Газовый редуктор Советский патент 1980 года по МПК G05D16/10 

(54) ГАЗОВЫЙ РЕДУКТОР

1

Изобретение относится к области арматуростроения.

Известен газовый редуктор, в корпусе которого с входным и выходным каналами размещены неподвижное седло, подпружиненный дросселирующий клапан, взаимодействующий через толкатели с чувствительным элементом II,

Неподвижность седла известного редуктора и угловой подвод входного давления обуславливают забросы выходного давления при резкой подаче давления на вход и снижение надежности работы. Последнее вызвано разрушением материала уплотнителя клапана вследствие ударного торможения потока газа и повышения температуры во входной полости редуктора. При больших входных давлениях это приводит к сравнительно быстрому нарушению герметичности редуктора и выходу его из строя

Забросы выходного давления вызваны тем, что без давления рабочей среды проходная щель между дросселирующим клапаном и седлом максимальна, клапан чувствительным элементом через толкатели полностью отжат от седла. При резкой подаче на вход.редуктора давления и выходной полости давление также резко возрастает, так как чувсгвительный элемент вследствие инерционности и трения не успевает отреагировать на повышение выходного давления.

Кроме того, известный газовый редуктор на уменьшение входного давления реагирует увеличением величины дросселирующей щели. Это приводит к тому, что при снижении входного давления до давления настройки и ниже рабочая среда с выхода редуктора дренажируется на его вход, давление в системе за редуктором (в полости низкого давления) уменьшается.

Известен также газовнР редуктор, в корпусе которого расположены подпружиненные друг к другу седло и дросселирующий клапан, установленный со стороны входной полости корпуса, чувствительный элемент, выполненный в виде подпружиненного поршня, расположенного в выходной полости и взаимодействующего своим штоком с торцом дросселирующего клапана 2.

Этому газовому редуктору присуити, хотя и в значительно меньшей степени недостатки указанного выше редуктора

Цель изобретения - повышение надежности работы редуктора за счет предотвращения обратного движения рабо чей среды, а также уменьшения забросов вйходного давления.

Это достигается тем, что в предлагаемом редукторе дросселируюсшй клапан выполнен в виде золотника с боковыми расходными отверстиями, установленного в корпусе с возможностью перекрытия последних в статическом режиме охватывающейдросселирующий клапан поверхностью корпуса,

Яа чертеже изображен описываемый редуктор, разрез.

Редуктор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, в ктором размещены выполненное в виде подвижного поршня седло 4, дросселиркедий. клапан 5 с пружиной 6 и чувствительный элемент-поршень 7 со штоком нагружённый пружиной 9, BTopof конец которой через тарель 10 зан-модействует с регулировочным винтом 11, В седле выполнены каналы 12 и 13, Между чувствительным элементом и седлом установлена пружина 14. В клапане 5. выполнены боковые расходные отверстия 15, перекрытыестенкой корпуса 1 при нижнем положении клапана. Входной канал 2 выполнен соосно клапану, Между клапаном 5 и штоком 8 образо ан зазор, величина которого должна Ьыть не менее хода, клапана вверх для йолного открытия отверстий 15,

Редуктор работает следующим образом.

В исходном положении пружияа 9 сжата регулировочным винтоМ 11. Чувствительный элемент 7 занимает крайнее нижнее для него положение (у ограничителя корпуса), Седло 4 пружиной 14 перемещено вниз и контактируе с клапаном 5, Клапан 5 опущен вниз до упора корпуса, его отверстия 15 перекрыты стенкой корпуса. Входная полость редуктора разобщена от выходной полости {статический режим).

Газ высокого давления подается во внутреннюю полость клапана 5 по входному каналу 2, В этой полости происходит торможение газового потока, -Под воздействием aoapociaero входного давления клапан 5 перемещается jBBepx, прижимаясь к седлу 4 и сжимая пружину 14, Перемещение клапана 5 происходит совместно с седлом 4. По мере подъема клапана 5 уменьшается перекрытие его отверстий 15, Проходное сечение отверстий 15 увеличивается, что приводит к увеличению давлейия в полости, ограниченной седлом 4, клапаном 5 и корпусом 1, При перемещении клапана 5 вверх до полного .открытия отверстий.15 клапан приходит в соприкосновение со штоком 8. Клапан 5 останавливается, а седло 4 продолжает перемещаться вверх. Между седлом 4 и клапаном 5 образуется щель, через которую газ по каналам 12 и 13 дросселируется в выходную

полость редуктора, где его давление на чувствительный элемент 7 уравновешивает усилие рабочей пружины 9. Седло 4 под воздействием входного давления перемещаетсявверх до упора в корпусе и остается- в таком положении при всех входных давлениях, больших давлениях настройки редуктора.

Если выход из редуктора закрыт, то при давлении настройки в выходной полости клапан 5 снова герметично перекроет седло 4.

При отборе газа в объем за редуктором выходное давление и сила его воздействия на элемент 7 снижаются. Это приводит к открытию клапана 5 и дросселированию газа в образовавшейся щели между клапаном и седлом. Давление в выходной полости снова повышается, и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему редуктора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели.

При снижении входного давления до давления настройки и ниже чувствительный элемент 7 занимает крайнее нижнее для него положение, седло 4 под воздействием прухсины 14 и перепада давлений на выходе и входе перемещается вниз сначала до контакта с клапаном 5, а потом вместе с ним до предельного нижнего положения последнего. Выходная полость разобщается от входной.

Предлагаемый газовый редуктор обеспечивает плавное повышение выходного давления, исключает его забросы.

Разобщение входной и выходной полостей редуктора предотвращает снижение давления в системе за редуктором и сброс рабочей среды на вход редуктора при снижении входного давления ниже давления настройки, что не требует установки в системе обратных клапанов.

Формула изобретения

Газовый редуктор, в корпусе которого расположены подпружиненные друг к другу седло и дросселирующий клапан установленный со стороны входной полости, чувствительный элемент, выполненный в виде подпружиненного поршня, расположенного в выходной полости и взаимодействующего своим штоком с торцом дросселирующего клапана, о тличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы, дросселирующий клапан выполнен в виде золотника с боковыми {Ьасходнг-пчи отверстиями, установленного в корпусе с возможностью перекрытия последних в статичёском режиме охватывающей дросселирующий клапан поверхностью корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

W 7100 9 1.Аграновский М. М. и др. Силовые пневмоавтоматические cиcte «. М., 1965. р. 21а, с. 34. 2.Авторское свидетельство СССР 372401, кл. G 05 D lfi/04. 1970.