Регулятор расхода Советский патент 1981 года по МПК G05D7/01 

(54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

1

Изобретение относится к агрегатам автоматики пневмогидравлических систем и может быть применено для автоматического годдержания расхода газа, истекающего избаллонной батареи в емкость, например в вытеснительных противопожарных установках.

Известен регулятор расхода, которым является дроссельная шайба 1.

Недостаток известного регулятора - постоянное проходное сечение, ведущее к снижению расхода при падении давления на входе. Для исключения падения расхода ниже допустимой величины необходимо объем баллонной батареи предусмотреть таким, чтобы на конечном этапе опорожнения емкости давление газа в баллонной батарее обеспечивало необходимый расход. Увеличение объема баллонной батареи ведет к увеличению габаритов и веса системы.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является регулятор расхода, содержащий корпус, с входным и выходным патрубками, чувствительный элемент в виде поршневого клапана, снабженного отверстиями, одни из которых рассчитаны на минимальный расход, выполнены в торце клапана и постоянно открыты, а другие являются рабочими и выполнены на боковой его поверхности, связанного с подпружиненным щтоком 2.

Недостатком известного регулятора является то, что в нем первоначальное давление используется для перекрытия лишних отверстий в поршне, т. е. в первоначальный момент регулятор перепускает нерасчетное количество газа, что в отдельных случаях недопустимо. Кроме того, если давление, воздействуя на поршень, развивает усилие большее, чем усилие пружины, то регулирования происходить не будет, так как независимо от величины этого давления, поршень будет находиться в крайнем положении.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение точности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор расхода, содержащий корпус с входным патрубком, связанным с основным и дополнительным выходными каналами через дроссельные элементы, и чувствительный элемент, связанный с запорным органом, установленным в дополнительном выходном канале, образует с корпусом две соединенные через регулируемый обратный клапан полости, одна из которых соединена с входным патрубком. На чертеже показан предлагаемый регулятор расхода, продольный разрез. Регулятор содержит корпус 1 с входным патрубком 2, основным 3 и дополнительным 4 выходными каналами, в которых установлены дроссельные элементы 5, чувствительный элемент 6, связанный с запорным органом 7. Чувствительный элемент 6 образует с корпусом 1 две полости 8 и 9, соединенные между собой через регулируемый обратный клапан 10, а полость 8 соединена с входным патрубком 2 каналом 11. Регулируемый обратный клапан 10 прижат к седлу 12 пружиной 13, усилие которой регулируется положением гайки 14. Регулятор работает следующим образом. Из баллонной батареи в емкость газ поступает через входной патрубок 2 и через дроссельный элемент 5, при этом газ поступает через канал 11 корпуса 1 в полость 8, образованную чувствительным элементом (сильфоном) 6 и корпусной деталью 15. Затем давление газа преодолевает усилие пружины 13, отжимая регулируемый обратный клапан 10 от седла 12, поступает в полость 9, образованную сильфоном 6 и корпусной деталью 16, Благодаря тому, что клапан 10 прижат к седлу 12 пружиной 13, настроенной на определенное усилие, то полость 9 наполняется газом, давление которого ниже давления газа в полости 8, на величину, соответствующую настройке пружины 13, а это приводит к тому, что результирующая сила от разности давлений в полостях 8 и 9, воздействующих на эффективную площадь чувствительного элемента (сильфона) 6, направлена на прижатие запорного органа 7 к седлу корпуса 1.- Таким образом, в начальный момент работы газ поступает в емкость только через дроссельный элемент 5. По мере падения давления в баллонной батарее, а следовательно, и во входном патрубке 2, давление в полости 8, соединенной с входным патрубком 2 каналом 11, также падает, в то время как в полости 9 оно остается постоянным, так как заперто клапаном 10. В результате усилие, прижимаю щее запорный орган 7 к седлу корпуса 10, уменьщается и при давлении во входном патрубке 2, несколько меньшем (определяется жесткостью сильфона 6), чем давление в полости 9, запорный орган 7 плавно отходит от седла корпуса и газ начинает поступать в емкость через дополнительный выходной канал 4 и дроссельный элемент 5. При дальнейшем падении давления аналогичным образом происходит включение 3-й, 4-й и т. д. дроссельных элементов, выполненных параллельно, настройка пружин 13 которых выше, чем в предыдущих. Таким образом, в процессе истечения газа из баллонной батареи через входной патрубок 2 происходит автоматическое регулирование расхода за счет увеличения площади проходного сечения. В процессе работы системы при уменьшении расхода жидкости происходит повышение давления во входном патрубке 2, в этом случае запорный орган 7 перекрывают свои дроссельные элементы 5 в обратной последовательности, так как возрастает величина давления в полости 8, и результирующая сила вновь направлена на прижатие запорного органа 7 к седлу корпуса 1. Регулирование давления открытия (закрытия) запорного органа 7 осуществляется перемещением гайки 14, при этом увеличивается или уменьшается усилие пружины 13, а это приводит к увеличению или уменьшению давления в полости 9, при котором происходит закрытие обратного клапана 10, т. е. давление, которое запирается в полости 9 и которое открывает запорный орган 7 при падении давления во входном патрубке 2, а следовательно, в полости 8. На приведенном чертеже для компактности показан только один элемент регулятора, хотя их количество зависит от диапазона и точности регулирования. Другие элементы располагаются симметрично относительно входного патрубка 2. Кроме того, обратный клааан в приведенном регуляторе встроен в основание чувствительного элемента (сильфона), хотя его можно установить автономно на трубопроводе, соединяющем полость 9 и входной патрубок 2. Формула изобретения Регулятор расхода, содержащий корпус с входным патрубком, связанным с основным и дополнительным выходными каналами через дроссельные элементы, и чувствительный элемент, связанный с запорным органом, установленным в дополнительном выходном канале, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения точности регулятора, в нем чувствительный элемент образует с корпусом две соединенные через регулируемый обратный клапан полости, одна из которых соединена с входным патрубком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 429237, кл. F 16 К 47/44, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 198716, кл. G 05 D 7/01, 1966 (прототип).

14

13

10