Регулятор давления

Регулятор давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (п864259

Союз Советсммя

Соцмапмстмчесммя

Ресмубммм (бl ) Дополнительное к авт. свма-ву» (22) Замвлено 09.01.80 (21-) 2868294/18-24 с. прмсоеямнеммем заявки,1тв— (23) Йрнорнтет—

Омублнковамо 15.09.81 ° Бюллетень J4 34

Дата опубликования описания 17.09 .81 (51)М. Кл.

605 I) l6/10 (Ьвударстеавиай кемятет

СССР ае делам язобретвяяя я вткрытя11 (Бз) Д 621.646.. 3 (088. 8) (72) Авторы мзобре тения

О.Н. Шпаков, В.П. Эйсмонт и С.Ф. Королев (ZI ) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР. ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в химичес-" кой, нефтеперерабатывающей, газовой промышленности, в энергетике и во всех .отраслях народного хозяйства, имеющих частично или полностью автоматизированные установки, станции и испытательные стенды.

Известны регуляторы со встроекным импульсным клапаном, предназначенный для регулиров.1ния. давления в техно10 логических процессах j1 ).

Недостатком этого регулятора является отсутствие элементов поднастройки для работы в широком диапазоне регулирования (диапазона настройки)

1$ и для работы на различных рабочих средах. Это приводит к наустойчивос-: ти работы регуляторов в некоторых режимах (особенно в режимах крити26 ческого истечения) и невозможности его использования на рабочих органах, находящихся в различном агрегатном состоянии. известен также регулятор давления, состоящий из корпуса, крышки, подвижного в осевом направлении регулирующего органа (плунжера), контактирующего с поршнем сервопривода, одна полость которого сообщена через импульсный клапан с полостью входного давления, а другая непосредственно с полостью регулируемого давления, из задатчика и чувствительного элемента. Золотник импульсного клапана регулятора контактирует с чувствительным элементом, полость под которым связана каналом отрицательной обратной связью с выходным трубопроводом от регулятора (2 ).

Ие гостатком этой конструкции является сложность ее технологиче кого воплощения, определяемая большим количеством фрезерных операций и необходимостью изготовления деталей, образующих дроссельный элемент, с выс кой точностью размеров и допусков на отклонения от формы и распо-

864259

30 ложения поверхностей., Следствием этого .является уменьшение надежности и высокая стоимость изготовления устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором установлен подпружиненный регулирующий орган, связанный с

10 поршнем, надпоршневая полость которого связана через импульсный клапан с входной полостью, подпоршневая полость — с выходной полостью, а также регулируемый дроссель, установпенный в йерейускном канале, входом сообщенного с надпоршневой полостью,,а выходом — с выходной полостью, и задатчик 3

К его недостаткам относится необходимость ручной поднастройки, что неудобно в эксплуатации и, кроме того может приводить или к сужению диапазона регулирования по расходу, или к необходимости перенастройки

25 в процессе регулирования, что не всегда возможно.

Цель изобретения — повышение надежности и чочности регулятора давления.

Указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем корпус с входной и выходной полостями, в котором установлен подпружиненный регулирующий орган, связанный с поршнем, надпоршневая по- 55 лость которого связана через импульсный клапан с. входной полостью, подпоршневая полость — с выходной полостью, а также регулируемый дроссель, установленный в перепуск- 40 ном канале, входом(сообщенного с надпоршневой полостью, и задатчик,перепускной канал выходом сообщается с подпоршневой полостью, связанной с выходной полостью через дроссельные 45 отверстия.

А также тем, что в нем в поршне установлен подпружиненный сбросной клапан.

50

Благодаря указанному расположению выходного отверстия перепускного канала при совершении поршнем хода происходит перекрытие перепускного канала, благодаря же наличию сброс- 55 ного клапана в поршне увеличивается точность регулятора за счет снижения трения покоя, 4

На чертеже изображен регулятор давления, общий вид.

Регулятор состоит из корпуса 1, в котором размещен регулирующий орган (плунжер)Л, контактирующий с седлом 3, и поршень 4, имеющий поршневые кольца 5 ° В поршень встроен сбросной клапан 6 с пружиной 7, опорой 8, с отверстием 9 и выходным каналом 10 в днище поршня. Канал

11 корпуса 1, перекрываемый регулируемым дросселем (дроссельной иглой):

12, соединяет надпоршневую полость

13 с подпоршневой полостью 14, задемпфированной дроссельными отверстиями 15. В крышке 16 расположен импульсный клапан, состоящий из золот ника 17, подпружиненного пружиной )8, чувствительный элемент (мембрана)

19, задатчик (пру>ина 20) и регулировочный вийт 21.

Через канал 22 импульсный клапан соединяется с входным трубопроводом регулятора, а через канал 23 отрицательной обратной связи полость под чувствительным элементом соединяется с выходным трубопроводом за регулятором. Импульсный клапан сообщается с надпоршневой полостью каналом 24.

Подача и выход рабочей среды проходит через патрубки 25 и 26 соответственно, Плунжер 2 поджат пружиной 27.

Регулятор работает следующим образом.

Рабочая среда, попадая в регулятор через входной патрубок 25, воздействует одновременно на плунжер 2 и через канал 22 на золотник 17 импульсного клапана, который при нулевой настройке задатчика 20 герметично закрывают проход среды в систему за регулятором. При установке задатчика 20 на одну из величин диапазона настройки импульсный клапан открывается, обеспечивая подачу среды в полость 14 через канал 24. Под действием усилия от давления среды поршень 4 перемещается вниз, воздейФ ствуя на плунжер 2, который, преодо-. левая усилие пружины 27, открывает проход рабочей среды в выходной пат" рубок 27, открывает проход рабочей среды в выходной патрубок 26 и в систему за регулятором. Изменение регулируемого параметра по импульсному трубопроводу (не показан) и по каналу 23 передается на чувствительный элемент 19, который, перемещаясь, изменяет степень открытия импульсноФормула изобретения

1. Регулятор давления, содержащий корпус с выходной и входной полостями, в котором установлен подпружиненный регулирующий орган, связанный с поршнем, надпоршневая полость которого, связана через импульсный клапан с входной полостью, подпоршневая полость — с выходной полостью, а также регулируемый дроссель, установленный в перепускном канале,:входо 1 сообщенного с надпоршневой полостью, и задатчик, отличающийся тем, что с целью повышения надежности регулятора, перепускной канал выходом сообщается с подпоршневой полостью, связанной с выходной почостью через дроссельные отверстия.

2. Регулятор по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в.нем в поршне установлен подпружиненный сбросной клапан.

Источники информации, приня ые во внимание при экспертизе

1. Каталог. Промьппленная трубопроводнаЯ аРматУРа, ч III y., Цинтн- химнефтемаш, 1978, c,á4.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2598567/18-24, кл. G 05 Э 16/06, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

В 613301, кл. 6 05З 16/10, 1971 (прототип).

5 86425 го клапана, тем самым определяя величину подачи энергии в надпоршнегую полость 13 и перемещения плунжера 2 в ту или инун сторону. Перемещение плунжера. изменяет площадь проходного сечения в седле 3, за счет чего изменяется расход среды и величина регулируемого параметра. При запуске регулятора в работу требуется преодолеть усилия трения покоя в lp подвижной группе, состоящей из поршня с поршневыми кольцами и плунжера.

Поэтому в надпоршневой полости создается избыток энергии, что может приводить после снятия усилия трения к перемещению плунжера на величину большую, чем необходимо для регулирования. Особенно это нежелательно при регулировании в зоне малых расходов. Для устранения этого явления 2о в поршень встроен сбросный клапан, который открывается сразу же в начале перемещения поршня. Размер отверстия канала l0 сбросного клапана рас.считывается, исходя из силы трения покоя, геометрических размеров поршня и подпоршневой камеры, физических свойств рабочей среды. Открытие сбросного клапана обеспечивается за счет того, что поршень 4, перемещаясь, упирается в плунжер 2 с некоторым запаздыванием по отношению к клапану б, выступающий конец которого связан с плунжером уже при сборке регулятора. При этом установочное усилие пру- 35 жины должно. быть больше суммарного веса деталей 4-8 и усилия трения в поршневых кольцах. Таким образом, сначала происходит открытие сбросного клапана б, который сбрасывает избы- 40 ток энергии из надпоршневого пространства 13, и дальнейшее перемещение поршня происходит плавно.

Для обеспечения устойчивой работы регулятора с рабочими средами, нахо- 45 дящимися в различных агрегатных состояниях,и в широком диалаэоне настройки, сброс среды из надпоршневого пространства может регулироваться при настройке на режим перекрыванием ка" нала II дроссельной иглой 12. Это расширяет область использования регулятора, так как позволяет использовать импульсный клапан в качестве самостоятельного регулятора, установленного параллельно с основным и реализующего регулирование в зоне малых расхо- дов, т.е. диапазон регулирования регулятора в целом возрастает. За счет демпферной полости 14 обеспечивается плавное перемещение поршня и плунжера, а для компенсации увеличения усилия сжатия пружины 27, коэффициент .усиления регулятора по мере совершения хода возрастает, что достигается перекрыванием поршнем 4 канала 1.1, приводящим к уменьшению сброса энергии иэ надпоршневого пространства, Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется повьппением надежности, точности регулятора, снижением себестоимости изготовления за счет улучшения технологичности и расширения диапазо на регулирования.

864259

27

Сос: авитель Л. Подшибихин

Редактор М. Хома Техред Т.Иаточка Корректор Jl. Иван

Заказ 7783 70 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4