. Таким образом, в полости 5 сохрайяется первоначальное давлеше.. Как уже говорилось выше, коническая пружина 22 кбййёйсИрует пёрёраЗгрузку поршня. Величина этой переразгрузки может быгь определена следукицим образом. В стационарном установившемся реЖИь сеуравненЕГё равновесия по цвижнь1х час- тей регулятора (ёз учета гидродинамиче.ских сил в затворе- и без учета свл трения) может быть записано следующим обрадом:Р. 1С 4p,1t4-dL-P-.,1С4-й5ф Л1С--0 Р - давление во входном патрубке регулятора;; Pj, - давйёнйё М рй1 УлятороМ в ЬыходЕЮм патрубке; Р - дйвЛёШё в камере управления; (3 2 - диаметр седла регулятора; Эффективный диаметр сильфона; -ход регулятора (рабочий ход (сильфона); С, - жесткость сильфона.; Преобразуя уравнение (1), находим Й: са|ф-а2) 4iic Поскольку в регуляторах всегда Йдф . - ..у,,. Уравнения (2) очевидно,что -С г -г f-. давлений Р /действующее через паз 20 - на нижнюю тарелъ 12 поршня термоком.,, пенсатора, всегда больше давления Pj, Величина этой разнииы, определяющей уотановочное усилие пружины 22, будет зависеть от конструкши и размеров регулятора. Для уменьшения веса от конструкции н размеров регулятора. Для уменьшенния веса и гвбарктов регулятора аружина 22 должна быть как можно меньше. Этого можно добиться разгрузив регулирующий орган регулятора от действия начаттьвого давления, тем самым, исключив влияние первого члена числителя правой чаоти уравнения (2) на разность давлени Р и. V, Очевидно, что уменьшить эту разность можно также уменьшением жёстКости сильфона я хода регулятора. Использование описываемого регулятора позволяет повысить точность поддерж ВИЯ давления щзи изменении темяерату1ял окружающей феды. Формула иэобретенйя / - Регулятор давления, содержащий корпус с входным и выхощым патрубками а расположенные в нем чувствительный эле701 мент, например сильфон,, образукяций в корпусе управляющую полость и связанный одним торцом с корпусом, а другим со . втулкой, соединенной с регулирующим ор. геном, и термокомпенсатор, о т л и ч аю щ в и с я тем, что, с пелью повышения точности устройства, термокомпенсатор состоит из стакща, коаксиально установленного во втулке, с размещенным в нем подпружиненным поршнем, выполненным в виде соединенных штоком двух тарелей, MeJtoy которыми установлена неподвижная перегородка, полость между которой и верхней тарелью заполнена жидкостью, причем подпоршневая Полость сообщена с упршляющей полостью, а надпоршневая полость - с выходным патрубИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fNJ 251313 кл. Q 05 Б 16/06, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР М ЗЗО436, кя. G 05 1) 16/06, 1968 (прототип).

,--J