Регулятор давления газа Советский патент 1982 года по МПК G05D16/10 

(5) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

1

Изобретение относится к пневмоав томатике и может использоваться в системах газоснабжения.

Известен газовый регулятор давления, содержащий подводящую и отводящую полости, чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, причем полость выходного давления сообщается с поло- стью чувствительного элемента LU.

Однако полость между ступенями поршня заполняется переменным давлением, нелинейно зависящим от хода клапана, в результате недостаточными являются компенсирующее усилие на поршне и точность выходного давления..

Известен редуктор давления, имеющий корпус с входной и выходной полостями, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, связанного штоком с первой дросселирующей парой клапан-седло, и BTOJ

рои чувствительный элемент, связан ный со второй дросселирующей парой клапан-седло| 2.

Клапанное устройство приводится в действие вторым чувствительным элементом, находящимся под воздействием управляющего и выходного дав-, лений.Диапазон выходных давлений даы ного редуктора ограничен.

Второй чувствительный элемент приходит в равновесие при равенстве давлений в выходной и управлякхцей полостях, а с-учетом схемы основной линии регулирования (наличие двух.ступеней поршня разных площадей и воздействие на поршень через толкатель клапанной пружины) эта линия включается в процессе регулирования только при достижении определенного значения выходного давления.

Кроме того, данный редуктор имеет управляющий редуктор с предохранительным клапаном на управляющей линии, что усложняет устройство. 39 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является редуктор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором размещен первый чувствительный элемент , выполненный в виде ступенчатого поршня, связанного штоком с первой дросселирующей парой клапан-седло, а выходная полость ограничена большей ступенью поршня и соединена с полостью между ступенями через вторую дросселирующую пару клапан-седло, связанную со вторым чувствительным элементомf3j. Недостатком такого редуктора явля ется сложность настройки (двумя регулирующими винтами). Цель изобретения - улучшение эксп луатационных, динамических характеристик регулятора и его упрощение. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем корпус с входной и выходной поло стями, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого порщня и связанный штоком с первым клапаном, второй чувствительный элемент, выполненный в виде поршня и связанный со вторым клапаном, первую и вторую регулйровочные пружины, в центральном отверстии, выполненном в ступенчатом поршне, установлен поршень с выполненным на его торце седлом второго клапана, установленного на корпусе и :Сообщенного с полостью, образо ванной ступенями ступенчатого порш ня и корпусом, каналами, выполненными в поршне и в ступенчатом поршне, торец большей ступени которого свя зан с первой регулировочной пружиной причем -B-t .Е1 , S, Si . ;где f - усилие поджатия первой регу лировочной пружины; площадь торца меньшей ступени ступенчатого поршня (первого чув ствитёльного элемента); PIJ, усилие поджатия второй регули ровочной пружцны; площадь поршня (второго чувст вительного элемента) , а также тем, что он содержит дренаж ный клапан, установленный в полости образованной ступенями ступенчатого поршня и корпусом, и связанный через рычаг со ступенчатым поршнем. На чертеже приведена принципиальная схема регулятора. Регулятор давления имеет корпус 1 с седлом 2, перекрываемым подпружиненным первым клапаном 3. Выходная полость k ком(1утируется с пневмополостью 5 (полостью между ступенью первого чувствительного элемента и корпусом) каналом 6, вторым клапаном 7, жестко связанным с корпусом 1, седлом 8, выполненным совместно со вторым чувствительным, элементом, а также каналами 9 и 10. Ступенчатый поршень 11 является первым )Ьным элементом, а поршень 12- вторым чувствительным элементом, регулирующими на выходе давление. Первые 13 и вторые регулировочные пружины обеспечивают требующееся упругое усилие на чувствительных элементах 11 и 12 при сжатии их регулировочным винтом 15) причем второй чувствительный элемент 12 нагружается таким усилием, при котором реагирует на давление, меньшее, чем давление, на которое реагирует первый чувствительный элемент П. Канал 16 обеспечивает постоянный расход газа из пневмополости 5- Дренажный клапан 17 через рычаг 18, поджимаемый пружиной 19, взаимодействует с чув-, ствительным элементом 11. Шток 20 связывает первый клапан 3 с первым чувствительным элементом 11. Выходная полость и через седло 2,перекрываемое клапаном 3, сообщается со входной полостью 21. Регулятор давления работает следующим образом. В исходном положении регулятора пружины 13 и И нагружены винтом 15, причем пружина 13 нагружена на усилие, при котором чувствительный элемент 12 реагирует на выходное давление, более низкое, чем чувствительный элемент 11. Первый клапан 3 отжат от седла 2, и седло 8 поджато ко.второму клапану 7. Газ из входной полости 21 поступает через кольцевой зэзор между первым клапаном 3 и седлом 2 е выходную полость k и через клапан 6 воздействует на чувствительные элементы 1 1 и 12, чувствительный элемент 12 от воздействия этого давления начинает перемещаться, между вторым клапаном 7 и седлом 8 образуется кольцевая-щель, через которую газ поступает в каналы 10 и 9, а затем в полость 5, откуда газ дренажируется по каналу 16,

Давление в пневмополости 5 оказывает воздействие на ступень чувствительного элемента 11, который, перемещаясь, уменьшает кольцевой зазор между первым клапаном 3 и седлом 2.

Приток газа в выходную полость

4уменьшается до тех пор, пока не наступает равновесие сил, действующих на чувствительный элемент 11 от пружины 1 выходного давления в поло сти k и давления в полости 5При уменьшении входного давления, перемещаясь, чувствительный элемент 12 уменьшает зазор между седлом 8 и вторым клапаном 7, приток газа в полость 5 уменьшается, чувствитель,ный элемент 11 через шток 20 отжимает первый клапан 3 от седла 2, обеспечивая требуемое выходное давление. Увеличение выходного давлейия приводит к увеличению давления в полости

5и уменьшению притока газа в выходную полость , обеспечивая требуемое выходное давление.

При относительно больших скоростя изменения расхода происходит перегулирование и в полость 5 поступает давление, значительно большее требуемого, что приводит к значительному перемещению первого чувствительного элемента 11 вверх,что приводит к увеличению времени вытекания газа из полости 5 через канал 16, а следовательно, к увеличению времени переходных процессов. Этот недостаток устра няется дренажным клапаном 17, который при увеличении давления в полости 5 выше нормы пружиной 19 через рычаг 18, следующий за чувствительным элементом 11, отжимается от седла, и происходит форсированный сброс газа из полости 5- Если чувствительный элемент 11 не успевает отреагировать на увеличение давления в полости 5 то это давление отжимае дренажный клапан 17 от седла и происходит форсированный сброс давления

Использование изобретения позволяет упростить конструкцию регулятора давления газа, улучшить его эксплуатационные и динамические характеристики. Экономический эффект проявляется при использовании регулятора давления в системах.

Формула изобретения

с полостью, образованной ступенями ступенчатого поршня и корпусом, каналами, выполненными в поршне и в стпенчатом поршне, торец большей ступени которого связан с первой регулировочной пружиной, причем

iгде Р - усилие поджатия первой регулировочной пружины;

площадь торца меньшей ступени ступенчатого поршня (первого чувствительного элемента) ;

Р - усилие поджатия второй регу-. лировочной пружины;

площадь поршня (второго чув-. ствительного элемента) .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 61007 +, кл. G 05 О 16/06, 1976 (прототип) . 15 1