Регулятор давления Советский патент 1979 года по МПК G05D16/06 

(54) РЕГУЛЙТЬР ДАВЛЕ НИЯ

, : 1 .

- Изобретение относится к пнейМО автоматике и может использоваться в

системах газоснабжения.

Известен газовый редуктор 1, содержащий дополнительную пневмрпо.лость, образованную ступенями поршня Указанная полость сообщается или. разобщается с выходной полоэтью через клапанное устройство, которое с рабатывает только в начале (процесс настройки) и в конце рабочего цикла, -

Недостаток редуктора состоит в отсутствии коррекции выходног о дайления в зависимости от. расхода газа,

.в ограниченной точности регулирования .... .. .;;

Известенга зрвый реДуктор 2 с ; подводящим и отводящим.каналами в корпусе которого между чувствительным элементом и Штоком, воздействующим на затвор, размещен пневмопривод, рабочая полость которого Сбёдииена каналами в иггрке с полостью заборника, размещенного за седлом, и каналом с выходной полостью.

Недостатком этого редуктора яв- ляётся .относительно невысокая точность, вызвйнна.я нелинейной характеристикой усилия. При малых расходах,.

усиление мало, -при больших расходах . .-усиление, великой : .

Цель изобретения - повышение точ5 ности регулирования во диапазоне расходов.

Поставленная цёлЬ достигаётся тем что в регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями и расположенный в нем между чувствтельным элемент,ом и регулирующим органом дифференциальный поршень, первая и вторая полос.ти кот6{)ого соединены каналом и .связаны соответствен 5 но с полостью за.бррника и выходной , прлостью, введено клапанное устройство, выполненное в виде подпружиненного профилированного элемента-и установленное в кайалё между первой и 20 второй полостями дифференциального поршня...

Предлагаемы,й регулятор давления схематично изображен на чертеже.

Регулятор давления имеет корпус 1 25 .с входной 2 и выходной 3 полостями, регулирующий орган 4, открывающий или перекрывающий седло 5 под воздействием пружины 6 или регулировочной пружины 7, передающей усилие на 30 регулирующий орган через чувствительный элемент 8, толкатель 9, дифференциальный поршень 10,

Первая 11 и вторая 12 полости дифференциального поршня соединены каналом 13 и связаны соответственно с полостью заборника 14 и выходной полостью 3. В канале 13 дифференциального поршня 10 между полостями 11 и 12 установлено клапанное устройство в виде подпружиненного профилированного элемента 15, который может быть выполнен парой клапан - седло.

Регулятор давления, работает следующим образом. .

Та от источника питания попадает о входную полость 2, При разгруженной регулировочной пружине 7 регулирующий орган 4 поджат к седлу 5, при этом полости 2 и 3 герметичноразобщены,.

При нагружении регулировочной пружины 7 усилие пружины через чувствительнйй элемент 8, толкатель 9, диф-; ференциальный поршень 10 передается . на регулиругаций орган 4. Затвор регулирующего органа.отжимаете я от седла 5 , и газ через образовавшийся К кольцевой зазор поступает в полос-ть ; заборника 14 и в выходную полость 3. Одновременно газ из полости заборника 14 по каналу попадает в первую полость 11, создавая дополнительную силу, направленную на отжатие затвора.. , .. .

Из выходной полости 3 газ поступает под чувствительный элемент 8.. Когда наступит равновесие сил от давления и пружин, действующих на регулирующий орган и чувствительный элемент, на выходе регулятора устанавливается определенное .давление. -..

При увеличении отбора газа от регулятора происходит падение давления в выходной полости 3,,а вследствие

этого - отжатие затвора регулирующе- го органа 4 от седла 5. Расход газа черезйедло увеличивается , давление в полости заборника 14 и в полости Д1 дифференциального поршня 10 за с чет динамической составляющей газового потока возрастает. При этом возникает дополнительная-сила, отжимающая затвор регулирующего органа 4. Давление в выходно.й полости 3 .возрастает, повышая точность выходного давления.

, Однако при малых расходах и неиз- . .меннрм сечении канала 13 динамическаяпоправка в полости заборника 14 и рабочей полост.и незначительна, что не позволяет достаточно повьсить точность регулятора. Прн, больших расходах давление в полости заборника возрастает значительно, что вводит избыточную поправку и ухудшает точность регулятора. Нелинейность коррекции выходного давления при неизменном сечении канала обусловлена.

нелинейной, квадратичной зависимостью добавочного давления в полости заборника от величины расхода газа через основное седло.

лр-filiGf Zil е г

где р - плотность потока;

К - коэффициент пропорциональнoctи скорости поток а расходу газа o через седло;

Q расход газа через седло; V - скорость потока. Так как первая полость дифференциального поршня является проточной 5 полостью, то давление-в ней можно, регулировать изменением выходного сечения. В предложенном регуляторе изменение выходного сеченияяосуществляется;автоматически вследствие пеfL ремещения дифференциального пориня 10 с ка.налом 13 относительно профилированного элемента. 15.По мере изменения расхода газа,т.е. по мере переме-щения подвижной системы регулятора, выходное сечение устайавливается таким, чтобы давление в полости 11 диф.ференциального поршня 10 принимало значение,соответствующее требующейся корректировке выходного .давления.Так при малых расходах (малых перемещениях подвижной системы регулятора) канал

та 15. По мере изменения расхода газа, т.е. по мере перемещения подвшсной системы регулятора, вькодное сечение устанавливается таким, чтобы .

давление вПОЛости 11 дифференциального поршня 10 принимало значение, соответствующее требующейся корректировке выходного давления. Так, при малых расходах (малых перемещениях

подвижной системы регулятора) канал .13 перекрыт профилированным элементом в большой степени, а при больших расходах перекрытие канала 13 меньшее , . . .

Таким образом, установка клапанного ус трои:: ТВ а в канале дифференциально.го поршня q автоматически .изменяющимся сечениемобеспечивает повышение точности регулятора. .

Использование изобретения прзволит получить более точное регулирование давления в пневмосистемах или упростить конструкции точных и сл ожных регуляторов, снизив их себестоимость примерно на 30%.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями и расположенный в нем между чувствительным элементом и регулирующим органом дифференциальн лй поршень, перпервая и вторая полости которого.соединены каналом и связаны соответственно с полостью заборника и выходной полостью, о т ли чающи йс -я тем, что, с целью пов.ышания точности регулятора,, он содержит клёпанное устройство, выполненное в Виде подпружиненного профилированного элемента и установленное в канале между первой и второй полостями дифференциального поршня.

Источники информации, принятые во. внимание ттри экспертизе

№ 504038, кл. G .05 D 16/10, 1974 (прототип) .