Регулятор давления

Регулятор давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCROMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (23) Запвлено160276 (2)) 2325044/18-24 с присоединением заавкн И—

{23) Приоритет (43) Опубликовано 05.1278.Бюллетень,% 45 (45) Дата опубликования описании 05.1278

Союз Советских

Социалистических республик

<1 >636590 (51) N. Кл.

Cj05 В 16/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР

IIo делам изобретений н открытий (53) УДК

621.646 ° 4 (088.8) (7!) Запвнтель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к регуляторам давления и может найти применение в холодильной, авиационной и других видах промышленности: в системах, где требуется поддержать давление 5 путем отвода или подвода рабочей среды °

Известны регуляторы давления, в которых совмещены регуляторы давления до себя и после себя, ра- 10 ботающие от одного чувствительного элемента (1), L2JНедостатком известных регуляторов давления является то, что рабочая среда, отведенная из регулируемой по- 16 лости при повышении в ней давления, не может быть использована для подвода в систему, так как давление иэ регулируемой полости отводится только в полость с более низким давлением, например, в атмосферу.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является регулятор давления, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, в котором расположены регулирующий орган и чувствительный элемент, связанный с толкателем И . Регулирующий орган взаимодействует с двумя седлами и выполнен в виде подпружиненной полой втулки, установленной на толкателе и уплотненной относительно него. Одно седло неподвижно относительно корпуса, а второе подвижно установлено на разделительной мембране и жестко связано с толкателем.

Разделительная мембрана делит полость на две соосные камеры с различными давлениями среды. При уменьшении давления в полости чувствительного элемента, которая может быть связана, например, с полостью всасывания компрессора, чувствительный элемент толкатеяем перемешает подвижное седло в направлении сжатия его пружины. При этом подвижное седло перемещает регулирующий орган, отрывая его от неподвижного седла с образованием зазора между ними. Рабочая среда из полости над разделительной мембраной, которая может быть связана, например, с емкостью, через образовавшийся зазор поступает в полость чувствительного элемента, восстанавливая таким образом прежнее, заданное давление. При увеличении давления в полости чувствительногс элемента, он, преодолевая усилие собственной пружины, перемещает толкатель, а вместе с ним и подвижное седло с регулирующим органом, 636590 в направлении сжатия собственной пружины. Совместное перемещение толкате; ля и регулирующего органа продолжается до момента контакта последнего с неподвижным седлом. Начиная с этого момента при дальнейшем перемещении чувствительного элемента подвижное 8 седло образует с регулирующим органом зазор, через который рабочая среда из пОлОсти пОд раэделительнОЙ мембраной, которая может быть соединена, например, с нагнетательной линией 1Î хомпрессора, поступает В полость над разделительной мембраной.

При этом давление нагнетания умень.шается, а соответственно уменьшается давление всасывания, т.е. давление 8 и полости чувствительного элемента.

НедОстаткОм известнОГО реГулятОра давления является большая некомпенсированнан площадв разделительной мембраны, что Ведет к уменьшению @ чувствительности регулятора. Отсутствие возможности усредчения рабочей среды между полостями и Выключения из работы регулятора давления в нужный момент сужают его область применения. Для последних Вьыеуказакных целей системы прихОдится комплектОВать дополнительной пнеьмоарматурой в части обратных и электромагнитных клапанов.

»g

Целью настоящего изобретения явЛЯЕТСЯ ПОВЬЫЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И расширение области применения регулятора.

Поставленная цель достигаетсн тем, что регулирующий ОрГан Выполнен в Ви де трех соосно расположенных клапанов, первый иэ которых выполнен в виде связанного с толкателем подпрух(иненного

Я1(ОРЯ ЭЛЕКТРОМаГНИТНОГО ПРИВОДар ПРИ чем В якоре Выполнено центральное

Отверстие, В котором расположен шток, связанный са вторым подпружиненным клапаном и через центральное Отверстие, Выполненное в толкателе и пружину с чУВствительным элементомр а тРетий 48 клапан установлен между первым клапаНОМ И ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ.

На чертеже изображен Общий ви,ц реГулятора давления В разрезе, В корпусе 1 расположен чувствитель-g) ный элемент 2, состоящий из вакуумированного сильфонного узла, и выполнено седло 3, с которым взаимодейстВует клапан 4 регулирующего органа, противоположная от седла " поверхность которого снабжена седлом 5. ,r

На корпусе 1 установлен каркас 6, в котором выполнены соосно цилиндрические расточки, разделенные друг от, друга стопом 7 и сообщающиеся между собой RBHIIJI3.4и» В BTHK coocHHK цилиндрических расточках каркаса 6 установлены два клапана 8, 9 регулирующего органа, которые подпружинены пружинами 10 11 сООтветственно ОтнОсител :чо своих седел 5, 12, Седло 12 выполнено на штуцере 13, жестко связанным с каркасом 6. На чувствительном элементе

2 жестко закреплен толкатель 14, установленный в осевом отверстии клапана 4 и взаимодействующий с клапанОМ 8, В клапане 8 ВыпОлиеиО централь»

НОЕ ОТВЕРСТИЕр В КОТОром РаСПОЛОЖЕН шток 15, который Взаимодействует с хвостовиком 16 клапана 9 и через центральное отверстие, выполненное в толкателе 14, и пружину 17 связан с чувствительным элементом 2. Пружина

17, распОлОженнаЯ В oceBGM Отверстии чувствительного элемента 2, установлена предварительно сжатой до усилия большего, чем усилие пружины 11 и опирается на тарелку 18. Ограничителем перемещения тарелки 18 В направлении уменьшения усилия пружины 17 служит торец 19 толкателя 14. 1)егуЛИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫПОЛНЕНО В ВИ де винта 20, жестко связанного с ч»рвствительным элементом 2 и устанОВленнОГО В реэьбОВОе ГнезДО непОДВижной Относительно корпуса 1 гайки 21.

На каркасе 6 установлены катушка 22 и магнитопровод 23. По отношению к электромагнитному приводу клапан 8 слУ)кит нкОРем» В р(ОРПУсе 1 Выполнены

Входной 24 и выходной 25 патрубки.

Входной патрубок 24 каналом связан с пОлостью, в котОрой распОЛОжен регулирующий Орган, состоящий из трех соосно расположенных клапанов 4, 8, 9.

Выходной патрубок 25 каналом связан с ПОлОстьюр В )(ОтОРОЙ РаспОЛОжен чувствительный элемент 2. Штуцер 13 имеет полость Б, р"".çäeJIeEIHóIc седлом

12 от полости A. Применительно E(системе Охлаждения полость А соединена с емкостью, полость 5 - со всасывающей р а пОлость В с нагнетательнОЙ линиями компрессора.

Регулятор работает следующим обраЗОМ.

В рабОчем режиме ДЛЯ пОдцержаниЯ заданного давления в полости В чувстВительный элсмент 2 занимает такое положение при котором: мех(ду толкателем 14 и ОбращеннОЙ к не»»ту торцОВОЙ ПОверхнОстью клапана

8 Отсутствует силОВОЙ коитакт, т.е. клапан 8 Герметично пеоекрыРает седчо

5 и разделяет гри этом полости А и Б

Оцн»р От другой. Клапан 4 при(ат K сецлу 3 корпуса 1 усилием пружины 10 и усилием от разности давлений среды в полостях A и Б на некомпенсированную площадь клапана 4: шток 15 взаимоДействует с хвосто

Виком 16 клапана 9 и под действием

Усилин ПРУжины 1(IIPH)E(HxaeT IIQCJIеДнийр преОДОлевая усилие пружины 11 K сеД лу 12»ПРи зтОМ между Об1)ащеннымк Друг к друГQ ПОВерхиОстями тарелки 18 и торца 19 толкателя 14 образсван зазор,. а полость Б штуцера 13 и полость A разобщены.

636590

При уменьшении давления в полости

В чувствительный элемент 2 перемещается Вниз и толкатель 14 вступает но взаимодействие с клапаном 8, отрывая последний оТ седла 5 с образованием кольцеобразной щели между ниги.

Через ОбразонавшуюсЯ щель рабочаЯ среда, дросселируясь, поступает из полости А Б полость Б, восстанавливая таким образом отрегулированное (заданное) давление н последней. При перемещении чувствительного элемента

2 Вниз зазор между торцом 19 толка- 10 теля 14 и тарелкой 18 «уВеличивается» т.е. увеличивается усилие прижатия клапана 9 к седлу 12. Полость В штуцера 13 и пОЯОсть A разОбщены.

При увеличении давления в полости

В чувствительный элемент 2 перемещаетг-Я Вверх» тОлкатель 14 ВыхОДит нз Взаимодействия с клапаном 8 с образованием зазора между ними. Клапан 8 герметично перекрывает седло 5 и разделяет "òèì полости Ь и В, При дальнейшем yaeJrичeHHH давлен«ия а ПОЛОСТ1«

Б (за с-IBT JJTB IBK HBMBHBHHB Pe .IiHMB. рабОТЫ системы и тд ) происхОдит уменьшение зазо«ра между тарелкой 18 и торцом 19 и наступает момент, когда пружина 17 через тарелку 18 полностью передает свое усилие на торец

19,олка.еля "4. При этом шток 15 Выходит кэ Взаимодействия с хвостовиком

16 клапана 9,. который под действием усилия пружины 11 перемешается н От крынает седло 12, соединяя полость В штуцера 13 с -.îëîñòüþ A. Рабочая среда из полости В (нагнетательная линия) поступает В гlолость A (емкость). Дав- 35 ление нагнетания умечьшается, а соответственно уменьшается давление в ли- нии Бсасынанияг т.е. и полости В. При этом чувствительный элемент 2 перемещается вниз и {шток 15 усилием пружины 40

1 7 Грие{{ 1MaBT «латан 9 к седлък 1 2 а тОлкатель 4 Не Бступае 1 Во Взаимодействие с клапаном 8. Все клапаны 4, 8, 9 прижаты к своим седлам 3, 5, 12 и все полости !А, Б, В) разделены.

1>pHи Быклю+çнии {»иcTBI{{r«I давлeHне в полости В увеличивается и при дости1»ЕНИН ВЕЛИЧИНЫ 1»{КОЛЬКО бОЛЬШЕй давления Б полости A клапан 4 прес

J10JIeHaЯ усилие пружины 10, Отрывается о-, седла 3, г1еремещая при этом кла- N

I1aH 8. Рабочая среда через зазор межIr0 lccTH В B i«MOOT J» A. Кроме того, п1{и»не»гич нии да»лег НR Б полос H чувствительный 3Jюемен 2 перемещается 5« вверх. При этом,. шток 15 Выходит из

Бoaè:-IOJeécTHHH с хвостаником 16 клa— пана 9» который под действием усилия поужины 11 перемещается и открывает

«едло 12,. соединяя полость В с полостью Ь.Такиг-. образом нсе г1олости (A В, »r!,сообщены и происходи«т. усрец;„.-„.-ни даэленHR B системе. 6.»

ДЛЯ {!OpCHpÎHBHНОГО БЫХОда CHCÒЕМЫ на режим необходимо, чтобы Бо Бремя пуска полость A соединялась c IIOJIO= стью Б не через дроссельную щель между седлом 5 и клапаном 8, а с минимальным сопротивлением напрямую. С этой целью при пуске системы краткоБремен -0 подается на катушку 22 н<1пряжение. Клапан 8, служащий якорем, притягивается к стопу 7, преодолевая усилие пружины 10, и полностью открывая проходное отверстие седла 5, площадь которого больше площади отверстий, соединяющих полости 11, Б с патрубками 24, 25 соответственно, Таким обраaoM 110JlocTH А и В соединяются практически без сопротивления. При движении клапана 8 к стопу 7 торец первого, Обра»1енный к хвостонику 16, вступает с ним âo взаимодействие, и сжимая пружину 11, перемещает клапан

9, который герметично перекрывает седло 12.

Полость В Б момент запуска не сообщается с полостью A. Настройка регулятора производится Винтом 20 и установкой необходимого количества регулировочных прокладок между торцом 19 толкателя 14 и тар-..лкой 18.

Создание реГулятОра давления с ре гулирующим органом, Выполненным в виде трех соосНО расположенных клапанов, первый нз которых БьБ1олнен в Биде crIRБанного с тол iaTBJIeM подпружиненноГО якоря электромагнитного призода, причем, Б якоре Выполнено центральное

Отверстие„ Б котором расположен шток, свя аннцй со э 1«срым подпГ{чжин енным клапанoM H wepea IIBHTpaJIIHOB OTaepcTHB

Выполненное B toJIiiaòeëå с чувствительным элементом» а третн1 клапан уста» новлен между ггервым клапанОМ и чувст

Бительным элементом, позволило увеличить чувствительность регулятора на

20 ф и pac{IHpит=- его 0«б»{асть прНМенения.

Расширение области применения регу*"".RT0pa позволило исклю{»ить нз с1емы системы обратный и электромагнитный

ПОБЫСIIJIO KOHTBKTHOCTb CHC тещ1 »мень{ {ило Бсе аом 1Т»pbr На 20

CHHeHiIO ee УДЕ11ЬНЫЙ БЕС B CIICTBMB °

Формула изоápeтсния

I«Г" 11ято > "явления соцержащий корпус с =-хотгн11ми и Быходeûìè патрубкаMHJ Б котором расположены регулирующий ОрГан ii чувствительный элемент» сня=-анный с талкателем, о т л и ч аи щ н и с я,ВМ, что, с целью повышения Hy Бствителг-,ir cти и рacшиpeиня

Области применeeиЯ, регулирующий орган Выполнен Б виде трех соосно расположенных клапанон, первый из котОрых Выполнен Б Биде связаинОГО с толкателем г{одпружиненного яксря электромагнитного привода, причем, Б

636590

7„

Составитель Л.Птенцова

Техред З.фанта Корректор A.Âëàñåíêî

Редактор Э.Губницкая

Заказ 6940/38 Тираж 991 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета. Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 якоре выполнено центральное отверстие, в котором расположен шток, связанный со вторым подпружиненным клапаном и через центральное отверстие выполненное в толкателе и пружину - с чувствительным элементом, а третий клапан установлен между первым клапаном и чувствительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции В 1544187, кл. F 16 к 18/00, 1965.

2. Патент США Р 3488685, кл. 137-116.5, 1971.

3. Патент США Ю 3572359, кл. 137-85, 1973 (прототип).