Газовый редуктор Советский патент 1979 года по МПК G05D16/06 

(54) ГАЗОВЫП РЕДУКТОР

редает свое усилие на поршень 12, Тоомозной.диск 18.защищает отверстия 19 в перегородке 20 от прямого воздействия газового потока. Канал 21 сообщает полость 11 ,с полостью 22 чувствительного элемента. Увеличенный 5 диаметр df отверстия седла 5 обуславливает уменьшенный ход-клапана, а уменьшенный диаметр d способствует сохранению интенсивности и направленности газового потока перед заборни- щ ком 10... -

Газовый редуктор работает следую-. им образом,

Газ от источника питания поступат во входную полость 2. При разгру-. /g енной регулировочной пружине 16 лапан 4 поджат к седлу 5, полости ,. 2 и 3 герметично разЬбщечы. При нагружении регУлировочной пружины винтом 14, усилие пружины через упор -уп 17, ступенчатый поршень 12, компен- сирующий упор -13 и iiiTOK 7 передается на клапан 4. КлапаМ отжимается от седла 5 и газ через образовавшийся . кольцевой зазор поступает в выходную полость 3 и выходной канал. При 25 этом газовый поток тормозится на диске 18 и в заборнике 10.К чувствительному элементу - ступенчатому поршню 12 через отверстия 29 поступает установившееся статическое давление, чём 30 обуславливается нормальный режим регулирования. Когда давление в выходной полости 3 и полости 22 достигает зеличины, соответствующей усилию пружины 16, кольцевой зазор между .35 клапаном и седлом будет автоматически поддерживаться таким образом, чтобы о.б еспечить -требуемый расход газа чеpes редуктор и выходное давление. Как правило, при увеличении расхода газа 40 давление в выходной части .полости редуктора при прочих равных условиях: понижается. Это связано, в частности, с изменениями усилий пружин. В рассматриваемом редукторе изменение суммар- д ного воздействия пружины на пордень и изменение .других; сил коМпенсируется, Эта компенсация осуществляется следующим образом. :

При увеличений хода клапана интен- Q сивность (скорость и плотность) гааового потока возрастает. Давление в заборнике 10 при торможении потока становится большим, чем установившееся давление в выходной полости . 3 и полости 22. Повышенное давле- ние от заборника 10 через каналы 8 и 9 передается в полость 11, сообщающуюся с полостью 22 каналом 21. Таким образом, в полости il в расходном режиме редуктора .устанавливается 60 повышенное давление, зависящее от выходного давления, расхо.ца газа че.рёз редуктор и соотношения сечений подводящих каналов 8 и 9 и отводяще;го канала 21.Разница усилий от дав- 65

ления в полости 11 и выходного давления на кольцевой поверхности 23 и есть компенсирующее усилие на подвижной системе редуктора, повышающее его точность. Кольцевая поверхность 23 или соотношение диаметров поршня, а также сечения подводящих каналов 8 и 9 и отводящего канала 21 назначаются с учетом требующейся компенсапии ошибки редуктора.

При уменьшении входного давления ход клапана автоматически увеличивается, усилие на подвижной системе изменяется, что в общем случае увеличивает ошибку редуктора. Однако увеличение диаметра d отверстия седла приводит к уменьщению хода клапана и сс ставляющей общей ошибки, связанной с изменением хода клапана. Проходя через уменьшенный диаметр, газовыйПоток формируется, преобретая необходимые направленность и инте.нсивность, обеспечивающие компенсирующий зффект.

. Сказанное выше подтверждается расчтом. При этом принято допу1цения, что плотность и скорость потока газа в поперечных сечениях отверстия седла равномерна.

Поперечное сечение штока в отверстии седла не учитывается.

Тогда

ЛХК

C.V.

ВЫХ

.ЛР . .- dbCll

(1) 2. 2B;2(ii

С

где d(. - диаметр отверстия седла

&Х. - увеличение хода клапана пр уменьшений входного давления;

p,V - средние плотность и скорос потока;

F - площадь поршня; отклонение выходного давления (ошибка), соответствующее изменению &Х хода клапана;

к - суммарная жесткость пружин л PC - скоростной напор;

О - объемный расход газа. При увеличении диаметра отверсти седла на всю- его длину до значения dj. n.dj приведенные выше параметр примут значения

U.XK ЛР,

йХК

АХ . др

jBblX .

ДА И вых

Т

ЧР И

-- 40| V

4Q V.; - 1са

2.

. 1.

лР.-2П4

Из расчета видно, что при увеличении dc dp .п ошибка д уменьшается в п раз.

Вместе с тем скоростной напор, а, значит, и компенсирующий эффект .тоже уменьшаются, но в п раз. Если