RU2074411C1

RU2074411C1 - Pressure controller

Info

Publication number: RU2074411C1
Application number: RU93055758A
Authority: RU
Inventors: Станислав Петрович Целовальников
Original assignee: Станислав Петрович Целовальников
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1997-02-27

Abstract

FIELD: automatics, equipment of gas supply systems for boiler rooms and other industrial objects. SUBSTANCE: pressure controller has body 1 with inlet 2 and outlet 3 spaces between which seat 4 is positioned to expand functional capabilities of controller for provision of measurement of flow rate of gas passing through it. Servo drive 5 attached to body 1 has in outlet space 3 sealed unloading chamber 6, hollow rod 7 with valve 8 and duct 9. Valve 8 is attached to rod with the aid of extension piece 10 with duct 11 for communication of sealed chamber with space of seat 12. Hole 14 for sampling of static pressure is made in inlet space 2. Pulse tubes 15 and 16 join sealed chamber 6 and hole 14 to meter 17 of pressure differential. EFFECT: expanded functional capabilities of pressure controller. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике, в частности к регулирующей аппаратуре для систем снабжения газом котельных и других промышленных объектов. The invention relates to automation, in particular to control equipment for gas supply systems of boiler houses and other industrial facilities.

Известны регуляторы давления, применяемые в системах газоснабжения (Справочник по газоснабжению и использованию газа./Под ред. Н.П. Стаскевича и др. Л. Недра, 1990). Known pressure regulators used in gas supply systems (Handbook of gas supply and gas use. / Ed. By N.P. Staskevich and others L. Nedra, 1990).

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому решению является регулятор давления (авт. св. СССР N 1179283, кл. G 05 D 16/06, 1984). The closest in its technical essence to the proposed solution is the pressure regulator (ed. St. USSR N 1179283, class G 05 D 16/06, 1984).

Устройство содержит корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлено седло регулирующего органа, клапан которого расположен в выходной полости и связан с сервоприводом и через шток с элементом разгрузки, расположенным в выходной полости и образующим с корпусом разгрузочную камеру клапана от входного давления, сообщающуюся с входной полостью через канал в штоке. The device comprises a housing with an inlet and outlet cavities, between which a regulator seat is installed, the valve of which is located in the outlet cavity and connected to the servo drive and through the rod with an unloading element located in the outlet cavity and forming a valve discharge chamber from the inlet pressure in communication with the housing and communicating with inlet cavity through the channel in the stock.

Недостатком такого устройства является ограничение функциональных возможностей, в частности невозможность измерения расхода регулируемой среды, проходящей через него. The disadvantage of this device is the limitation of functionality, in particular the inability to measure the flow rate of the controlled medium passing through it.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей регулятора для обеспечения измерения расхода, проходящего через него газа. The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the regulator to provide a measurement of the flow rate of gas passing through it.

Цель достигается тем, что в регулятор введены аксиально в полость седла закрепленный на клапане приемник полного давления в виде напорной трубки соединяющей полость седла с каналом штока, а во входную полость корпуса - приемник статистического давления в виде отверстия в корпусе и измеритель перепада давлений, импульсные трубки которого подключены к приемнику статистического давления и разгрузочной камере, а седло выполнено с отношением длины отверстия к диаметру больше единицы. The goal is achieved by the fact that a full pressure receiver mounted on the valve axially mounted on the valve in the form of a pressure tube connecting the seat cavity to the stem channel is inserted axially into the seat cavity, and a statistical pressure receiver in the form of an opening in the body and a differential pressure meter, pulse tubes are inserted into the inlet cavity of the housing which are connected to the receiver of statistical pressure and the unloading chamber, and the saddle is made with a ratio of the length of the hole to the diameter of more than one.

Практика эксплуатации регуляторов давления свидетельствует о том, что предлагаемое решение обладает промышленной полезностью. The practice of operating pressure regulators indicates that the proposed solution has industrial utility.

На чертеже изображен предлагаемый регулятор. Регулятор содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, между которыми расположено седло 4. Сервопривод 5, закрепленный к корпусу 1 в выходной полости 3 содержит разгрузочную камеру 6, полый шток 7 с клапаном 8 и каналом 9. Клапан 8 закреплен к штоку насадком 10 с каналом 11, обеспечивающих через канал 9 сообщение герметичной камеры 6 и полости седла 12. Перемещение штока 7 относительно корпуса сервопривода 5 обеспечивается за счет подвижного соединения мембраной 13. Насадок 10 имеет канал 11, который соединяет полость седла 12 с каналом штока 9, следовательно полость седла 12 сообщена с герметичной камерой 6. Во входной полости 2 выполнено отверстие 14 для отбора статического давления. Импульсные трубки 15 и 16 соединяют герметичную камеру 6 и отверстие 14 с измерителем перепада давлений 17. The drawing shows the proposed regulator. The controller comprises a housing 1 with an input 2 and an output 3 cavities, between which a seat 4 is located. A servo-drive 5 fixed to the housing 1 in the output cavity 3 contains a discharge chamber 6, a hollow stem 7 with a valve 8 and a channel 9. The valve 8 is fixed to the stem by a nozzle 10 with a channel 11, providing through the channel 9 the message of the sealed chamber 6 and the cavity of the saddle 12. The movement of the rod 7 relative to the housing of the servo drive 5 is ensured by a movable connection with the membrane 13. The nozzle 10 has a channel 11 that connects the cavity of the saddle 12 with the channel of the rod 9, trace Essentially, the seat cavity 12 is in communication with the sealed chamber 6. An opening 14 is made in the input cavity 2 for collecting static pressure. Impulse tubes 15 and 16 connect the sealed chamber 6 and the hole 14 with a differential pressure meter 17.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

В статическом безрасходном режиме клапан 8 прижат к седлу 4. Входное давление по каналам 11 и 9 поступает в разгрузочную камеру 6 и разгружает клапан 8 со штоком 7 от воздействия перепада давлений между полостью седла 12 и входной 3. Поэтому изменение входного давления не вызывает изменения усилия на штоке, а следовательно, и изменения выходного давления в полости 3. In the static non-flow mode, the valve 8 is pressed against the seat 4. The inlet pressure through the channels 11 and 9 enters the unloading chamber 6 and unloads the valve 8 with the stem 7 from the action of the differential pressure between the seat cavity 12 and the inlet 3. Therefore, a change in the inlet pressure does not cause a change in force on the rod, and consequently, changes in the outlet pressure in the cavity 3.

При наличии расхода сервопривод 5, регулируя зазор между клапаном 8 и седлом 4 поддерживает давление в выходной полости 3, а следовательно, и в нагрузке. При наличии расхода по каналам 11 и 9 в разгрузочной камере будет поступать полное давление с учетом скоростного напора ((ΔP_д)), равного
ΔP_д=ρv²/2q,
где v скорость потока;
ρ плотность среды;
q ускорение силы тяжести.If there is a flow, the servo drive 5, by adjusting the gap between the valve 8 and the seat 4, maintains the pressure in the outlet cavity 3, and therefore in the load. If there is a flow rate through channels 11 and 9, the full pressure will flow in the discharge chamber taking into account the pressure head ((ΔP _d )) equal to
ΔP _d = ρv ² / 2q,
where v is the flow rate;
ρ is the density of the medium;
q acceleration of gravity.

Так как давление на клапане и в разгрузочной камере одинаковые в статистическом и динамическом режимах, то и разгрузка клапана 8 со штоком 7 будет осуществляться в этих режимах. Для того чтобы в полости седла было установившееся движение, необходимо, чтобы длина отверстия седла была больше его диаметра. Since the pressure on the valve and in the unloading chamber are the same in the statistical and dynamic modes, unloading of the valve 8 with the stem 7 will be carried out in these modes. In order for there to be a steady movement in the seat cavity, it is necessary that the length of the hole of the seat be greater than its diameter.

На измеритель перепада давлений 17 по импульсным трубкам 15 и 16 поступает полное и статистическое давление, и измеритель 17 будет измерять скорость потока в полости седла по его оси. Эта скорость будет характеризовать расход в сечении седла. Следовательно, измеритель 17 будет производить измерение расхода через регулятор. The differential pressure meter 17 through the impulse tubes 15 and 16 receives the total and statistical pressure, and the meter 17 will measure the flow velocity in the seat cavity along its axis. This speed will characterize the flow rate in the saddle section. Therefore, meter 17 will measure the flow rate through the regulator.

Введение в регулятор приемников полного и статистического давлений в измерителя перепада давлений с импульсными трубками обеспечивают регулятору давление не только стабилизировать давление в нагрузке, но и измерять расход. Introduction to the regulator of the receivers of full and statistical pressure in the differential pressure meter with impulse tubes provides the pressure regulator not only to stabilize the pressure in the load, but also to measure the flow.

Claims

A pressure regulator comprising a housing with an inlet and outlet cavities, between which a regulator seat is installed, the valve of which is located in the outlet cavity and connected to the actuator and through the rod with an unloading element located in the outlet cavity and forming a valve discharge chamber from the inlet pressure with the housing, communicating with the inlet cavity through a channel in the rod, characterized in that a full pressure receiver fixed to the valve is introduced axially into the seat cavity in the form of a pressure pipe connecting a seat cavity with a rod channel, and a static pressure receiver in the form of an opening in the body and a differential pressure meter, the pulse tubes of which are connected to a static pressure receiver and a discharge chamber, and the seat is made with a ratio of the length of the hole to the diameter greater than unity into the inlet cavity of the housing.