Устройство для регулирования давления газа Советский патент 1983 года по МПК G05D16/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах. .

По основному авт. св. 900267 известно устройство для регулиро- вания давления газа, содержащее первый регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент, связанный с регулирукицим органом, и второй регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент,. связанный с регулирукйдим органом, причем входная и выходная полости первого регулятора сообщены с входной и выходной полостями второго регулятора соответственног в выходной полости второго регулятора установлен заборник, а чувствительный элемент первого регулятора выполнен в виде ступенчатого поршня, причем полость между его меньшей ступенью и бопыией ступенью, обращенной к вы-« ходной полости, сообщена с прлостьюзаборника 1 .

Недо статком данного регулятора давления является величина завьвиения выходного давления при быстром уменьшении или полном прекращении расхода феды. Одним из конструктивных приемов, направленным на устранение заилшенного давления- в ,стопрежиме, является расширение каналов пневматической связи с полостью уси- 5 .лителя. Однако при ра ш1ирении каналов- ухудшается дина1имческая устойчивость регулятора.

Недостатком устройства является и то, что при некотором сочетании

10 параметров расхода среды, величин входного и выходного давления в нем могут возникать автоколебания регулирующих органов. Кроме того, канал связи полости

15 между ступенями поршня с выходной полостью проходит, через заборник.

При уменыиении расхода среды давление в заборнике хотя и уменыаается, но остается завышенным, что препятст20вует свободному истечению среды из полости между ступенями поршня,т.е. устройство, имея склонность к автоколебаниям, обладает пониженным бьютродействием при уменхлюнин расхода

25 среды.

Цель изобретения - покднеиие динамической УСТОЙЧИВОСТИ и точности (при уменйшении расхода среды ) устройства для регулирования давленияга30за. .

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования давления, газа в канале, связывающем эаборник с полостью, образованной ступенями поЕ«йня первого регулятора, установлен дроссель и введено клапанное устройство, состоящее из седла и цилиндрического затвора, обра-зукицего с корпусом первую полость, связанную с входом дросселя, а со стороны седла - вторую полость, соеданенную с выходным каналом устройства,причем отверстие седла сообщено с выходом Дросселя.

На чертеже представлено устройство для регул 1рования давления газа.

Устройство для регулирования давления газа состоит из первого (многорасходного регулятора 1 и второго малорасходнрго регулятора 2 с параллельно подсоединенными каналами 3 и 4 входными и каналами 5 и 6 выходными. В корпусах 7 и 8 размещены седла 9 и 10 и регулирующие органы Лзатворы)11и 12. Поршень 13 и сту-пенчатый поршень 14 является чувстви тельными элементами с задающими усилиями на них от пружины 15 и 16, сжимаемых винтами 17 и 18. Полости 19 и 20 - выходные полости второго и первого ре1 уляторов соответственно,

..

Заборник 21 обеспечивает торможе ние газового потока, идущего через седло 9, а каналы 22 и 23 передают давление в полость 24. Шток 25 передает воздействие поршня 14 на затвор 11.

Каналом 26 устройство подсоединяется к выходной магистрали системы. Большая ступень ступенчатого поршня 14 обращена к выходной полости 20.

Дроссель 27 увеличивает время запоминания полости 24, чтр способствует динамической устойчивости устройства. Клапанное устройство 28 обеспечивает быстрое опорожнение полости 24 через каналы 29 - 31 в выходной канал 6. Каналами 29 и 32 клапанное устройство 28 связано соответственно с выходом и входом дросселя 27. Цилиндрический затвор 33 перекрывает седло 34 и образует в корпусе 35 ne вую полость 36 и вторую полость 37.

Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом.

В исходном положении ступенчатый поршень 14 и поршень 13 поджаты к корпусам 8 и 7, а затворы 11 и 12 отзкаты от седла 9 и 10. Пружины 15 и 16 сжаты винтами 17 и 18 до усилий, обеспечивающих настрой.ку регуляторов 1 и 2 в безрасходном режиме на номинально равное выходное давление. При подаче входного давления по каналам 3 и 4 при перекрытой выходной магистрали полости 19 и 20 выходного давления заполняются газом

в них устанавливается требующееся выходное давление, затворы 11 и 12 перекрывают седла 9 и 10.

При включении малого расхода всту пает в работу воюрой (малорасходный регулятор как более точный, более чувствительный к изменению расхода. Это объясняется в первую о1ередь усилием герметизации седла 9 затвором 10 и по сравнению с парой затвор-сед,ло первого { многорасходного ) регулятора 1, По мере увеличения расхода плотность, скорость и, следовательHQ, динамическая составлякнцая потока перед заборником 21 увеличиваются.

8заборнике газовый поток тормозится

Повышенное давление при этом шэ каналам 22 и 23 передается на вход дросселя 27 и в полость 24, образованную ступенчатым поршнем 14. Повышающееся давление в полости 24 способствует перемещению ступенчатого поршня 14 в направлении отжатия затворов 12 от седла 10. Таким образом, уже при малом общем отборе газа через канал 26 газовый поток за седлом

9малого диаметра имеет достаточную скорость и плотность и способствует включению в работу первого многорасходного регулятора 1. Дальнейшее увеличение отбора газа вызывает некоторое понижение давления в полостях 19 и 20. Второй малорасходный регулятор 2 как более точный начинае реагировать на уменьшение давления в полости 19, поршень 13 через шток

25дополнительно отжимает затвор 11 от седла 9, давление в заборнике и полости 24 увеличивается. В первом (многорасходном ) регуляторе,- кроме

реакции ступенчатого поршня 14 на уменьшение давления в полости 20, имеет место «ще и реакция этого поршня на увеличение, давления с другой стороны, т.е. в полости 24. Затвор 12 также дополнительно отжимается от седла 10, увеличивая приток газа в полости 19 и 20. Давление в этих полостях увеличивается и остается близким к требующему выходному давлению при параллельных расходах по каналам 5 и б.

. В установившихся режимах давление в заборнике 21 первой полости 36 клапанного устройства 28 и в полости 24 равны. Давление во второй полости 37 ниже указанного давления и равно давлению в канале 26. При уменьшении отбора газа через канал

26давление в полостях 19 и 20 несколько повышается. Перемещение поршня 14 из-за повьшенного давления в полости 24 затруднено. Поршень 13, реагируя на увеличенное давление в полости 19, перемещается, расход Газа через седло 9 и давление в заборнике 21 и в первой полости 36 уменьшаются. Так как уси