Регулятор давления Советский патент 1981 года по МПК G05D16/06 

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автомати ке и может найти применение в холодильной, авиационной и других областях промышленности для регулирования давления. Известен регулятор давления, содержащий корпус, разделенный на полости высокого , промежуточного и низкого давлений, в котором распэло жены регулирующий орган и чувствите ный элемент, связанный с толкателем Регулирующий орган состоит из трех соосно расположенных клапанов. Первый клапан в виде связанного с толкателем подпружиненного якоря элект ромагнитного привода. В якоре выпол нено центральное отверстие, в котором расположен шток, связанный со вторым подпружиненным клапаном, и через центральное отверстие, выполненное в толкателе, и пружину - с чувствительным элементом tl. Недостатком этого регулятора является то, что в нем отсутствует возможность согласования производительности компрессора с расходом ми ротеплообменника. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является рег лятор давления, содержащий корпус. разделенный на полости высокого , промежуточного и низкого давления, в котором расположены регулирующий орган и чувствительный элемент, евяванный с толкателем. Регулирующий орган состоит из трех соосно расположенных клапанов. Первый клапан выполнен в виде связанного с толкателем подпружиненного якоря электромагнитного привода. В якоре выполнено центральное отверстие, в котором расположен шток, связанный со вторым клапаном, и через центральное отверстие, выполненное в толкателе, и пружину - с чувствительным элементом. Второй клапан содержит два затвора, первый из которых связан с электромагнитным приводом, а второй установлен внутри первого затвора и связан с электромагнитным приводом и чувствительным элементом. Причем оба затвора выполняют одну и ту же функцию: на одном из режимов работы герметично разъединяют полости высокого и промежуточного давлений. Третий клапан установлен между первым клапаном и чувствительным элементом. Проточная камера второго клапана соединена каналом с полостью высокого давления,где в дополнительном штуцере установлен регулируемый дроссель, с помощью которого производится согласование производительности компрессора с расходом микротеплообменника. Чувствительный элемент связан с двумя клапанами регулирующего органа и подДЗрживает за .данное давление на двух диапазонах. Следовательно, эффективная площадь такого чувствительного элемента боль ше по сравнению с регулятором, у которого чувствительный элемент управляет только одним клапаном. Это вызвано тем, что диапазон поддержания давления такого регулятора складывается из двух диапазонов давления, поддерживаемых каждым клапаном, и запаса давления, которое исключает п перекрытие диапазонов . Недостатком данного устройства является конструктивная сложность вт рого клапана, состоящего из двух зат воров и конструктивная сложность его связи с чувствительньтм элементом Кроме того, связь второго клапана с чувствительным элементом приводит к необходимости постановки большего типоразмера сильфона для обеспечения заданной чувствительности, что увеличивает массу и т абариты. Цель изобретения - упрощение регу лятора. Поставленная цель достигается тем что в известном регуляторе давления, содержащий корпус с расположенным в нем регулируемым дросселем и чувствительным элементом, связанным с регулирующим органом, выполненным в-виде первого, второго и третьего клапанов, установленных между полостями высокого промежуточного и низкого давления, причем первый клапан установлен на якоре электромагнитного привода, в полости высокого давления установлен подпружиненный клапан с выполненной в нем проточной камерой, связанной каналом с полостью промежуточного давления, и с размещенным в нем регулируемым дросселем, а второй клапан жестко связан с якорем электромагнитного привода. На чертеже изсоражен регулятор давления, общий вид, разрез. Устройство содержит корпус 1 в полости низкого давления А которого расположен чувствительный элемент 2 в виде вакуумированного силь фонного узла. В полости промежуточн го давления Б, образованной корпусом 1 и закрепленным на нем каркасом 3 электромагнитного привода, установлен регулирующий орган, состоящий из трех соосно расположенных клапанов 4-6. Клапан 4 взаимодействует с седлом 7, выполненным на кор пусе 1, а противоположная от седла .7 поверхность клапана 4 снабжена седлом. 8. Клапаны 5 и 6 выполнены на торцах якоря 9 электромагнитного привода. Якорь 9 нагружен усилием пружины 10 в направлении седла 8. Проточная камера регулирующего органа (полость В) соединена каналом 11 с полостью В высокого давления штуцера 12, закрепленного на каркасе 3. В полости В расположен клапан 13, подпружиненный пружиной 14. Седлом клапана 13 служит эластичное кольцо 15. В центральном отверстии клапана 13 установлен регулируемый дроссель 16. В центральном отверстии клапана 4 расположен толкатель 17, взаимодействующий с клапаном 5 якоря 9 и чувствительным элементом 2. На каркасе 3 установлена катушка 18 и выполнен стоп 19. Регулировочное устройство выполнено в виде винта 20, жестко связанного с чувствительным элементом 2, Применительно к системе охлаждения полость А соединена со всасывающей линией компрессора, полость Б с емкостью, а полость Б с нагнетательной линией компрессора. Регулятор,работает следующим образом. Регулируемый дроссель 16 настраивается на определенный расход, величина которого много меньше производительности компрессора, В рабочем режиме для поддержания заданного давления в полости А клапан 4 прижат к седлу 7 корпуса 1 усилием от разности давлений в полостях А и Б на некомпенсированную площадь клапана 4. Чувствительный элемент 2 толкателем 17, сжимая пружину 10, взаимодействует с клапаном 5, образуя между последним и седлом 8 кольцевую щель. Расход газа через образованную кольцевую щель устанавливается равным расходу через регулируемый дроссель 16. Проточная камера клапаНа 13 соединена каналом 11 с проточной камерой.регулирующего органа. Клапан 13 усилием пружины 14 прижат к седлу, которым служит кольцо 15, разъединяя тем самым полости Б и В, Катушк а 18 обесточена, При уменьшении давления в полости А чувствительный элемент 2 перемещается вниз я толкателем 17 перемещает якорь 9, увеличивая тем самым кольцевую щель между клапаном 5 и седлом 8. При этом значительно возрастает расход газа из полости В в полость А по сравнению с расходом газа через дроссель 16. Давление в полости А возрастает, и таким образом происходит восстановление отрегулированного в этой полости давления. При увеличении давления в полости А чувствительный элемент 2 перемещается вверх. Толкатель 17 выходит из взаимодействия с клапаном 5, который герметично перекрывает седло 8 и разъединяет полости А и В. Рабочая среда из полости В (нагнетательная линия) продолжает поступать в полость Б (емкость) через дроссель 16, Следовательно, давление нагнетания уменьшается, а соответственно уменьшается давление в линии всасывания, т.е. в полости А. При этом чувствительный элемент 2 перемещается вниз, толкателем 17отрывает клапан 5 от седла 8 с образованием щели, расход через которую равен расходу через регулируемый дроссель

9, отрывается от седла 7, Рабочая среда из полости А через образовавший ся зазор между клапаном 4 и седлом

7и из полости В через дроссель 16 поступает в полость Б. Таким образом, полости А, Б и В сообщены и происходит усреднение давления в системе. Для форсированного выхода системы на режим необходимо, чтобы во время пуска полость А соединялась с полостью

Б не через дроссельную щель между седлом 8 и клапаном 5, а с минимальным сопротивлением напрямую и полость

8была бы отделена от полости Б. С этой целью при пуске системы кратковременно подается напряжение на катушку 18. Якорь 9, преодолевая усилие пружины 10, притягивается к стопу 19, перекрывая клапаном б канал 11 и полностью открывая клапаном 5 проходное отверстие седла 8. Таким образом, полости А и Б соединяются практически без сопротивления, а полости Б и В не сообщаются. При

снятии напряжения с кат5П11ки 18 якорь

9под действием пружины 10 перемещается вверх. Клапан 5 перекрывает седло 8, а клапан 6 открывает канал

0 его на разность между производительностью компрессора и расходом микротеплообменника. Создание регулятора давления, у которого клапан, разделяющий полости высокого и про5межуточного давлений, жестко связан с якорем электромагнитного привода, а регулируемый дроссель расположен в центральном отверстии подпружиненного клапана, установленного в полос0ти высокого давления, позволяет без изменения его функциональных возможностей упростить конструкцию и применить, не ухудшая чувствительность регулятора, меньший типоразмер сильфона, что приводит к уменьшению

5 габаритов регулятора и его массы.

Формула изобретения

Регулатор давления, содержащий корпус с расположенным в нем регулируемым дросселем и чувствительным элементом, связанным с регулирующим органом, выполненным в виде первого,

5 второго и третьего клапанов, устанОвленных соответственно между полостями высокого, промежуточного и нигкого давления, причем первый клапан установлен на якоре электромаг0нитного привода, отличающийся тем, целью упрощения регулятора, .в нем в полости высокого давления установлен подпружиненный клапан с выполненной в нем проточной камерой, связанной каналом с полостью

S промежуточного давления и с размещенным в нем регулируемым дросселем, а второй клапан жестко связан с якорем электромагнитного привода.

O

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 по заявке 2533489/18-24

кл. G 05 D 16/06, 1977 (прототип).