Регулятор давления Советский патент 1981 года по МПК G05D16/06 

(5) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к пневмоавто матике и может быть использовано в системах газоснабжения. Известен регулятор давления с подводящим и отводящим каналами, в корпусе которого между чувствительным элементом и штоком, воздействующим на затвор, размещен пневмопривод, рабо-, 4aq полость которого соединена каналами в штоке с полостью заборника,размещенного за седлом, и каналом с выходной .полостью .. Недостатком этого регулятора является относительно невысокая точность вызванная нелинейной характеристикой усилия. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор давле.ния, который содержит корпус с входной и выходной полостями и расположенный в нем между чувствитель ным элементом и регулирующим органом дифференциальный поршень, первая и вторая полость которого соединены каналом и связань соответственно с полостью заборника и выходной полостью, а также профилированный клапанный узел установленный в.канале между первой и второй попостями дифференциального поршня 23. Недостатком данного регулятора является повышение (заброс выходного давления в переходных режимах вследствие мощного возмущающего воздействия - подвода давления на вход редуктора от электромагнитного клапана. Перерегулирование связано с запозданием сигнала обратной связи, инерционностью подвижной системы и рядом других факторов. При подводе газа от электропневмоклапана (ЭПК) давление в первой полости дифференциального поршня резко возрастает, а отток газа из этой полости в выходную полость осуществляется через профилированный зазор, при этом сечение его для обеспечения высокой точности мало и не обеспечивает интенсивного сброса избыточного давления, поэтому регулирую щий затвор отжат от седла на большую величину, а давление на выходе редуктора выше заданного. Цель изобретения - повышение точности регулятора давления. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем корпус с входной и выходной полостями и расположенный в нем между чувствительным элементом и регулирующим органом дифференциальный поршень, первая и вторая полости которого соедине ны каналом, в котором установлен клапанный узел, и связаны с полостью заборника и выходной полостью соответственно, клапанный узел выполнен в виде подпружиненного стакана, дно которого расположено со стороны перво полости дифференциального поршня. На чертеже схематично изображен регулятор давления. Регулятор давления имеет корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, регулирующий орган А, открывающий и перекрывающий седло 5 под воздействием пружины 6 или регулировочной пружины 7, передающей усилие на регулиру ющий орган k через чувствительный эле мент 8, толкатель Э, дифференциальный поршень 10. Первая 11 и вторая 12 полости дифференциального поршня 10 соединены каналом 13 и связаны соответственно с полостью заборника 14 и выходной полостью 3. В канале 13 дифференциального поршня 10 между полостями 11 и 12 установлен клапанный узел, выполненный в виде стакана (зат вора) 15, подпружиненного пружиной 16 причем дно стакана 15 расположено, со стороны первой полости 11 дифференци ального поршня 10. Стакан (затвор 15 с пружиной 1б составляет регулятор Jцaвлeния до В предложенной конструкции площадь затвора является одновременно площадь чувствительного элемента. Для повышения точности регулятора площадь чувствительного элемента может быть значительно больше площади седла, перекрываемого затвором. Регулятор давления работает следующим образом. Газ от источника питания попадает во входную полость 2. При разгруженной регулировочной пружине 7 регулирующий орган 4 поджат к седлу 5, при этом полости 2 и 3 герметично разобщены. При нагружении регулировочной пружины 7 усилие пружины через чувствительный элемент 8, толкатель 9, дифференциальный поршень 10 передается на регулирующий орган k. Затвор регулирующего органа отжимается от седла 5, и газ через образовавшийся кольцевой зазор поступает в полость заборника 1 и в выходную полость 3. Одновременно газ из полости заборника 14 по каналу поступает в первую полость 11, создавая Дополнительную силу, направленную на отжатие затвора. Из выходной полости 3 газ поступает П9Д чувствительный элемент 8. Когда наступает равновесие сил от давления и пружин, действующих на регулирующий орган и чувствительный элемент, на выходе регулятора устанавливается определенное давление. При увеличении отбора газа от регулятора происходит падение давления в выходной полости 3,а вследствие этого отжатие затвора регулирующего органа k от седла 5. Расход газа через седло увеличивается, давление в полости заборника 14 и в первой полости 11 дифференциального поршня 10 за счет динамической составляющей газового потока возрастает, При этом возникает дополнительная сила, отжимающая затвор регулирующего органа 4, Давление в выходной полости 3 возрастает, повышая точность выходного давления. При резких подводах газа на вход регулятора от ЭПК давление в первой полости 11 дифференциального поршня 10 резко возрастает. Избыток этого давления сбрасывается клапанным узлом (дополнительным регулятором, состоящим из -стакана (затвора) 15 и пружины 16. При сбросе избыточного давления затвор автоматически закрывается. Величина площади чувствительного элемента и усилие пружины задания выбираются из условия обеспечения заданной точности поддержания давления на выходе регулятора давления. Таким образом, установка дополнительного регулятора до себя в канале, соединяющем первую и вторую полости дифференциального поршня, исключает рост выходного давления выше заданного при резких подводах газа от ЭПК. Использование изобретения позволяет исключить срабатывание предохранительных клапанов, установленных за регулятором, в системах газоснабжения повысив их быстродействие за счет использования на входе регулятора