Регулятор давления Советский патент 1980 года по МПК G05D16/06 

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ.

1 Изобретение относится к регулято рам давления и может найти применение в холодильной, авиационной и др гих отраслях промышленности. Известен регулятор давления по авт.св. № 636590, содержшций корпус с входными и выходными патрубками, в котором расположены регулирующий орган и чувствительный элемент, свя занный с толкателем. Регулирующий орган состоит из трех coocTio расположенных клапанов. Первый клапан выполнен в виде связанного с толкателем подпружиненного якоря электро магнитного привода, причем-в якоре выполнено центральное отверстие, в котором расположен шток, связанный со вторым подпружиненным клапаном и через центральное отверстие, выполненное в толкателе, и пружину - с чувствительным элементом. Третий кла пан установлен между первым клапаном и чувствительным элементом 1 . Для согласования производительнос ти компрессора с расходом микротепло обменника микрокриогенная система комплектуется регулируемым дросселем и последовательно с ним установленны нормально открытым электромагнитным клапаном.

.i-iy,,, ,„-,-,., В описанном регуляторе невозможно согласование производительности компрессора с расходом микротеплообменника. . . Цель изобретения - расширение области применения регулятора. Поставленная цель достигается тем, что второй клапан выполнен в виде двух затворок, первый из которых связан со штоком, а второй установлен внутри первого затвора. Проточная камера второго клапана соединена с каналом, выполненным з дополнительном штуцере, в полоати которого установлен регулируемый дроссель. На фиг. 1 изображен регулятор давления в разрезе; на фиг. 2 - второй клаnsL. . В корпусе 1 расположен чувствительный элемент 2 в виде вакуумированного сильФонного узла и выполнено седло 3, с которым взаимодействует клапан 4 регулирующего органа, противоположная от седла 3 поверхность которого имеет седло 5. На корпусе 1 установлен каркас 6 электромагнитного привода, в котором выполнены соосно цилиндрические расточки, разделенные стопом 7 и сообщающиеся между собой каналами. В этих соосных цилиндрических расточках каркаса б установлены подпружиненные пру жинами 8,9 клапана 10,11. Клапан 10 взаимодействует с седлом 5, Клапан 11 выполнен в виде двух затворов 12,13, причем затвор 13 установлен внутри затвора 12 и подпружинен пружиной 14. Затвор 13 взаимодействует с седлом 15 штуцера 16. Проточная камера 17 второго клапана 11соединена с каналом 18, выполненным в дополнительном штуцере 19, в полости которого установлен регулируемый дроссель 20. Затвор 12 взаимодействует с торцом .канала 18, который является седлом для него. На чувствительном элементе 2йёйтко закреплен толкатель 21, установлен ный в осевом отверстии клапана 4 и взаимодействующий с клапаном 10. В клапане 10 .выполнено центральное отверстие,, в котором расположен шток 2 взаимодействующий с хвостовиком 23 клапана 11 и через центральное отвер тие, выполненное в толкателе 21, и пружину 24 связанный С чувствительным элементом 2, Пружина 24, располо женная в осевом отверстии чувствительного элемента 2, Установлена пре варительно сжатой до усилия ббльшёго чем усилие пружины 9, но меньшего, ч усилие пружины 14,и опирается на та релку 25. Ограничителем перемещения тарелки 25 в направлении уменьшения усилия пружины 24 служит торец 26 то кателя 21. Регулировочное устройство вйПолнено в виде винта 27, жестко св ванного с чувствительным эле.ментом 2 и установленного в резьбовое гнездо неподвижной относительно корпуса 1 гайки 28, На каркасе 6 установлена катушка 29 и магнитопровод 30. По от ношению к электромагнитному приводу клапан 10 служит якорем. Jia корпусе 1 выполнено входное 31 и выходное 32 отверстия. Входное отверстие 31 кана лом связано с полостью А, в которой регулирующий орга.н, состоящий из соосМо расположенных клапанов 4,10,11. Выходное отверстие 32 каналом связано с полостью Б, в которой расположен чувствительный элемент 2. Штуцер 16 имеет полость В, а штуцер 19 - по лость Г, отделенную седлом 15и торцом канала 18 от полости А. Применительно к системе охлаждения полость А соединена с емкостью, полость Б со всасывающей, а полости В и Г - с нагнетательной линиями компрессора. Регулятор работает следующим образом. В рабочем режиме для поддержании заданного давления в полости В чувст . вительный элемент 2 занимает такое положение, при котором клапан 4 прижат к седлу 3 корпуса 1усйлиШ 6 т разности давлений в полостях А и Б -Ш- йёкбмпёнсированную площадь клапана 4. Толкатель 21 взаимодё11с йёУ т с торцовой поверхностью клапана 10 таКИМ образом, что между этой поверхностью и седлом 5 образована кольцевая щель, расход газа через которую равен расходу газа через pёгyлиpye /lый дроссель 20 и канал 18 из полости Г в полость А. Расход через дроссель 20 настраивается на разность между производительностью компрессора и расходом микротеплообменника. Шток 22 взаимодействует с хвостовиком 23 клапана 11 и под дейст-вием усилия пружины 24, большего чем усилие пружины 9, но меньшего чем усилие пружины 14, прижимает затвор 13 к седлу 15штуцера 16. При этом между обращенными к другу поверхностями тарелки 25 и торца 26 толкателя 21 образовз.Е1 зазор, а. полость в штуцера 16и полость А разобщены. При уменьшении давления в полость Б чувствительный элемент 2- перемещается вниз и толкатель 21 перемещает клапан 16, увеличивая тем самым кольцевую щель между ним и седлом 5. Рабочая среда, дросселируясь, поступает из полости А в полость Б, восстанавливая таким образом отрёг улированное ранее давление в последней. При перемещении чувствительного элемента 2 вниззазор между торцом 26 толкателя 21 и тарелкой 25 увеличивается, т.е. увеличивается усилие прижатия затвора 13 к седлу 15. Полости В и А раjЗoбщeны. При увеличении давлении .в полости Б чувствительный элемент 2 перемещается вверх, толкатель 21 выходит из взаимодействия с клапаном 10 с образованием зазора между ними. Клапан 10 герметично перекрывает седло 5 и разделяет полости А и Б. При дальнейшей увеличении давления в полости Б происходит уменьшение зазора мелоду тарелкой 25 и торцом 26 и наступает момент, когда пружина 24 через тарелку 25 полностью передает свое усилие на торец 26 толкателя 20. При этом шток 22 выходит из взаимодействия с хвостовиком 23 клапана 11, который под действием пружины 9 перемещается вверх. Совместно с ним перемещается и затвор 13, отрываясь от седла 15 и соединяя полости В и А. Рабочая среда из полости Б (нагнетательной линии) поступает в полость А (емкость). Давление нагнетания уменьшается, а соответственйо уменьшается давление в линии всасывания, т.е. в полости Б. При этом чувствительный элемент 2 перемещается вниз и шток 22 усилием пружины 24 прижимает затвор 13 к седлу 15, а толкатель 21 вступает во взаимодействие с клапаном 1.0 с образованйём й1ёПи, ра:сход через которую равен расходучерез peгyлиpye 1ый дроссель 20. Прй включении системы давления в полости Б увеличивается и при достижении величины, несколько большей, чем давление в полости А, клапан 4, преодолевая усилие пружины 8, отрывается от седла 3, перемещая при этом клапан 10. Рабочая среда через зазор между клапаном 4 и седлом 3 поступает из полости Б в полость А. Кроме того, .при увеличении давления в полости Б чувствительный элемент 2 перемещается вверх. При этом шток 22 выходит из взаимодействия с хвостовиком 23 клапана 11,- который под действием усилия пружины 9 перемещается и затвор 13 открывает седло 15, соединяя с по-, лостьго Б полость А, Таким образом полости (А,Б,в) сообщены и происходит усреднение давления в системе. Для , форсированного выхода системй на режим необходимо, чтобы во время пуска полость А соединялась с полостью В , не. через дроссельную щель седлом 5. и клапаном 10, а с минимальным сопротивлением, напрямую, а полости В и Г были отделены от полости А. С этой целью при пуске системы кратковременно подае.тся на катушку 29 напряжение. Клапан 10, служащий якорем. Притягивается к стопу 7, преодолевая усилие пружины 8 и полностью Ьткрывая проходное отверстие седла 5, площадь которого больше площади отверстий, соединяющих полости А и Б с отверстиями 31, 32 соответственно. ТаКИМ образом полости А и Б соединяются практически без сопротивления. При движении клапана Iff к стопу 7 торец первого, обращенный к хвостовику .23, вступает с ним во взаимодействие, и сжимая пружину 9, перемещает клапан 11 и вместе с ним затвор 13, который герметично перекрывает седло 15. Но

748364

поскольку.электромагнитная сила притяжения клапана 10 к стопу 7 больше, чем усилие пружины 14, то клапан 11 продолжает свое перемещение до тех пор, пока затвор 12 не перекроет торец канала 18. Таким образом пОлости В и Г не сообщаются с полостью А. Настройка регулятора производится винтом 27 и установкой необходимого количества регулировочных прокладок между торцом 26 толкателя -21 и тарелкой 25.

Такое выполнение позволило исключить из системы нормально открытый электромагнитный клапан и установленный параллельно ему регулируемый дроссель, что повысило компактность системы, уменьшило вес арматуры на 10% и снизило ее удельный вес в системе.

Формула изобретения

Регулятор давления по авт. св. 636590., о т ли ч щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения, второй клапан выполнен BI виде двух затворов, первый из которых связан со штоком, а второй установлен внутри первого затвора, а проточная камера второго клапана соединена каналом, выполненным в дополнительном штуцере, в полости которого установлен регулируемый дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

748364

28

W

f6

/

15

Фиг.2