Регулятор давления газа Советский патент 1980 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к области автоматики и может найти применение при разработке регулирующей аппаратуры для управления газовыми потоками. Известен газовый регулятор давлеНИН, содержащий корпус с чувствиительным элементом, воспринимающим заданное усилие, создаваемое, например пружиной, и управляемый элементом редукционный клапан, изменякндий степень дросселирования потока при проховдении последнего через регулятор . К недостаткам известного газовото регулятора давления относятся сложность конструкции, большой вес, наличие чувствительных к исполнительных органов, имекядих пары трения, что снижает надежность функционирования .агрегата.. Наиболее близкок по технической сущности к изобретению регулятор давления, содержащий корпус с входной полостью, в котором установлен чувствительный элемент, выполненной в виде гильфона и свя;занный с тарелью, в торце которой имеются каналы, и втулку с выходным соплом . Величина давления, которую регулятор поддерживает на выходе, задается эталонным давлением через дополнительный сильфон, соединенный с чувствительным элементом. Недостатками этого регулятора давления являются наличие дополнительного сильфона с эталонным давлением и необходимостью обеспечения высокой степени герметичности егосоединения с другими элементами конструкции, что снижает надежность регулятора. Кроме того, при больших значениях величины давления, поддерживаемого регулятором, и обеспечении при этом требуемой точности, что ведет к увеличению эффективной площади чувствительного элемента, возрастает величина усилия настроечной пружины. Вследствие этого существенно увеличиваются габариты и вес регулятора. Цель изобретения - упрощение регулятора и уменьшение его габаритов. Указанная цель достигается тем, что он содержит дроссельные элементы типа сопло-заслонка,, сопла которых расположены на тарели, а заслонки - на торцовой поверхности втулки со стороны выходного сопла, причем на торцовой поверхности втулки концентрично выходному соплу выполнена кольцевая полость, связанная через имеющиеся в боковой поверхности тареи каналы с надсильфонной полостью, а через сопла и каналы тарели - с входной полостью.

На фиг. 1 изображен описываемый регулятор давления газа в разрезеj на фиг. 2 - дросселирующий узел регулятора.

Регулятор давления газа содержит

корпус 1 с входной полостью.2, в котбрЬму стсановлен переходник 3, связанный с Чуйствительн.ым элементом,

вШГб лйенным в виде сильфона 4, и тарелью 5, связанной с пружиной 6, сила растяжения которой определяется ШлбжёниеМ регулировочного винта 7, фиксируемого гайкой 8. В корпусе 1

УсТан:о влена также втулка 9 с выходньзм соплом, герметизация места установки которой осуществляется уплотнительным кольцом 10. Для исключения колебаний в процессе работы регулятора на тарели 5 установлена манжета

11,создагацая силу сухого трения. Во входной полости 2 установлен фильтр

12.Ь тарели выполнены каналы d и djj., и сопла d , -а во втулке каналы dg .

Регулятор давления газа работает следующим образом.

Газ из входной полости регулятора 2 через фильтр 12 поступает в пружинную полость силь-фона 4, затем дросселируется в каналах d и соплах d та.рели 5. Подвод давления в надсильфонную полость осуществляется через каналы d.. Выравнивание поля да1влений перед выходным соплом втулки обеспечивается каналами d.

Т6;рёц тарели взаимодействует с выходным соплом втулки 9, поддерживая н каналах d и соплах d постоянный перепад Давления, определяемый при данной эффективной, площади сильфона силой пружины 6. При дросселировании iiOT&kai в сечении между тарёлью и соплом одновременно происходит изменение площади задающих каналов тарели за счет взаимодействия сопел cJ. с эас лонками, расположенными на торцовой поверхности втулки со стороны вькодного сопла, что обеспечивает поддержание постоянной величины давленйя на выходе регулятора.

Так, например, при изменении давлёнйя на входе в регулятор в четыре раза вс ледствие поддержания в кана Шпйах тарёЯи -чувствительным элементом постоянного перепада дав7лёния и при отсутствии изменения их площади в процессе дросселирования

потока давление на выходе регулятора изменилось бы только в два раза

G р F т 2дудр)

F - площадь кана:лов и сопел Тагдерели ; . ДР - перепад давления на каналах

и соплах;

- удельный вес газа. Если во всем диапазоне изменения да;вления газа на входе в регулятор обеспечить изменение площади каналов и сопел Тарели в два раза, то давление на выходе регулятора будет поддерживаться постоянной величиной. Соотношение диаметров d и d опреде-. ляется расчетным путем и при отклонении выходных параметров за допускаемые пределы может быть уточнено соответствующей доработкой.

Таким образом, в предлагаемом регуляторе давления чувствительный элемент нагружен не полной величиной выходного давления, а только перепадом давления в каналах и соплах тарели, который может быть выбран достаточно малым. Это улучшает условия .функцйЬни Зова:ния чувствительного элемента, уменьшает размеры пружины настройки, а следовательно, габариты и вес регулятора.

Формула изобретения

Регулятор давления газа, содержащий корпус с входной полостью, в котором установлен чувствительный элемент, вьаполненный в виде сильфона и связанный с тарёлью, в торце которой выполнены каналы, и втулку с выходны соплом, отличающийся тем что, с целью Упрощения регулятора и уменьшения его габаритов, он содержи дроссельные элементы типа сопло-заслонка, сопла которых расположены на терели, а заслонки - на торцовой поверхности втулки со стороны выходног сопла:, причем на торцовой поверхности втулки концентрично выходному соплу выполнена-кольцевая полость, связанная через выполненные в боковой поверхности та:рели каналы с надсильфонной полостью, а через сопла и каналы тарели - с входной полостью.

Источники информации, принятые во вни1иание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 455326, КЛ. G 05 D 16/06, 1972.

2.Патент Франции 2208546, КЛ, G 05 D 16/06, 1975 (прототип).