Регулирующий клапан
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 615307 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10. 11.76 (21) 2419266/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.78,Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 2,6. 06.73. (51) М. Кл.
16 К 31/12
G 05 а 16/06
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.646 (088.8 ) А, М. Зеликмаи и А, В. Машбиц (72) Авторы изобретения
Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН
Изобретение относится к пневмоавтоматике, в частности к арматуре регулирования малых расходов жидких и газообразных сред.
Известно мембранное исполнительное устройство, содержащее корпус с размещенными в нем подпружиненным запорным органом и приводом, выполненным в виде подпружиненной мембраны, закрепленной между корпусом и крышкой (1).
Недостатком известного устройства является невысокая точность срабатывания.
Наиболее близким к предлагаемому является регулирующий клапан с мембранным приводом, воздействующим на заключенный в разделительную трубку и связанный с ней шток запорного органа, в корпусе которого мембранами привода и разделительной трубкой образовано несколько камер (2). Разделительная трубка известного клапана заключена в сильфон, осуществляющий уплотнение этой трубки и размещенного в ней штока, что снижает точность работы канала, так как формируемое приводом перестановочное усилие уменьшается в результате воздействия давления рабочей среды на уплотнительный сильфон, имеющий большой внутренний диаметр. 2s
Цель изобретения — повышение точности регулирования клапана.
Это достигается тем, что клапан снабжен трехмембранным реле с задатчиком давления и подведенными к его входам линиям управляющего сигнала и питания и регулирующим органом, выполненным в виде пары сопло-заслонка, сопло которой установлено в третьей камере на крышке и связано с инверсным входом реле, выход реле связан со второй камерой, а линия питания через задатчик давления — с третьей камерой.
На чертеже показан предлагаемый клапан, общий вид.
Регулирующий клапан содержит привод, состоящий из верхней крышки 1 и нижней крышки 2, между которыми укреплена мембрана 3 с жестким центром 4. Нижняя крышка герметично укреплена на корпусе 5, в котором выполнены штуцеры для входа (P,) и выхода (Pe.,„) рабочей среды и размещен запорный орган рабочей среды, состоящий из седла 6 и затвора 7. Затвор с помощью штока 8 связан с жестким центром 4 мембраны 3. Шток 8 заключен в разделительную трубку 9, одним концом укрепленную в жестком центре 4, а другим концом
615307 герметично укрепленную в корпусе 5. На верхней крышке 1 закреплены соединения с жестким центром 4, разделительная мембрана 10 и установленный соосно регулирующему органу неподвижный элемент сопло 11 регулирующего органа. Это сопло через дроссель 12 связано с линией питания
Ра . Выход сопла 11 связан через камеру 13, расположенную над мембраной 10, с атмосферой. Подвижный элемент — заслонка 14 регулирующего органа установлена на конце разделительной трубки 9, укрепленной в жестком центре 4. Верхняя крышка 1 образует с мембраной 3 привода рабочую камеру 15, а нижняя крышка 2 — камеру 16 постоянного давления.
Регулирующий клапан имеет задатчик давлениия 17, выход которого связан с камерой постоянного давления 16, и трехмембранное реле 18, выход которого связан с рабочей камерой 15. Трехмембранное реле 18 имеет два входа, один из которых соединен с линией управляющего сигнала (Р„. ), а другой — инверсный вход (Р, ) связан с соплом 11 регулирующего органа.
Питание задатчика 17 и трехмембранного реле 18 осуществляется от линии питания
Рп
Регулирующий клапан работает следующим образом.
В исходном положении клапана затвор 7. закрывает седло 6 запорного органа рабочей среды. С помощью задатчика 17 в камере 16 повышают давление, под действием которого мембрана 3 формирует на конце разделительной трубки 9, укрепленной в жестком центре 4 растягивающее усилие.
Под действием этого усилия разделительная трубка 9 удлиняется и затвор 7 открывает седло 6, увеличивая расход рабочей среды через клапан. Давление в камере 16 повышают до тех пор, пока расход рабочей среды не достигнет максимальной величины. В то же время максимальное давление, устанавливаемое в камере 16, не должно превышать величины, при которой удлиненение трубки выходит за допустимую величину. При этом сопло 11 по отношению к заслонке 14 регулирующего органа устанавливают в такое положение, при котором на инверсный вход трехмембранного реле 18 поступает максимальный пневматический сигнал Р . Затем после включения питания
Р, на трехмембранное реле 18 на его управляющем входе (Р„ е) устанавливают необходимое давление. При минимальном значении управляющего сигнала мембраны трехмембранного реле 18 перемещаются вверх, полностью открывая доступ воздуха из линии питания Р„в рабочую камеру 15. Возрастающее давление в камере 15 компенсирует действие давления в камере 16 на мембрану 3 и разделительную трубку 9.
При этом под действием собственной упругости трубки 9 ее конец, укрепленный в жестком центре 4, перемещает вниз, умень5
30 систему, позволяющую настраивать клапан
З5 на работу в заданных пределах изменения
Формула изобретения
60 шая расход рабочей среды через клапан и отдаляя заслонку 14 от сопла 11.
В результате давление (Р ) в инверсной камере трехмембранного реле 18 уменьшается до тех пор, пока не станет равным управляющему сигналу (Р, = Р„ „) . При этом в рабочей камере 15 устанавливается давление, полностью уравновешивающее действие давления на мембрану 3 в камере 16, в результате чего затвор 7 закрывает седло 6.
При увеличении управляющего давления
Р; мембраны реле перемещаются вниз, закрывая доступ воздуха из линии питания Р„ в рабочую камеру 15, одновременно сбрасывая из нее воздух в атмосферу. В результате уменьшения давления в камере
15 мембрана 3 под действием давления в камере 16 перемещает конец разделительной трубки 9 со штоком 8 и затвором 7 вверх. При этом увеличивается расход рабочей среды через клапан, и заслонка 14 занимает по отношению к соплу 11 промежуточное положение, при котором в инверсной камере трехмембранного реле 18 отрабатывается давление, равное новому давлению в управляющей камере Р„р.
Таким образом, изменениям управляющего сигнала Р ч на входе трехмембранного реле соответствуют перемещения затвора 7 клапана и изменения расхода рабочей среды. При этом трехмембранное реле с регулирующим органом образуют следящую управляющего сигнала Р,.„
Регулирующий клапан с выполненным, например, в виде двух закрепленных по периферии в корпусе и связанных общим жестким центром мембран приводом штока, соединенного с запорным органом, причем свободный торец штока жестко связан с жестким центром мембран и одним из концов разделительной трубки, охватывающей последний и закрепленный другим своим концом в корпусе, в котором нижней мембраной и разделительной трубкой образована первая камера, между мембранами — вторая и между верхней мембраной и крышкой, связанная с атмосферой,— третья, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оегулирования, он снабжен трехмембранным реле с задатчиком давления и подведенными к его входам линиям управляющего сигнала и питания и регулирующим органом, выполненным в виде пары сопло-заслонка, сопло которой установлено в третьей камере на крышке и связано с инверсным входом
615307
Составитель И. Мордвинников
Техред О. Луговая Корректор А. Власенко
Тираж 1198 Подписное
Редактор Г. Мозжечкова
Заказ 3871/29
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 реле, выход реле связан со второй камерой, а линия питания через задатчик давления— с третьей камерой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: о
1. Моль P Гидропневмоавтоматики. М., «Машиностроение», 1975, с. 79, рис. 3.30.
2. Слободкин М. С. Исполнительные устройства регуляторов. М., «Недра», 1972, с, 272, рис. 10.19.