Устройство для регулирования давления газа

Устройство для регулирования давления газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социапистмчесимн

Рвспубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 30.01.80 (2!) 2896667/18-24 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 23. 01. 82. Бюллетень Эй 3

Дата опубликования описания 23.0 1.82 (51)M. Кл.

G 05 D 16/10

Гооудзрстмнный квинтет по делам изобретений н отнрытнй (53) УДКБ21. 646 .. . 3 (088. 8) (72) Автор изобретения

Н.Н.Расчетнов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

ГА ЗА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах.

Известен газовый редуктор, состоящий из корпуса, седла, затвора, ступенчатого поршня и заборника, уста, новленного на пути газового потока за седлом. Заборник соединен с каналом полостью,-образованной ступенями поршня (1) .

Однако в этом редукторе эа счет динамической составляющей газового потока осуществляется нелинейная коррекция выходного давления в зависимости от расхода газа. Из-за нелинейности коррекции при нулевом и малом расходах газа редуктор работает как обычный многорасходный редуктор низкой частоты, только при значительном увеличении расхода точность повышается.

Известен также автоматический изодромный регулятор давления газовых сред, состоящий из датчика давпения,питающегося из входной магистрали и вырабатывающего пневматический сигнал в виде давления гавовой среды, который затем подается в пол сть усилителя, воздействуя через мембрану на редуцирующий клапан. Датчик предназначен не для питания вы" ходной магистрали, а только для питания усилителя, в выходную полость поступает только избыточное количест" во газа из межклапанной полости 32).

Этот регулятор относится к классу астатических регуляторов с интегрирующим звеном в цепи воздействия чувствительного элемента на редуци" рующий клапан, которому свойственны низкое быстродействие, иа-за установки дросселя, а также автоколеба ния и сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для редуцирования давления, содержащее управляющий и основной регулятор, причем входная

900267

55 и выходная полость управляющего регулятора сообщены с входной и выходной полостью основного регулятора . соответственно (33.

Однако хотя управляющий регулятор и связан с выходной полостью основного оегулятора через калиброванное отверстие, но управляющее давление в этой схеме должно быть больше выходного давления (для преодоления усилия пружины основного клапана).

При очень малых расходах„ определяе" мых калиброванным отверстием, возможно регулирование выходного дав" ления за счет управляющего регулятора. При увеличении расхода, выходное давление сначала ступенчато уменьшается, а затем вступит в работу основной регулятор с низкой точностью обычного статического регулятора.

Цель изобретения - повышение точности устройства для регулирования давления Газа.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования давления газа, содержащем первый регулятор, в корпусе которого уста" новлен чувствительный элемент, свя" занный с регулирующим органом, и второй регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент, связанный с регулирующим органом, причем входная и выходная полости пе„вого регулятора сообщены с входной и выходной полостью второго регулятора соответственно, в выходной полости второго регулятора установлен забо(зник, а чувствительный эле-мент первого регулятора выполнен в виде ступенчатого поршня, причем полость между его меньшей ступенью и большей ступенью, обращенной к выходной полости, сообщена с полостью заборника.

На чертеже схематично изображено устройство для регулирования давления газа., Устройство состоит из первого (многорасходного) регулятора 1 и второго (малорасходного) регулятора

2 с параллельно подсоединенными ка" налами 3 и 4 входными и каналами 5 и 6 выходными. В корпусах 7 и 8 раз" мещены седла 9 и 10 и регулирующие органы затворы) 11 и 12. Поршень 13. и ступенчатый поршень 14 являются чувствительными элементами с задающим усилием на них от пружин 15 и

16, сжимаемых винтами 17 и 18. По5

1О

2в

25 зо

4 лости 19 и 20 - выходные полости первого и второго регуляторов соответственно. Заборник 21 обеспечивает торможение газового потока, идущего через седло 9, а каналы 22 и 23 передают давление s полость 24.

Шток 25 передает воздействие поршня 13 на затвор 11. Каналом 26 регулятор давления подсоединяется к выходной магистрали системы. Большая ступень ступенчатого поршня 14 обращена к выходной полости 20, устройство для регулирования давления газа работает следующим образом.

8 исходном положении ступенчатый поршень 14 и поршень 13 поджаты к корпусаи 7 и 8, а затворы 11 и 12 отжаты от седел 9 и 10. Пружины 1 и

16 сжаты винтами 17 и 18 до усилий, обеспечивающих настройку регуляторов

1 и 2 в безрасходном режиме на одно и то же 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 вступает в работу второй (малорасходный) регулятор 2, как более точный и более чувствительный к изменению расхода. Это объясняется в первую очередь меньшим усилием. герметизации седла 9 затворои 11 по сравнению с парой затвор-седло первого (иногорасходного) регулятора 1..По мере увеличения расхода, плотность, скорость и динамическая составляющая потока перед заборникои 21 увеличиваются. В заборнике газовый поток ториозится. Повышенное давление при этои по каналу 22 передается к каналу 23 и в полость 24, образованную ступенчатыи поршнем 14. Повышающееся давление в полости 24 способствует перемещению ступенчатого поршня 14 в направлении отжатия затвора 12 ат седла 10. Таким образом, при малом общем отборе газа через канал 26 газовый поток за седлом 9 иалого диаметра ииеет достаточную скорость и плотностьи способствует включение в работу первого (многорасходного регулятора) 1. Дальнейшее увеличение отбора газа вызывает некоторое понижение давления в полостях, 19 и 20.

Формула изобретения

5 90026

Второй (малорасходный) регулятор 2, как более точный, начинает реагировать на уменьшение давления в полости 19, поршень 13 через шток 25 дополнительно отжимает затвор 11 от седла 9, давление в заборнике и полости 24 увеличивается. В первом (многорасходном} регуляторе 1, кроме реакции ступенчатого поршня 14 на уменьшение давления в полости 20,бу- 10 дет иметЬ место еще и реакция этого поршня иа увеличение давления с другой стороны, т.е. в полости 24. Затвор 12 также дополнительно отожмется от седла 10, увеличивая приток газа М в полости 19 и 20. Давление в этих полостях будет увеличиваться и оставаться близким к требующемуся выходному давлению при параллельных расходах по каналам 5 и 6. 26

Предлагаемое устройство для регулирования давления газа обеспечивает высокую точность регулирования в широком диапазоне расходов, начиная с безрасходного и малорасходного ре- 25 жимов. Эффект - повьниение точности регулирования в этой схеме основан на использовании высокой точности малорасходного регулятора и корректировка выходного давления многорас- 3ф ходного регулятора в зависимости от расхода газа через малорасходный регулятор.

Достаточные сечения каналов 22 и

23 обеспечивают хорошее быстродейст- зз вие устройства и достаточный расход газа через малорасходный регулятор, а имеющаяся зависимость усиления от расхода газа через второй (малорасходный) регулятор 2, т.е. от хода затвора 11, обуславливает некоторый статиэм устройства, достаточный для устойчивой его работы.

Таким образом, за счет ступенчатого выполнения поршня 14, установки заборника именно во втором (мало7 Ь расходном) регуляторе и сообщения. каналами полости заборника с полостью, образованной между ступенями поршня, точность регулирования давления в широком диапазоне расходов повышена.

Использование изобретения позволит повысить точность регулирования давления в пневмосистемах в широком диапазоне расходов при динамической устойчивости регуляторов.

Устройство для регулирования давления газа, содержащее первый регу- . лятор, в корпусе которого установлен чувствитегьный элемент, связанный с регулирующим органом, и второй регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент, связанный с регулирующим органом, причем входная и выходная полости первого регулятора сообщены с входной и вы- . ходной полостями второго регулятора соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в выходной полости второго регулятора установлен эаборник, а чувствительный элемент первого регулятора выполнен в виде ступенчатого поршня, причем полость между его меньшей ступенью и большей ступенью,.обращенной к выходной полости, сообщена с полостью за" борника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

504038, кл. G 05 0 16/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 202598, кл. G 05 0 16/Об, 1965

3. Авторское свидетельство СССР

У 120717, кл. 6 05 Р 16/06, 1958 (прототип).

Составитель Л. Подшибихин

Редактор Л.Филиппова Техред A. Савка

Корректор С.йекмар

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

1.181У6 1"ираж 907 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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