Регулятор давления газа Советский патент 1982 года по МПК G05D16/06 

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к автоматическому регулированию давления газа и может быть использрвано в автоматизированных системах управления технологическими процессами при работе с высокоагрессивными средами, системах подготовки проб газового анализа в экспериментальных исследованиях, где требуется высокая точность стабилизации давления при измерении величины расхода в широких пределах.

Известны системь автоматического регулирования давления газов, содержащие регулирующий орган, выполненный в виде клапана, датчика давления, регулятора и задатчика 1.

Такие системы сложны, громоздки, а диапазон регулируемых расходов невелик , динамические качества невысоки и они не могут работать в высокоагрессивных средах.

Наиболее близким по технической сущности является регулятор давления газа, содержащий элемент сравнения, выполненный в виде трехмембранного блока, крайние камеры которого соединены через переменное сопротивление, а одна из средних камер подключена к каналу задания давления, регулирующий блок, выполненный в виде

корпуса с рабочей камерой, соединенной с выходным трубопроводом и через сопло с входным трубопроводом, и с основной мембраной, образунвдей с корпусом первую глухую камеру 2 .

Данный регулятор более точен, менее громоздок, но не отвечает требованиям при работе в высокоагрессивных средах.

10

Цель изобретения - повьшюние надежности регулятора при работе в агрессивных средах.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе давления газа уста15новлен однсялембранный повторитель, . глухая камера которая соединена с выходным трубопроводе, а в рабочей камере корпуса установлены две дополнительные мембраны, образующие с

20 основной мембраной и корпусом вторую и третью глухие камеры и проточную камеру, причем первая и вторая глухие камеры регулирующего блока соединены соответственно с второй

25 средней камерой элемента сравнения и проточной камерой повторителя, и с крайними камерами элемента сравнения .

На чертеже представлена принципи30альная схема регулятора давления газа.

Регулятор содержит регулирующий блок, выполненный в виде корпуса 1, в котором расположена основная мембрана 2, образующая с корпусом первую глукую камеру 3 и две установленные в рабочей камере дополнительтные мембрань 4 и 5, жестко снязанные с основной мембраной и разделяквдне рабочую камеру на втооук 6 и трё,тью 7 глухие камеры и проточную камеру 8.

Регулятор содержит также элемент Сраёнения, выполненный в виде трехмембранного блока: 9, крайние камеры, 10 и 11 которого соединены через переменное сопротивление 12, первая средняя камера 13 подключена к каналу 14 задания давления, а вторая 15 соединена с проточной камерой 16 повторителя глухая камера 17 которого соединена с выходным трубопроводом 18I соединенным с проточной камерой 8 регулирующего блока, в которой установлено сопло 19, связанное с входным трубопроводом 20. Первая 3 и вторая 6 глухие Камеры регулирующего блока соединены соответственно с междроссельной камерой повторителя и с крайней камерой 10 элемента :::равнения. Междроссельная камера tb повторителя и крайняя камера 11 элемента сравнения соединены соответственно через постоянные сопротивления 21 и 22 с каналами питания и через сопла 23 и 24 с атмосферой.

Все элементы регулятора, соприкасакяциеся с рабочей средой, выполнены из коррозионно-стойкого материала.

Регулятор давления газа работает следующим образом.

Агрессивный газ подается через входной 20 трубопровод на сопло 19 регулирующего блока и после прохождения через проточную камеру 8 поступает в выходной трубопровод 18 и в глухую камеру 17 одномембранного повторителя. Пневматический сигнал от проточной камеры 16 одномембранного повторителя поступает в первую глухую камеру 3 регулирующего блока. На элементе 9 сравнения происходит cparftjeHMe величин давления, задания и давления газа, преобразованного в давление сжатого воздуха,

, В зависимости от знака рассогласования величин давления задания и давления газа происходит перемещение трехмембранного блока элемента сравнения 9 вверх или вниз. При этом в проточной камере 11, которая через сопло 24 связана с атмосферой, а через постоянное сопротивление 22 - с началом питания сжатым воздухом, происходит соответственно уменьшение или увеличение давления сжатого воздуха до такого значения, при котором силы, действующие на трекмамбранный блок элемента сравнения 9, уравняют пневматический сигнал, пройдя переменное сопротивление 12, регулирунадее время изодрома, поступает в крайнюю камеру 10 элемента сравнения и первую глухую камеру б регулирующего блока.

Отрицательная обратная связь, эавеленная с одномембранного повторителя в первую 3 глухую камеру,

обеспечивает устойчивую работу регулятора в динамическом режиме.

Наличие в регулирующем блоке проточной камеры и дополнительной мембраны, а в повторителе мембраны

и глухой камеры, выполненных из коррозионно-стойкого материала, позволяет использовать их в пневматических регуляторах, что позволяет получить значительные усилия управления п1эи ограниченных размерах. Конструкция регулирукидего блока дает возможт ность использовать материалы, примег нение которых в конструкции регуля- тора прямого действия (после себя) невозможно.

Формула изобретения

Регулятор давления газа, содержащий элемент сравнения, выполненный в виде трехмембранного блока, крайние камеры которого соединены через переменное сопротивление, а одна из средних камер подключена к каналу заДания давления, регулирующий блок, выполненный в виде корпуса с рабочей камерой, соединенной с выходним трубопроводом и через сопло с входным трубопроводом, и с основной мембраной

образующей с корпусом первую глухую камеру, о т л и ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора при работе в агрессивных средах, в нем установлен одномембранный повторитель, глухая камера которого соединена с выходныл трубопроводом, а в рабочей камере корпуса установлены две дополнительные мембраны, образующие с основной мембраной и корпусом вторую и третью

глухие камеры и проточную камеру, прит чем первая и вторая глухие камеры регулирующего блока соединены соответственно с второй средней камерой элемента сравнения и проточной

камерой повторителя и с крайними камерами элемента сравнения.

Источники информации, принятые во при экспертизе 1. видинеев Ю.Д. Автоматическое непрерывное дозирование газов.М., Энергия, 1971, с.73.

2. Авторское свидетельство СССР По заявке 2597760/18-24, кл. G 05 D 16/06, 1978 (прототип).