RU155506U1 - Командное устройство - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области пневмоавтоматики и используется как командное устройство для регулятора давления газа.

Командное устройство содержит чувствительный элемент - мембрану, на которую с одной стороны действует усилие от затяжки задающей пружины. С другой стороны на мембрану подведено давление на выходе из регулятора давления газа - обратная связь. Мембрана содержит шток с центральным отверстием, и торец штока образует седло сферического клапана со сферической опорой. Сферический клапан шарнирно связан со вторым клапаном, который состоит из возвратной пружины, конического седла и сферического клапана. Полость между этими клапанами к является командной и сообщена с соответствующей полостью исполнительного органа регулятора давления газа. В свою очередь, пружинная полость второго клапана может быть сообщена с подводом газа в командное устройство через центральное отверстие в корпусе второго клапана с полостью за нормально открытым клапаном и через центральное отверстие в нем с полостью подвода газа в командное устройство. Нормально-открытый клапан выполняет функцию редуцирования на заданный перепад давления газа, для чего его пружинная полость сообщена с командной полостью. Сферические формы двух шарнирно связанных клапанов и сферическая опора второго клапана позволяет им одновременно садиться на свои седла, что в сочетании с поддержанием постоянного перепада давления на нормально открытом клапане обеспечивает герметичность клапанов и стабильность характеристик командного устройства. Сферическая опора второго клапана имеет лыски для его разгрузки.

Description

Полезная модель относится к области пневмоавтоматики и может быть использована как командное устройство для регулятора давления газа непрямого действия.

Известен редуктор задатчик, выполненный в виде цилиндрического корпуса с полостями командного и выходного давления, содержащий два клапана, установленных на жесткой оси, два седла и металлическую мембрану (см. «Каталог технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов», Москва 1997, стр. 71, рис. 51).

Недостатком редуктора задатчика является наличие двух клапанов, расположенных на жесткой оси в разных корпусах, которые не могут обеспечить одновременную герметичность по двум седлам.

Наиболее близким решением взятым за прототип, является устройство командное регулятора давления, содержащее плавающие клапана для обеспечения их герметичности (см. Патент RU №134361 МПК G01L 7/00).

Недостатком устройства является недостаточная герметичность сферического клапана при высоких давлениях газа на входе в командное устройство (в современных газопроводах порядка 11,7 МПа) при отсутствии на входе в командное устройство редуктора давления.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является обеспечение герметичности клапанов командного устройства при значительном увеличении давления газа на входе в командное устройство.

Указанная задача достигается тем, что в известном командном устройстве, содержащим мембрану с задающей пружиной и штоком, образующим седло сферического клапана со сферической опорой, образующими командную полость, согласно предложенному техническому решению сферический клапан, шарнирно связан со вторым клапаном, состоящим из возвратной пружины конического седла и сферического клапана, при этом пружинная полость второго клапана сообщена через центральное отверстие в его корпусе с полостью за нормально открытым клапаном и через центральное отверстие в нем с полостью подвода газа в командное устройство, а пружинная полость нормально открытого клапана сообщена с командной полостью.

Техническим результатом является обеспечение полной герметичности клапанов независимо от роста входного давления в командное устройство и, тем самым, обеспечение заданной точности регулирования давления.

На фигуре изображено командное устройство регулятора давления газа, которое содержит мембрану 1 со штоком 2, образующим седло 3 сферического клапана 4, шарнирно связанного со сферической опорой 5, которая в составе конического седла 6, сферического клапана 7 и возвратной пружины 8 образуют второй клапан 9, пружинная полость 10 которого сообщена через отверстие 11 в корпусе второго клапана 9 с полостью 12 за нормально открытым клапаном 13 и через центральное отверстие 14 в нормально открытом клапане 13 с полостью 15 подвода газа через отверстие 16 в штуцере 17. Нормально открытый клапан 13 снабжен задающей пружиной 18 и седлом 19.

Задающая пружина 20 воздействует на чувствительный элемент - мембрану 1 через шайбу 21, а ее затяжка определяется регулировочным винтом 22. Полость 23 слева от мембраны, сообщена с выходом 24 из регулятора давления газа (условно не показано) и может быть сообщена по центральному отверстию 25 в штоке 2 через зазор между седлом 3 и сферическим клапаном 4 с командной полостью 26. В свою очередь, командная полость 26 через канал 27 сообщена с командной полостью регулятора давления газа (условно не показано) и одновременно через канал 28 с пружинной полостью 29 нормально открытого клапана 13, пружина 30 которого задает усилие, необходимое для обеспечения расчетного перепада давления на клапане 13 и его открытого положения в «обесточенном» (нерабочем) состоянии командного устройства. Продольные лыски 31 на сфере опоры 5 служат для разгрузки клапана 9.

Командное устройство работает следующим образом. При подаче газа на вход командного устройства газ через отверстие 16 в штуцере 17 попадает в полость 15 и через центральное отверстие 14 нормально открытого клапана 13 в полости 12 и пружинную полость 10 второго клапана 9. Усилие от давления газа в полости 12, преодолевая усилие натяжения задающей пружины 18 перемещает нормально открытый клапан 13 влево на прижатие к седлу 19 для закрытия подвода газа.

Для включения командного устройства в работу и задания уровня регулирования давления за регулятором давления газа производят затяжку задающей пружины 20 при помощи регулировочного винта 22. При затяжке указанной пружины 20 усилие от нее передается через шайбу 21, мембрану 1, шток 2 и сферический клапан 4, на сферический клапан 7, который отходит от седла 6 и таким образом второй клапан 9 открывается

Через открытый второй клапан 9 газ стравливается из полостей 12 и 10, усилие от давления газа на нормально открытый клапан 13 уменьшается и под усилием задающей пружины 18 клапан 13, сдвигаясь вправо, открывает подвод газа из полости 15 через отверстие 14, пружинную полость 10 и открытый второй клапан 9 в командную полость 26 командного устройства и далее через канал 27 в регулятор давления газа. Соответственно величине командного давления исполнительный орган (клапан) регулятора давления газа принимает положение, обеспечивающее заданный уровень давления на своем выходе. Это давление выхода из регулятора, заведенное в полость 23 командного устройства, является обратной связью и если оно отличается от заданного для регулятора давления газа, то мембрана, перемещаясь изменяет положение седла 3 относительно сферического клапана 4 и меняет командное давление в полости 26, Тем самым меняется положение исполнительного органа (клапана) регулятора давления и соответственно меняется величина давления газа за регулятором. Процесс продолжается до тех пор пока выходное давление за регулятором принимает заданную величину.

Сферические формы клапанов 4 и 7, а также шарнирная заделка сферического клапана 4 в сферической опоре 5 позволяет им одновременно садиться на свои седла 3 и 6 соответственно, а подвод в пружинную полость 10 редуцированного на нормально-открытом клапане 13 давления обеспечивает герметичность клапана 9 и стабильность характеристик командного устройства и обеспечивает точность регулирования выходного давления за регулятором давления газа. Соединение пружинной полости 29 нормально открытого клапана 13 через канал 28 с командным давлением позволяет поддерживать на нем заданный перепад давлений. Выполнение на сферической опоре 5 продольных лысок 31 позволяет разгрузить сферический клапан 7 от давления в пружинной полости 10.

Claims (2)

1. Командное устройство, содержащее мембрану с задающей пружиной и штоком, образующим седло сферического клапана со сферической опорой, образующими командую полость, отличающееся тем, что сферический клапан шарнирно связан со вторым клапаном, состоящим из возвратной пружины, конического седла и сферического клапана, при этом пружинная полость второго клапана сообщена через центральное отверстие в его корпусе с полостью за нормально открытым клапаном и через центральное отверстие в нем с полостью подвода газа в командное устройство, а пружинная полость нормально открытого клапана сообщена с командной полостью.

2. Командное устройство по п. 1, отличающееся тем, что на сферической опоре по сфере второго клапана выполнены продольные лыски.

Images