Регулятор давления газа

Регулятор давления газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОевСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и847293 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11. 11.79 (21)2841966/18-24 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет (5! )М. Кл

G 05 0 16/10

Веударстввиный комитет ао делам нзооретений н открытий

Опубликовано 15.07. 81. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17.07.81 (53 ) УЛ К62 1 . 64 6..3(088.8) .ъ;,, .ъ;, Э. И. Савин, В. А. Петренко и А. Л. Бережевский и з -".... тл

4 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмоавтоматических системах для понижения давления газа в различных отраслях промышленности и транспорта.

Известен редуктор давления газа, в корпусе которого с входной и выходной полостями и седлом между ними размещен дросселирующий клапан, взаимодействующий с чувствительным элементом, нагруженным упругим элементом 13.

Эти редукторы являются одноступенчатыми регуляторами и характеризуют- 1 ся невысокой точностью при большом расходе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор потока, в корпусе которого 2о с неподвижным седлом размещен подпружиненный дросселирующий клапан, связанный толкателем с регулируемым пружинным упругим элементом. В качестве упругого элемента использована цилиндрическая витая пружина сжатия, упругая характеристика которой линейна, коэффициент жесткости (жесткость) постоянен и не зависит от деформации I. 21.

Недостатком этого устройства является невысокая точность понижения дав1течия газа при большой производительности (расхода), или низкая производительность при удовлетворительной точности регулирования, так как при увеличении производительности регулятора (при большей высотЕ подъема клапана над седлом) увеличивается .погрешность регулирования (точность понижается). Обеспечение погрешности в допустимых пределах не позволяет повысить расход через регулятор.

Цель изобретения — повышение точности редуктора давления газа.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной по7293 4

3 84 лостями, в котором установлен основной клапан, связанный толкателем с чувствительным элементом, и пружина задания с регулировочным винтом, содержит дополнительный клапан, связанный с чувствительным элементом через толкатель, длина которого меньше длины толкателя основного клапана.

Такое выполнение толкателя обеспечивает дополнительному клапану меньшее открытие, чем подъем над седлом основного клапана. Исполнение регулятора давления в таком варианте и при работе его на большом расходе открыты оба клапана, редуцирование .газа происходит через оба клапана.

Это рбусловливает обеспечение большего расхода при меньшем перемещении

/ чувствительного элемента (при меньшем подъеме основного клапана над седлом). Производительность и точность работы регулятора повышается.

Вариант предлагаемого регулятора давления газа предполагает нагружение чувствительного элемента фасонной пружиной. При этом чувствительность редуктора при работе с большим расходом повышается, фасонная пружина имеет жесткую возрастающую нелинейную характеристику (ее жесткость по мере увеличения сжатия увеличивается). При работе редуктора с большим расходом пружина расслабляется (ее сжатие уменьшается), жесткость ее уменьшается, так как при сжатии пружины ее единичная деформация достигается при меньшем увеличении силы давления (при меньшем изменении давления на выходе редуктора).

На чертеже изображен предлагаемый регулятор давления газа, продольный разрез.

Регулятор давления газа состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 полостями и седлом 4. В корпусе размещен основной клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7, взаимодействующим с чувствительным элементом 8, нагруженным пружиной задания 9 посредством регулировочного винта 10 и опорной тарели ll. Чувствительный элемент может быть поршневым, мембранным или сильфонным. Пружина задания выполнена фасонной (конической, параболоидной или телескопического вида). В корпусе выполнено дополнительное седло 12 и размещен (по крайней мере один) дополнительный клапан 13 с пружиной 14 и тол10

/кателем 15, взаимодействующим с чувствительным элементом 8, длина когорого меньше длины толкателя 7 основного клапана, обеспечивающий дополнительному клапану меньшее открытие, чем подъем над седлом основного дросселирующего клапана. Последнее обеспечивается выполнением дополнительного седла в корпусе ниже основного седла.

Дополнительных дросселирующих клапанов могут быть один и более, но они имеют различный ход, не превышающий хода основного дросселирующего клапана. Корпус закрыт стаканом 16.

Регулятор давления газа работает следующим образом.

В исходном состоянии регулятор настроен на определенное выходное давление, его пружина 9 сжата винтом 10 через тарель 1!, Чувствительный элемент 8 максимально опущен, клапаны 5 и 13 толкателями 7 и 15 отжаты от седел 4 и 12 и образуют максимальные дросселирующие щели. Открытие клапана 13 меньше подъема над седлом 4 основного клапана 5.

Газ высокого давления подводится к клапанам 5 и 13 через входной клапан Z. В щелях между клапанами и седлами 4 и 12 газ дросселируется, его давление понижается. Газ с пониженным давлением поступает на выход .регулятора (в полость выходного канала 3). Давление в выходной полости повышается, сила его воздействия на чувствительный элемент 8 увеличивается. Последний поднимается, сжимая пружину 9, По мере повышения давления в выходной полости регулятора и по мере подъема поршня 8 сначала садится на седло 12 дополнительный клапан 13.

Если выход из регулятора закрыт, то при давлении в выходной полости, называемом давлением настройки в "статике", чувствительный элемент 8 поднимается настолько, что основной клапан 5 сядет на свое седло 4. Входная полость разобщена от выходной полости регулятора.

При отборе газа в объем за регулятором давление в выходной полости и сила его воздействия на поршень 8 снижается. Это приводит к открытию клапана 5 и дросселированию газа в образовавшейся щели между основным клапаном и седлом. Давление на выходе регулятора повышается., и при некотором его значении .между силами, действующими

84729 на подвижную систему регулятора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселируюшей щели.

При большом расходе через регулятор давление на выходе понижается настолько, что поршень, опустившись, открывает и дополнительный клапан 13, 1р проходное сечение увеличивается, приток газа на выход увеличивается в большей степени, компенсируя увеличенный отбор. Более высокий расход (по сравнению с известным устройством) 1з обеспечивается при меньшем перемещении чувствительного элемента, т.е. при большей точности работы, так как абсолютная погрешность пропорциональна ходу чувствительного элемента (на 20 большом расходе работают оба клапана, эквивалентный ход клапана при этом увеличивается). Однако ход достигнут при меньшем изменении выходного давления (при меньшем перемещении порш- 25 ня 8).

Выполнение рабочей пружины фасонной обусловливает:снижение жесткости ее при большом расходе, так как пружина разжимается (поршень 8 опускает- 3о ся). В этом случае чувствительный элемент реагирует на меньшее изменение выходного давления, что соответствует повышению чувствительности редуктора при работе с большей производительностью.

Предлагаемый регулятор давления газа обеспечивает заметное повышение точности и производительности, имеет

3 d более высокую чувствительность. Харак1 теристики обеспечивают ему более широкую область применения. Большой расход позволяет регулятору заменить многие агрегатные редукторы, что обеспечивает более высокую надежность работы, значительно уменьшает вес и габариты.

Предлагаемый редуктор по сравнению с известным позволяет отдельно или повысить точность его работы, или обеспечить более высокую производительность.

Формула изобретения

Регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором установлен основной клапан, связанный толкателем с чувст" вительным элементом, и пружина задания с регулировочным винтом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит дополнительный клапан,связанный с чувствительным элементом через толкатель, длина которого меньше длины толкателя основного клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аграновский И.M. и др. Силовые пневмоавтоматические системы. M., "Машиностроение", 1965, с. 34, рис. 21.

2. Авторское свидетельство СССР

N 374472, кл. F 16 К 25/00, 1970 (про тотип).

847293

Составитель Л. Подшибихин

Редактор Т. Гыршкан Техред А.Савка Корректор И. Коста

Заказ 5497/74 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35д ?аушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4