RU2092890C1 - Gas pressure regulator - Google Patents

Gas pressure regulator Download PDF

Info

Publication number
RU2092890C1
RU2092890C1 RU96102047A RU96102047A RU2092890C1 RU 2092890 C1 RU2092890 C1 RU 2092890C1 RU 96102047 A RU96102047 A RU 96102047A RU 96102047 A RU96102047 A RU 96102047A RU 2092890 C1 RU2092890 C1 RU 2092890C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
channel
pusher
regulator
central channel
Prior art date
Application number
RU96102047A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96102047A (en
Inventor
Владимир Александрович Баженов
Юрий Дмитриевич Нетеса
Original Assignee
Фирма "Медлайф компани"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фирма "Медлайф компани" filed Critical Фирма "Медлайф компани"
Priority to RU96102047A priority Critical patent/RU2092890C1/en
Priority to PCT/RU1996/000286 priority patent/WO1997028495A1/en
Priority to AU73471/96A priority patent/AU7347196A/en
Priority to EA199700393A priority patent/EA000325B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2092890C1 publication Critical patent/RU2092890C1/en
Publication of RU96102047A publication Critical patent/RU96102047A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: automatic control equipment for mechanical engineering. SUBSTANCE: device has housing 1, high pressure chamber 2, input channel 3, low pressure chamber 4, central channel 5, output channel 7, push 6, control constrictor 8, which is designed as saddle 9 and locking member 10 which is spring-loaded to saddle 9 by means of elastic member 11. In addition device has dampening chamber 12, which is spaced from low pressure chamber 4 with housing wall 13 which has connection hole 14 which is coaxial to central channel 5 and connects low pressure chamber 4 and dampening chamber 12. Sensitive member 15 is designed as diaphragm 16 which is mounted in housing and interacts with setting member 17. Pusher 6 connects sensitive member 15 to locking member 10 and runs through connection hole 14 in housing wall 13 with space. Cross section of pusher in region of central channel 5 is decreased in direction towards locking member 10. Input to output channel 7 is adjacent to input to connection hole 14. High pressure chamber 2 and control constrictor 8 are located in supply union 20. Sensitive member 15 may be designed as diaphragms 16 which are separated with sealed dampening chamber 26. EFFECT: increased precision and stability of control, simplified design, decreased metal usage, increased reliability of control due to optimal configuration, dampening and ejection without additional members. 10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для регулирования давления газа, например, в редукторах баллонных для газопламенной обработки. The invention relates to devices for automatic regulation and can be used in various industries for regulating gas pressure, for example, in gas pressure reducers for flame treatment.

Известен регулятор давления газа, серийно выпускаемый Барнаульским аппаратно-механическим заводом, содержащий корпус, входной и выходной каналы, подводящий штуцер, вспомогательные каналы, регулирующий дроссель, соединяющий полости высокого и низкого давления, состоящий из седла и поджатого к седлу упругим элементом запорного органа, подвижный относительно корпуса толкатель, связывающий запорный орган с чувствительным элементом, который образует с корпусом полость низкого давленияи погружен элементом задания. (Редукторы баллонные одноступенчатые. Паспорт 36 45 71 1109ПС, РИУ ПО "Полиграфист", 1993). A known gas pressure regulator, commercially available from the Barnaul Hardware and Mechanical Plant, comprising a housing, input and output channels, a supply fitting, auxiliary channels, a regulating throttle connecting high and low pressure cavities, consisting of a saddle and an elastic element of a locking member pressed against the saddle, is movable relative to the housing, a pusher connecting the locking member with the sensing element, which forms a low pressure cavity with the housing and is immersed in the task element. (Single-stage balloon reducers. Passport 36 45 71 1109PS, RIU PO Poligrafist, 1993).

приведенный регулятор имеет сложную конструкцию, повышенную металлоемкость и пониженную точность регулирования, т.е. изменения выходного давления регулятора вследствие изменения силы элемента задания, из-за изменяющегося зазора в регулирующем дросселе при различных расходах газа. the given controller has a complex structure, increased metal consumption and reduced regulation accuracy, i.e. changes in the output pressure of the regulator due to a change in the strength of the element of the job, due to the changing gap in the regulating throttle at different gas flows.

Известен регулятор давления газа, содержащий корпус, входной и выходной каналы, регулирующий дроссель, соединяющий полости высокого и низкого давления, состоящий из седла и поджатого к седлу упругим элементом запорного органа, подвижный относительно корпуса толкатель, связывающий запорный орган с чувствительным элементом. Регулятор содержит также днище, выполненное в виде диска, служащего стенкой между полостью низкого давления и демпфирующей камерой, упругое кольцо с радиальными пазами, расположенное между чувствительным элементом и днищем, при этом демпфирующая камера сообщается с полостью низкого давления через отверстие в днище, являющееся по существу демпфирующим дросселем, а чувствительный элемент регулятора нагружен элементом задания. Наличие демпфирующего кольца и днища с демпфирующим дросселем увеличивает точность и устойчивость регулирования по сравнению с предыдущим аналогом при постоянных расходах газа (авт.св. СССР N 1315955, кл. G 05 D 16/06, 1986). Known gas pressure regulator containing a housing, input and output channels, a regulating throttle connecting the cavity of high and low pressure, consisting of a saddle and pressed against the saddle by an elastic element of a locking member, a movable pusher relative to the housing, connecting the locking member to the sensing element. The controller also contains a bottom made in the form of a disk serving as a wall between the low-pressure cavity and the damping chamber, an elastic ring with radial grooves located between the sensing element and the bottom, while the damping chamber communicates with the low-pressure cavity through an opening in the bottom, which is essentially damping throttle, and the sensitive element of the regulator is loaded with a task element. The presence of a damping ring and a bottom with a damping throttle increases the accuracy and stability of regulation compared to the previous analogue at constant gas flow rates (ed. St. USSR N 1315955, class G 05 D 16/06, 1986).

Недостатками приведенного регулятора являются: изменение выходного давления регулятора вследствие изменения силы элемента задания из-за изменяющегося зазора в регулирующем дросселе при различных расходах газа, что приводит к понижению точности регулирования; сложная, ломаная траектория движения газового потока в регуляторе оказывает дополнительное влияние на падение давления газа, что приводит к ограничению пропускной способности и ограничивает точность регулирования; наличие дополнительных элементов в регуляторе (днища и специального упругого кольца) усложняет конструкцию. The disadvantages of this regulator are: a change in the outlet pressure of the regulator due to a change in the strength of the reference element due to a changing gap in the regulating throttle at different gas flow rates, which leads to a decrease in the accuracy of regulation; the complex, broken path of the gas flow in the regulator has an additional effect on the gas pressure drop, which leads to a limitation of throughput and limits the accuracy of regulation; the presence of additional elements in the regulator (bottom and special elastic ring) complicates the design.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор давления газа, содержащий корпус, полость высокого давления, соединенную с входным каналом, полость низкого давления, соединенную с выходным каналом и образующую центральный канал, регулирующий дроссель, соединяющий полости высокого и низкого давления и состоящий из седла в корпусе и запорного органа, поджатого к седлу упругим элементом, полость под чувствительным элементом, являющуюся по существу демпфирующей камерой, отделенной от полости низкого давления стенкой корпуса с соединительным отверстием в ней, расположенным соосно центральному каналу и сообщающим полость низкого давления с демпфирующей камерой посредством эжектора, образованного жестко закрепленной в соединительном отверстии стенки корпуса трубкой и цилиндром, закрепленным на запорном органе, причем трубка размещена с осевым и радиальным зазорами в цилиндре, чувствительный элемент в виде заделанной в корпус мембраны, образующей другую стенку демпфирующей камеры и взаимодействующей с элементом задания, толкатель, установленный с возможностью осевого перемещения в корпусе и связывающий чувствительный элемент с запорным органом, причем толкатель проходит через трубку эжектора с радиальным зазором и по меньшей мере на всей длине этой трубки выполнен с постоянным поперечным сечением, а выходной канал сообщается непосредственно с центральным каналом и расположен под углом к нему (авт.свид. СССР N 1236441, кл. G 05 D 16/06, 1984). Closest to the invention in technical essence is a gas pressure regulator comprising a housing, a high pressure cavity connected to the inlet channel, a low pressure cavity connected to the output channel and forming a central channel regulating the throttle connecting the high and low pressure cavities and consisting of a saddle in the housing and the locking member, pressed against the saddle by an elastic element, the cavity under the sensitive element, which is essentially a damping chamber, separated from the low-pressure cavity case with a connecting hole in it, located coaxially to the central channel and communicating the low-pressure cavity with a damping chamber by means of an ejector formed by a tube and a cylinder rigidly fixed in the connecting hole of the body wall, and the tube is mounted with axial and radial clearances in the cylinder , a sensitive element in the form of a membrane embedded in the housing, forming another wall of the damping chamber and interacting with the task element, the pusher is installed axially displaceable in the housing and connecting the sensing element to the locking member, the pusher passing through the ejector tube with a radial clearance and made at least along the entire length of this tube with a constant cross section, and the output channel communicates directly with the central channel and is located under angle to it (autosvid. USSR N 1236441, class G 05 D 16/06, 1984).

Известному регулятору присущи следующие недостатки:
направление движение потока газа в начале центрального канала и направление эжекции из зазора между цилиндром и трубкой расположены под прямым углом к оси выходного канала, что приводит к неупорядоченности движения газового потока и существенному снижению эжекционного эффекта, несмотря на применение скоса в цилиндре, направленного в сторону выходного канала, что в конечном итоге приводит к снижению точности регулирования;
исполнение эжектора из дополнительных элементов жестко закрепленной в цилиндрическом отверстии стенки корпуса трубки и цилиндра, закрепленного на запорном органе, усложняет конструкцию регулятора;
не регламентированы параметры регулятора (в частности, площадь сечения зазора между толкателем и трубкой), от которых зависит устойчивость его работы; при неверно выбранных параметрах регулятора в полости низкого давления возникают вынужденные противофазные колебания давления газа, частота, которых может быть близка или равна частоте собственных колебаний системы подвижных элементов регулятора (элемент задания, упругий элемент, мембрана, толкатель, запорный элемент) в этом случае регулятор входит в автоколебательный (резонансный) режим;
сравнительно повышенная металлоемкость, так как регулирующий дроссель и полость высокого давления размещены непосредственно в корпусе, а это требует увеличения габарита корпуса и расхода металла, зачастую дефицитного (латунь).
A well-known regulator has the following disadvantages:
the direction of gas flow at the beginning of the central channel and the direction of ejection from the gap between the cylinder and the tube are located at right angles to the axis of the outlet channel, which leads to a disordered movement of the gas stream and a significant decrease in the ejection effect, despite the use of a bevel in the cylinder directed towards the outlet channel, which ultimately leads to a decrease in the accuracy of regulation;
the execution of the ejector from additional elements rigidly fixed in the cylindrical hole of the wall of the tube body and the cylinder, mounted on a locking body, complicates the design of the regulator;
regulator parameters are not regulated (in particular, the cross-sectional area of the gap between the pusher and the tube), on which the stability of its operation depends; if the controller parameters are incorrectly selected, forced antiphase oscillations of gas pressure arise in the low-pressure cavity, the frequency of which can be close to or equal to the natural frequency of the system of moving elements of the regulator (reference element, elastic element, membrane, pusher, locking element) in this case, the regulator enters in self-oscillating (resonant) mode;
comparatively increased metal consumption, since the regulating throttle and the high-pressure cavity are located directly in the housing, and this requires an increase in the size of the housing and the consumption of metal, often scarce (brass).

Задачей изобретения является повышение точности и стабильности автоматического поддержания давления за счет повышения плавности газового потока в полости низкого давления и эффективности эжекции, а также обеспечение устойчивости регулирования за счет исключения возможности автоколебательного процесса в регуляторе, при одновременном упрощении конструкции и снижении металлоемкости. The objective of the invention is to increase the accuracy and stability of automatic pressure maintenance by increasing the smoothness of the gas stream in the low pressure cavity and ejection efficiency, as well as ensuring stability of regulation by eliminating the possibility of a self-oscillating process in the regulator, while simplifying the design and reducing metal consumption.

Указанная задача решена тем, что в регуляторе расхода газа, содержащем корпус, полость высокого давления, соединенную с входным каналом, полость низкого давления, соединенную с выходным каналом и образующую центральный канал, регулирующий дроссель, соединяющий полости высокого и низкого давления и состоящий из седла в корпусе и запорного органа, поджатого к седлу упругим элементом, демпфирующую камеру, отделенную от полости низкого давления стенкой корпуса с соединительным отверстием в ней, расположенным соосно центральному каналу и сообщающим полость низкого давления с демпфирующей камерой, чувствительный элемент в виде заделанной в корпус мембраны, образующей другую стенку демпфирующей камеры и взаимодействующий с элементом задания, толкатель, установленный с возможностью осевого перемещения в корпусе и связывающий чувствительный элемент с запорным органом, причем толкатель проходит через соединительное отверстие в стенке корпуса с зазором, а выходной канал сообщается непосредственно с центральным каналом и расположен под углом к нему, а также подводящий штуцер и вспомогательные каналы, согласно изобретению, толкатель в зоне центрального канала выполнен с участком уменьшающегося по направлению к запорному органу поперечного сечения, начинающимся за соединительным отверстием, вход в выходной канал прилегает непосредственно ко входу в соединительное отверстие, а параметры регулятора связаны соотношением
Dу k•P/Q
где Dу минимальный условный диаметр зазора между толкателем и соединительным отверстием (то есть диаметр цилиндрического отверстия, площадь сечения которого равна минимальной площади сечения зазора), м;
Р максимальное давление в полости высокого давления, Па;
Q максимальный расход газа в выходном канале регулятора, м3/с;
k коэффициент, k (0,03-1,93)•10-12, сxм5/кг.
This problem is solved in that in the gas flow regulator containing the housing, a high-pressure cavity connected to the inlet channel, a low-pressure cavity connected to the output channel and forming a central channel regulating the throttle connecting the high and low pressure cavities and consisting of a saddle in the housing and the locking member, pressed to the saddle by an elastic element, a damping chamber, separated from the low-pressure cavity by the wall of the housing with a connecting hole in it, located coaxially with the central channel and communicating a low-pressure cavity with a damping chamber, a sensing element in the form of a membrane embedded in the housing, forming another wall of the damping chamber and interacting with the task element, a pusher mounted with the possibility of axial movement in the housing and connecting the sensing element with a locking member, the pusher passing through the connecting a hole in the wall of the housing with a gap, and the output channel communicates directly with the Central channel and is located at an angle to it, as well as the lead and supplemental channels, according to the invention, the pusher in the central area of the channel is formed with a portion decreasing towards the shut-off body cross-section, starting of the connection opening, the entrance to the exit channel directly adjacent to the entrance into the coupling hole, and the controller parameters are related by
D at k • P / Q
where D is the minimum conditional diameter of the gap between the pusher and the connecting hole (that is, the diameter of the cylindrical hole, the cross-sectional area of which is equal to the minimum cross-sectional area of the gap), m;
P is the maximum pressure in the high-pressure cavity, Pa;
Q maximum gas flow in the output channel of the regulator, m 3 / s;
k coefficient, k (0.03-1.93) • 10 -12 , cmx 5 / kg.

Кроме того, толкатель в зоне центрального канала выполнен с коническим участком. In addition, the pusher in the area of the Central channel is made with a conical section.

Кроме того, толкатель в зоне центрального канала выполнен с участком, имеющим в продольном сечении форму четверти эллипса, одна ось которого параллельна оси толкателя. In addition, the pusher in the area of the central channel is made with a section having a longitudinal section in the form of a quarter of an ellipse, one axis of which is parallel to the axis of the pusher.

Кроме того, центральный канал на участке седла по меньшей мере частично выполнен с коническим сужением в направлении к запорному органу. In addition, the central channel at the saddle portion is at least partially conically narrowed towards the closure member.

Кроме того, полость высокого давления и регулирующий дроссель расположены в подводящем штуцере. In addition, the high-pressure cavity and the regulating throttle are located in the inlet fitting.

Кроме того, седло выполнено в виде втулки, зажатой между корпусом и подводящим штуцером, и в седле выполнен канал, соединяющий полость высокого давления через отверстие в корпусе с одним из вспомогательных каналов. In addition, the saddle is made in the form of a sleeve sandwiched between the housing and the inlet fitting, and a channel is made in the saddle connecting the high-pressure cavity through an opening in the housing with one of the auxiliary channels.

Кроме того, седло выполнено зацело с корпусом, и в корпусе выполнен канал, соединяющий полость высокого давления с одним из вспомогательных каналов. In addition, the saddle is made integrally with the housing, and a channel is made in the housing connecting the high-pressure cavity with one of the auxiliary channels.

Кроме того, вспомогательные каналы выполнены в корпусе в одной плоскости с выходным каналом. In addition, the auxiliary channels are made in the housing in the same plane with the output channel.

Кроме того, мембрана чувствительного элемента выполнена составной по меньшей мере из двух пластин между которыми образована герметичная демпфирующая полость. In addition, the membrane of the sensing element is made of at least two plates between which a sealed damping cavity is formed.

Сформулированные технические результаты достигаются благодаря следующему. Formulated technical results are achieved due to the following.

В отличие от известного регулятора в регуляторе согласно изобретению толкатель выполнен профилированным, то есть наряду с участком с постоянным поперечным сечением, проходящим через соединительное отверстие в стенке корпуса, толкатель в зоне центрального канала имеет участок уменьшающегося по направлению к запорному органу поперечного сечения. При таком выполнении толкателя поток газа, обтекая толкатель, более плавно меняет свою траекторию при переходе из центрального канала в выходной канал. In contrast to the known regulator in the regulator according to the invention, the pusher is shaped, that is, along with a section with a constant cross-section passing through the connecting hole in the wall of the housing, the pusher in the area of the central channel has a section that decreases towards the locking member of the cross-section. With this embodiment of the pusher, the gas flow flowing around the pusher changes its path more smoothly when moving from the central channel to the output channel.

Плоскость перехода участка толкателя с постоянным поперечным сечением в участок переменного поперечного сечения расположена за соединительным отверстием, и когда часть входа в выходной канал перекрывается участком толкателя с постоянным поперечным сечением, площадь входа в выходной канал уменьшается, а в перекрытом толкателем участке входа в выходной канал образуется область эжекции. При этом уменьшение площади входа в выходной канал и совпадение направления эжекции с направлением движения потока газа благоприятно сказывается на усилении эжекционного эффекта и стабильности работы регулятора. The plane of transition of the pusher section with a constant cross section to the variable cross section section is located behind the connecting hole, and when the part of the entrance to the output channel is blocked by the pusher section with a constant cross section, the area of the entrance to the output channel decreases, and in the section of the entrance to the output channel blocked by the pusher ejection area. At the same time, a decrease in the area of the entrance to the output channel and the coincidence of the direction of ejection with the direction of movement of the gas flow favorably affect the enhancement of the ejection effect and the stability of the controller.

Различные модификации формы толкателя (коническая, эллиптическая в продольном сечении) имеют каждая свои преимущества: в простоте изготовления или в полноте и плавности поворота газового потока. Various modifications of the shape of the pusher (conical, elliptical in longitudinal section) each have their own advantages: in the simplicity of manufacture or in the completeness and smoothness of the rotation of the gas stream.

Один из основных параметров регулятора площадь сечения зазора между толкателем и соединительным отверстием. Этот зазор, являющийся по существу демпфирующим дросселем может быть образован различными сочетаниями форм толкателя и соединительного отверстия (в поперечном сечении), например при цилиндрическом толкателе соединительное отверстие может иметь продольные пазы или иметь квадратное сечение или, наоборот, при выполнении соединительного отверстия цилиндрической формы толкатель может иметь трехгранную форму, или на его цилиндрической поверхности могут быть нанесены продольные риски. One of the main parameters of the regulator is the cross-sectional area of the gap between the pusher and the connecting hole. This gap, which is essentially a damping choke, can be formed by various combinations of the shapes of the pusher and the connecting hole (in cross section), for example, with a cylindrical pusher, the connecting hole can have longitudinal grooves or have a square section, or, conversely, when making a connecting hole of a cylindrical shape, the pusher can have a trihedral shape, or longitudinal risks may be applied on its cylindrical surface.

В любом из этих случаев минимальное сечение такого зазора, обеспечивающее работоспособность регулятора, можно охарактеризовать минимальным условным диаметром De, то есть диаметром цилиндрического отверстия, площадь сечения которого равна минимальной площади сечения зазора.In any of these cases, the minimum cross section of such a gap, ensuring the operability of the regulator, can be characterized by the minimum conditional diameter D e , that is, the diameter of the cylindrical hole, the cross-sectional area of which is equal to the minimum cross-sectional area of the gap.

Этот параметр регулятора определяется соотношением:
Dу k•P/Q
где Р максимальное давление в полости высокого давления (давление на входе регулятора), Па;
Q максимальный расход газа в выходном канале регулятора, м3/с;
k коэффициент, k (0,03-1,93) х 10-12, схм5/кг.
This regulator parameter is determined by the ratio:
D at k • P / Q
where P is the maximum pressure in the high-pressure cavity (pressure at the inlet of the regulator), Pa;
Q maximum gas flow in the output channel of the regulator, m 3 / s;
k coefficient, k (0.03-1.93) x 10 -12 , cx 5 / kg.

Значения всех параметров приведены в международной системе единиц СИ. The values of all parameters are given in the international SI unit system.

Параметр Р стоит в числителе выражения, поскольку чем больше максимальное давление на входе регулятора, тем больше должен быть диаметр чувствительного элемента, находящегося под воздействием низкого давления из-за необходимости уменьшения погрешности выходного давления при изменении давления на входе регулятора, что в свою очередь увеличивает объем демпфирующей камеры. Увеличение объема демпфирующей камеры для обеспечения устойчивой работы регулятора требует увеличения сечения демпфирующего зазора. The parameter P is in the numerator of the expression, since the greater the maximum pressure at the inlet of the regulator, the larger the diameter of the sensitive element under the influence of low pressure should be due to the need to reduce the error of the output pressure when the pressure at the inlet of the regulator changes, which in turn increases the volume damping chamber. An increase in the volume of the damping chamber to ensure stable operation of the regulator requires an increase in the cross section of the damping gap.

Параметр Q стоит в знаменателе выражения, поскольку чем больше расход газа на выходе регулятора, тем сильнее эффект эжекции и тем меньше необходимо сечение зазора для обеспечения работоспособности регулятора. The parameter Q is in the denominator of the expression, since the larger the gas flow rate at the output of the regulator, the stronger the ejection effect and the less the cross-section of the gap is necessary to ensure the operability of the regulator.

Значение коэффициента k определены экспериментальным путем для различных соотношений Р/Q и находятся в диапазоне (0,03-1,93) х 10-12, схм5/кг. При значениях коэффициента k < 0,03 x 10-12cxм5/кг, то есть при незначительных величинах зазора между толкателем и соединительным отверстием, газ не успевает заполнять демпфирующую камеру (или истекать из демпфирующей камеры) при изменениях расхода газа, то есть не обеспечивается обратная связь по давлению, что приводит к изменению выходного давления, то есть снижается точность регулирования. При значениях коэффициента k < 1,93 x 10-12 схм5/кг, то есть при значительных величинах зазора между толкателем и соединительным отверстием, наблюдается возникновение автоколебаний подвижной системы регулятора, что приводит к резонансным эффектам (увеличивается амплитуда колебаний выходного давления), то есть снижается устойчивость регулирования.The value of the coefficient k is determined experimentally for various ratios P / Q and are in the range (0.03-1.93) x 10 -12 , SCH 5 / kg. At values of the coefficient k <0.03 x 10 -12 cmx 5 / kg, that is, with small values of the gap between the pusher and the connecting hole, the gas does not have time to fill the damping chamber (or flow out of the damping chamber) with changes in gas flow, i.e. pressure feedback is provided, which leads to a change in the output pressure, that is, the accuracy of regulation is reduced. For values of the coefficient k <1.93 x 10 -12 SCH 5 / kg, that is, for significant values of the gap between the pusher and the connecting hole, the self-oscillations of the mobile system of the regulator occur, which leads to resonance effects (the amplitude of the oscillations of the output pressure increases), then there is reduced regulation stability.

Обеспечение функций демпфирования и эжекции без применения дополнительных элементов позволяет существенно упростить конструкцию регулятора. Providing damping and ejection functions without the use of additional elements can significantly simplify the design of the regulator.

Что касается снижения металлоемкости регулятора, то на достижение этого результата направлено размещение регулирующего дросселя и полости высокого давления не в корпусе, а во входном штуцере. With regard to reducing the metal consumption of the regulator, the achievement of this result is aimed at placing the regulating throttle and the high-pressure cavity not in the housing, but in the inlet fitting.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен регулятор давления газа в продольном разрезе; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 выносной элемент В в увеличенном масштабе. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a gas pressure regulator in a longitudinal section; in FIG. 2 section aa in figure 1; in FIG. 3 remote element B on an enlarged scale.

Регулятор содержит корпус 1, полость 2 высокого давления, соединенную с входным каналом 3, полость 4 низкого давления, образующую центральный канал 5, через который проходит толкатель 6, выходной канал 7, соединенный с полостью 4 низкого давления, регулирующий дроссель 8, соединяющий полости высокого 2 и низкого 4 давления и состоящий из седла 9 в корпусе 1 и запорного органа 10, поджатого к седлу 9 упругим элементом 11; демпфирующую камеру 12, отделенную от полости 4 низкого давления стенкой 13 корпуса 1 с соединительным отверстием 14 в ней, расположенным соосно центральному каналу 5 и соединяющим полость 4 низкого давления с демпфирующей камерой 12; чувствительный элемент 15 в виде заделанной в корпус мембраны 16, образующей другую стенку демпфирующей камеры 12 и взаимодействующей с элементом задания 17; элементом задания 17; при этом толкатель 6 установлен с возможностью осевого перемещения в корпусе 1 и связывает чувствительный элемент 15 с запорным органом 10. Кроме того, толкатель 6 проходит через соединительное отверстие 14 в стенке 13 корпуса 1 с зазором, а в зоне центрального канала 5 выполнен с участком уменьшающегося по направлению к запорному органу 10 поперечного сечения. The regulator comprises a housing 1, a high pressure cavity 2 connected to the inlet channel 3, a low pressure cavity 4 forming a central channel 5 through which the pusher 6 passes, an output channel 7 connected to the low pressure cavity 4, a control throttle 8 connecting the high pressure cavities 2 and low 4 pressure and consisting of a saddle 9 in the housing 1 and a locking member 10, pressed against the saddle 9 by an elastic element 11; a damping chamber 12, separated from the low pressure cavity 4 by a wall 13 of the housing 1 with a connecting hole 14 therein, located coaxially with the central channel 5 and connecting the low pressure cavity 4 with the damping chamber 12; a sensing element 15 in the form of a membrane 16 embedded in the housing, forming another wall of the damping chamber 12 and interacting with the task element 17; task item 17; while the pusher 6 is mounted axially movable in the housing 1 and connects the sensing element 15 to the locking body 10. In addition, the pusher 6 passes through the connecting hole 14 in the wall 13 of the housing 1 and has a gap in the area of the central channel 5 in the direction of the locking element 10 of the cross section.

Выходной канал 7 сообщается непосредственно с центральным каналом 5 и расположен под углом к нему, при этом вход в соединительное отверстие 14, центральный 5 и выходной 7 каналы сопрягаются, а плоскость 18 перехода участка толкателя 6 с постоянным поперечным сечением в участок переменного поперечного сечения расположена за соединительным отверстием 14. Часть входа в выходной канал 7 перекрывается участком толкателя 6 с постоянным поперечным сечением, при этом площадь входа в выходной канал 7 уменьшается, а в перекрытом толкателем 6 участке входа в выходной канал 7, расположенным непосредственно за соединительным отверстием, образуется область эжекции 19. The output channel 7 communicates directly with the Central channel 5 and is located at an angle to it, while the entrance to the connecting hole 14, the Central 5 and output 7 channels are mated, and the plane 18 of the transition section of the pusher 6 with a constant cross-section to the plot of variable cross section is located the connecting hole 14. A part of the entrance to the output channel 7 is blocked by a section of the pusher 6 with a constant cross section, while the area of the entrance to the output channel 7 is reduced, and in the section blocked by the pusher 6 and in the outlet channel 7, located directly behind the connecting hole, an ejection region 19 is formed.

Толкатель 6 в зоне центрального канала 5 может быть выполнен с коническим участком или с участком, имеющим в продольном сечении форму четверти эллипса, одна ось которого параллельна оси толкателя 6, а диаметр соединительного отверстия 14 в стенке корпуса 13 предпочтительно равен диаметру центрального канала 5, который по меньшей мере частично, на участке седла 9, выполнен с коническим сужением в направлении к запорному органу 10. The pusher 6 in the zone of the central channel 5 can be made with a conical section or with a section having a longitudinal section in the form of a quarter of an ellipse, one axis of which is parallel to the axis of the pusher 6, and the diameter of the connecting hole 14 in the wall of the housing 13 is preferably equal to the diameter of the central channel 5, which at least partially, in the area of the seat 9, is made with a conical narrowing in the direction of the locking body 10.

Полость 2 высокого давления и регулирующий дроссель 8 расположены в подводящем штуцере 20. The high pressure cavity 2 and the control throttle 8 are located in the inlet fitting 20.

Седло 9 может быть выполнено зацело с корпусом 1 (на чертеже не показано). При этом в корпусе выполнен канал, соединяющий полость 2 высокого давления с вспомогательным каналом 21, или седло 9 может быть выполнено в виде втулки, зажатой между корпусом 1 и подводящим штуцером 20, а в седле 9 выполнен канал 22, соединяющий полость 2 высокого давления через отверстие 23 в корпусе 1 с вспомогательным каналом 21, на выходе которого установлен, например, манометр высокого давления. The saddle 9 can be made integrally with the housing 1 (not shown in the drawing). In this case, a channel is made in the housing connecting the high-pressure cavity 2 with the auxiliary channel 21, or the seat 9 can be made in the form of a sleeve sandwiched between the housing 1 and the inlet fitting 20, and a channel 22 is made in the saddle 9, connecting the high-pressure cavity 2 through a hole 23 in the housing 1 with an auxiliary channel 21, the output of which is installed, for example, a high pressure gauge.

Вспомогательные каналы канал 21, подводящий газ к манометру высокого давления, канал 24 к манометру низкого давления и канал 25 к предохранительному клапану, выполнены в корпусе 1 в одной плоскости с выходным каналом 7. Auxiliary channels channel 21, the gas supply to the high pressure gauge, channel 24 to the low pressure gauge and channel 25 to the safety valve, are made in the housing 1 in the same plane with the output channel 7.

Причем мембрана 16 чувствительного элемента 15 может быть выполнена составной по меньшей мере из двух пластин, между которыми образована герметичная демпфирующая полость 26. Moreover, the membrane 16 of the sensing element 15 can be made composite of at least two plates, between which a sealed damping cavity 26 is formed.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

Поток газа из входного канала 3 через входной фильтр 28 поступает в полость 2 высокого давления и через регулирующий дроссель 8 проходит в полость 4 низкого давления, где после плавного расширения в конической части центрального канала 5 и посредством поверхности толкателя 6 с плавно изменяющимся поперечным сечением изменяет свое направление и поступает в выходной канал 7. При этом газ может совершать движение в зазоре между толкателем 6 и соединительным отверстием 14 в стенке корпуса 13. Этот зазор по существу является демпфирующим дросселем, и с задержкой по времени увеличивает или уменьшает давление в демпфирующей камере 12 в соответствии с давлением газа в полости 4 низкого давления. Газ также поступает во вспомогательные каналы 24 и 25 и подается к манометру низкого давления и предохранительному клапану соответственно, а также из полости 2 высокого давления через канал 22, выполненный в седле 9 и отверстие 23 в корпусе 1 поступает во вспомогательный канал 21, соединенный с манометром высокого давления. The gas flow from the inlet channel 3 through the inlet filter 28 enters the high-pressure cavity 2 and passes through the control choke 8 into the low-pressure cavity 4, where after smooth expansion in the conical part of the central channel 5 and through the surface of the pusher 6 with a smoothly varying cross section, it changes its direction and enters the outlet channel 7. In this case, the gas can move in the gap between the pusher 6 and the connecting hole 14 in the wall of the housing 13. This gap is essentially a damping choke, and with a time delay increases or decreases the pressure in the damping chamber 12 in accordance with the gas pressure in the low pressure cavity 4. Gas also enters the auxiliary channels 24 and 25 and is supplied to the low pressure gauge and the safety valve, respectively, as well as from the high pressure cavity 2 through the channel 22 made in the seat 9 and the hole 23 in the housing 1 enters the auxiliary channel 21 connected to the manometer high pressure.

В процессе работы регулятора сила элемента 17 задания с одной стороны и сила упругого элемента 11, а также сила, обусловленная давлением газа в демпфирующей камере 12 на чувствительный элемент 15 с другой стороны уравновешиваются, а величина зазора между запорным органом 10 и седлом 9 регулирующего дросселя 8 зависит от расхода газа регулятора. При изменении расхода газа равновесное состояние регулятора нарушается, и после переходного процесса регулятор устанавливается в другое устойчивое состояние. In the process of operation of the regulator, the strength of the task element 17 on the one hand and the strength of the elastic element 11, as well as the force due to the gas pressure in the damping chamber 12 on the sensing element 15 on the other hand, are balanced, and the gap between the shut-off element 10 and the seat 9 of the control choke 8 Depends on the gas flow rate of the regulator. When the gas flow rate changes, the equilibrium state of the regulator is violated, and after the transition process, the regulator is set to another stable state.

При переходных процессах в полости 4 низкого давления возникают вынужденные противофазные колебания давления газа, частота которых равна частоте резонансных колебаний системы подвижных элементов регулятора (элемент задания 17, упругий элемент 11, мембрана 16, толкатель 6, запорный элемент 10). During transients in the low-pressure cavity 4, forced out-of-phase gas pressure oscillations arise, the frequency of which is equal to the frequency of the resonant oscillations of the system of moving elements of the regulator (task element 17, elastic element 11, membrane 16, pusher 6, locking element 10).

Параметр регулятора величина зазора между толкателем 6 и соединительным отверстием 14 выбирается в соответствии с выражением
Dу k x P/Q
где Dу минимальный условный диаметр зазора между толкателем и соединительным отверстием (то есть диаметр цилиндрического отверстия, площадь сечения которого равна минимальной площади сечения зазора), м;
Р максимальное давление в полости высокого давления (давление на входе регулятора), Па;
Q максимальный расход газа на выходе регулятора, м3/с;
k коэффициент, k (0,03-1,93) х 10-12, схм5/г.
The parameter of the regulator, the gap between the pusher 6 and the connecting hole 14 is selected in accordance with the expression
D at kx P / Q
where D is the minimum conditional diameter of the gap between the pusher and the connecting hole (that is, the diameter of the cylindrical hole, the cross-sectional area of which is equal to the minimum cross-sectional area of the gap), m;
P is the maximum pressure in the high-pressure cavity (pressure at the inlet of the regulator), Pa;
Q maximum gas flow at the output of the regulator, m 3 / s;
k coefficient, k (0.03-1.93) x 10 -12 , SCh 5 / g.

Параметры регулятора, удовлетворяющие требованию устойчивости регулирования, позволяют также увеличить в общем уровень демпфирования регулятора, то есть позволяют резко уменьшить уровень воздействия колебаний давления газа, вызванных не только колебательными свойствами подвижной системы регулятора, но и другими причинами. The parameters of the regulator, satisfying the requirement of stability of regulation, can also increase the overall level of damping of the regulator, that is, they can drastically reduce the level of influence of gas pressure fluctuations caused not only by the oscillatory properties of the movable system of the regulator, but also by other reasons.

При больших расходах газа применяется дополнительное демпфирование с помощью составной мембраны 16, выполненной по меньшей мере из двух пластин, между которыми образована герметичная демпфирующая полость 26, при этом демпфирование происходит за счет накопления энергии при деформации мембран 16 и сжатии воздуха в демпфирующей полости 26 при увеличении давления газа в демпфирующей камере 12 и возврата этой энергии при снижении этого давления. At high gas flow rates, additional damping is applied using a composite membrane 16 made of at least two plates between which a sealed damping cavity 26 is formed, while damping occurs due to energy storage during deformation of the membranes 16 and air compression in the damping cavity 26 with increasing the gas pressure in the damping chamber 12 and the return of this energy when this pressure is reduced.

В процессе истечения газа из полости 4 низкого давления в выходной канал 7 через вход в выходной канал 7, частично перекрытый толкателем 6, в области эжекции 19, ограниченной поверхностью толкателя 6, частью перекрытого им входа в выходной канал 7 и общей линией сопряжения соединительного отверстия 14, центрального 5 и выходного 7 каналов, в области 19 уменьшается давление газа в зависимости от расхода газа, что приводит к уменьшению давления в демпфирующей камере 12 и к компенсации изменения силы элемента 17 задания, вызванного изменением зазора в регулирующем дросселе 8 при изменении расхода газа, при этом давление газа на выходе регулятора стабилизируется. In the process of gas outflow from the low pressure cavity 4 to the outlet channel 7 through the inlet to the outlet channel 7, partially blocked by the pusher 6, in the ejection region 19, limited by the surface of the pusher 6, part of the entrance blocked by it to the outlet channel 7 and the common interface line of the connecting hole 14 , the central 5 and the outlet 7 channels, in the region 19 the gas pressure decreases depending on the gas flow, which leads to a decrease in pressure in the damping chamber 12 and to compensate for the change in the strength of the task element 17 caused by the change in the gap in regulating throttle 8 when changing the gas flow, while the gas pressure at the outlet of the regulator is stabilized.

То, что сочетание всех отличительных признаков формулы изобретения приводит к достижению указанных выше технических результатов, было установлено экспериментальным путем на изготовленных опытных образцах. The fact that the combination of all the distinguishing features of the claims leads to the achievement of the above technical results was established experimentally on manufactured prototypes.

За счет того, что толкатель 6 выполнен с участком уменьшающегося по направлению к запорному органу поперечного сечения, начинающимся за соединительным отверстием 14, а выходной канал 7 прилегает непосредственно ко входу в соединительное отверстие 14 без дополнительных элементов, сочетанием простых конструктивных элементов и их конфигурацией удалось создать эжекцию и демпфирование. Due to the fact that the pusher 6 is made with a section decreasing towards the locking body of the cross section starting behind the connecting hole 14, and the output channel 7 is adjacent directly to the entrance to the connecting hole 14 without additional elements, it was possible to create a combination of simple structural elements and their configuration ejection and damping.

Уровень демпфирования зависит от величины зазора между толкателем 6 и соединительным отверстием 14. Этот параметр подобран экспериментально, и установлено, что устойчивая работа регулятора наблюдается в определенном диапазоне параметров регулятора. The level of damping depends on the size of the gap between the pusher 6 and the connecting hole 14. This parameter is selected experimentally, and it is established that stable operation of the controller is observed in a certain range of controller parameters.

При выполнении зазора соответствующим коэффициенту k < 0,03 x 10-12 cxм5/кг наблюдались перерегулирования выходного давления и замедленное установление его заданой величины, а при величинах k > 1,93•10-12c•м5/кг повышалась неустойчивость работы регулятора вплоть до автоколебаний.When the gap was fulfilled with the corresponding coefficient k <0.03 x 10 -12 cxm 5 / kg, the output pressure was overshooted and its predetermined value was slowed down, and for values of k> 1.93 • 10 -12 s • m 5 / kg, the operation instability increased regulator up to self-oscillations.

Соединение выходного канала 7 непосредственно с центральным каналом 5, а также прилегание входа в выходной канал ко входу в соединительное отверстие 14, помимо создания эжекционной области 19 позволяет существенно уменьшить объем полости 4 низкого давления за счет уменьшения ее радиального размера, что приводит к уменьшению радиального габарита и металлоемкости регулятора в целом. The connection of the output channel 7 directly with the Central channel 5, as well as the fit of the entrance to the output channel to the entrance to the connecting hole 14, in addition to creating an ejection region 19 can significantly reduce the volume of the cavity 4 low pressure by reducing its radial size, which reduces the radial dimension and metal consumption of the regulator as a whole.

Описанная конструкция имеет минимальное газодинамическое сопротивление, так как пересечение выходного 7 и центрального 5 каналов расположено непосредственно у регулирующего дросселя 8, при этом каналы от регулирующего дросселя 8 до выхода регулятора имеют минимальную длину, что обеспечивает повышенную точность регулирования и получение повышенной пропускной способности при минимальных габаритах регулятора. The described design has minimal gas-dynamic resistance, since the intersection of the output 7 and the central 5 channels is located directly at the control choke 8, while the channels from the control choke 8 to the controller output have a minimum length, which provides increased control accuracy and obtaining increased throughput with minimum dimensions regulator.

То, что часть толкателя 6 на участке центрального канала 5 имеет переменное поперечное сечение, и при этом сечение толкателя 6 на этом участке увеличивается по направлению ко входу в выходной канал 7, позволяет плавно изменить направление потока газа и направить его в выходной канал 7 регулятора, обеспечивая при этом дополнительную эжекцию, то есть повышая точность регулирования. The fact that part of the pusher 6 in the section of the central channel 5 has a variable cross section, and the cross section of the pusher 6 in this section increases towards the entrance to the output channel 7, it allows you to smoothly change the direction of the gas flow and direct it to the output channel 7 of the controller, while providing additional ejection, that is, increasing the accuracy of regulation.

То, что толкатель 6 на участке соединения полости 4 низкого давления с выходным каналом 7 имеет конусную поверхность, позволяет при существенном повышении точности регулирования конструктивно упростить толкатель 6. The fact that the pusher 6 has a tapered surface at the junction of the low-pressure cavity 4 with the outlet channel 7, which makes it possible to constructively simplify the pusher 6 with a significant increase in the accuracy of regulation.

Выполнение толкателя 6 на участке соединения полости 4 низкого давления с выходным каналом 7 в виде тела вращения с образующей в виде четверти эллипса, одна ось которого совпадает с осью толкателя, усиливает эффект эжекции и уменьшает газодинамическое сопротивление в центральном канале 5 за счет плавного изменения направления потока на 90 град. обеспечиваемого формой образующей толкателя 6, начало которой параллельно оси толкателя 6, а конец перпендикулярен этой же оси. The execution of the pusher 6 at the junction of the low-pressure cavity 4 with the output channel 7 in the form of a body of revolution with a generatrix in the form of a quarter of an ellipse, one axis of which coincides with the axis of the pusher, enhances the ejection effect and reduces the gas-dynamic resistance in the central channel 5 due to a smooth change in flow direction at 90 degrees. provided by the form of the generatrix of the pusher 6, the beginning of which is parallel to the axis of the pusher 6, and the end is perpendicular to the same axis.

Степень эжекции определяется формой поверхности центрального канала 5 и толкателя 6 на участке пересечения полости 4 низкого давления и выходного канала 7 и местом расположения плоскости 18 перехода постоянного поперечного сечения толкателя 6 в переменное на этом участке. The degree of ejection is determined by the surface shape of the central channel 5 and the pusher 6 at the intersection of the low pressure cavity 4 and the output channel 7 and the location of the plane 18 of the transition of the constant cross section of the pusher 6 to the variable in this section.

Экспериментально установлено, что максимальная степень эжекции из демпфирующей камеры 12 наблюдается при выполнении толкателя 6 на участке соединения полости 4 низкого давления с выходным каналом 7 в виде тела вращения с образующей в виде одной четверти эллипса и при расположении плоскости 18 перехода ниже входа в соединительное отверстие 14 примерно на одну четверть диаметра выходного канала 7. При этом не наблюдалось перекомпенсации (увеличения одного выходного давления при увеличении расхода газа), что могло бы привести к неустойчивости регулирования. It has been experimentally established that the maximum degree of ejection from the damping chamber 12 is observed when the pusher 6 is made at the site of the connection of the low-pressure cavity 4 with the output channel 7 in the form of a body of revolution with a generatrix in the form of one quarter of the ellipse and when the transition plane 18 is lower than the entrance to the connecting hole 14 approximately one quarter of the diameter of the outlet channel 7. There was no overcompensation (an increase in one outlet pressure with an increase in gas flow), which could lead to instability regulation.

Выполнение центрального канала 5 и соединительного отверстия 14 в виде одного цилиндра с постоянным диаметром позволяет при сохранении достигаемых технических результатов существенно упростить конструкцию регулятора и уменьшить его габариты, а следовательно и металлоемкость. The implementation of the Central channel 5 and the connecting hole 14 in the form of a single cylinder with a constant diameter allows, while maintaining the achieved technical results, to significantly simplify the design of the regulator and reduce its dimensions, and therefore the intensity.

Выполнение части внешней поверхности центрального канала 5 на участке от запорного органа 10 до пересечения с выходным каналом 7 в виде конуса обеспечивает плавное расширение потока газа на входе в полость 4 низкого давления, что исключает его завихрения при дальнейшем изменении направления движения в полости 4 низкого давления и выходном канале 7, а также уменьшает возмущающие воздействия на подвижную систему и тем самым повышает устойчивость и точность регулирования. The implementation of part of the outer surface of the Central channel 5 in the area from the locking element 10 to the intersection with the output channel 7 in the form of a cone provides a smooth expansion of the gas flow at the inlet to the cavity 4 of low pressure, which eliminates its swirls with a further change of direction in the cavity 4 of low pressure and the output channel 7, and also reduces the disturbing effects on the mobile system and thereby increases the stability and accuracy of regulation.

То, что вспомогательные каналы 21,24 и 25 выполнены в одной плоскости с выходным каналом 7, позволяет уменьшить размеры регулятора и следовательно уменьшить его металлоемкость. The fact that the auxiliary channels 21,24 and 25 are made in the same plane with the output channel 7, allows you to reduce the size of the regulator and therefore reduce its metal consumption.

Расположение полости 2 высокого давления и регулирующего дросселя 8 в подводящем штуцере 20 позволяет уменьшить суммарный объем внутренних полостей, находящихся под воздействием высокого давления, и уменьшить осевой размер корпуса 1, что позволяет уменьшить металлоемкость регулятора. The location of the cavity 2 of the high pressure and the control throttle 8 in the inlet fitting 20 allows to reduce the total volume of the internal cavities under the influence of high pressure, and to reduce the axial size of the housing 1, which allows to reduce the intensity of the regulator.

Регулятор имеет повышенную точность и стабильность регулирования, простую конструкцию, пониженную металлоемкость и повышенную устойчивость регулирования за счет выбора оптимальной конфигурации и расположения элементов, при этом без дополнительных конструктивных элементов выполняются функции демпфирования и эжекции. The regulator has increased accuracy and stability of regulation, a simple design, reduced metal consumption and increased stability of regulation due to the choice of the optimal configuration and arrangement of elements, while without additional structural elements the functions of damping and ejection are performed.

Изобретение использовано в опытных образцах баллонных одноступенчатых редукторов пропановом типа БПО-5 и ацетиленовом типа БАО-5, разработанных СП "КРАСС" г. Санкт-Петербург. Типовые-сравнительные испытания редукторов типа БПО-5 СП "КРАСС" и серийно выпускаемых редукторов типа БПО-5-2 производства Барнаульского аппаратно-механического завода (БАМЗ) показали, что масса редуктора БПО-5 СП "КРАСС" составляет не более 0,7 кг при массе 1,6 кг у редуктора БПО-5 производства БАМЗ. The invention was used in prototypes of balloon single-stage gearboxes with propane type BPO-5 and acetylene type BAO-5, developed by the joint venture "KRASS" in St. Petersburg. Typical and comparative tests of gearboxes type BPO-5 SP “KRASS” and commercially available gearboxes type BPO-5-2 manufactured by Barnaul Hardware and Mechanical Plant (BAMZ) showed that the mass of gearbox BPO-5 SP “KRASS” is not more than 0.7 kg with a mass of 1.6 kg at the BPO-5 gearbox manufactured by BAMZ.

Изменение давления на выходе редуктора при изменении расхода газа от максимального до минимального значений у редуктора БПО-5 СП "КРАСС" составило в среднем 0,26 кгс/см2, а у редуктора БПО-5-2 производства БАМЗ 0,48 кгс/см2.The change in pressure at the outlet of the reducer with a change in gas flow from maximum to minimum values for the BPO-5 gearbox of the KRASS joint venture averaged 0.26 kgf / cm 2 , and for the BPO-5-2 gearbox of the BAMZ production 0.48 kgf / cm 2 .

Испытания показали, что у редуктора СП "КРАСС" при более чем в два раза меньшей массе, чем у редуктора БАМЗ и меньшем количестве деталей, точность регулирования в два раза выше. Tests have shown that with the KRASS gearbox with more than two times less mass than the BAMZ gearbox and fewer parts, the control accuracy is twice as high.

При этом регулятор, разработанный СП "КРАСС", имеет более высокую устойчивость регулирования и повышенную по сравнению с аналогами безопасность. At the same time, the regulator developed by the KRASS joint venture has higher stability of regulation and increased safety compared to analogues.

Claims (10)

1. Регулятор давления газа, содержащий корпус, полость высокого давления, соединенную с входным каналом, полость низкого давления, соединенную с выходным каналом и образующую центральный канал, регулирующий дроссель, соединяющий полости высокого и низкого давления и состоящий из седла в корпусе и запорного органа, поджатого к седлу упругим элементом, демпфирующую камеру, отделенную от полости низкого давления стенкой корпуса с соединительным отверстием в ней, расположенным соосно с центральным каналом и сообщающим полость низкого давления с демпфирующей камерой, чувствительный элемент в виде заделанной в корпус мембраны, образующей другую стенку демпфирующей камеры и взаимодействующей с элементом задания, толкатель, установленный с возможностью осевого перемещения в корпусе и связывающий чувствительный элемент с запорным органом, причем толкатель проходит через соединительное отверстие с зазором, а выходной канал сообщается непосредственно с центральным каналом и расположен под углом к нему, а также подводящий штуцер и вспомогательные каналы, отличающийся тем, что толкатель в зоне центрального канала выполнен с участком уменьшающегося по направлению к запорному органу поперечного сечения, начинающимся за соединительным отверстием, вход в выходной канал прилегает непосредственно к входу в соединительное отверстие, а параметры регулятора связаны соотношением
Dу k(P/Q),
где Dу минимальный условный диаметр зазора между толкателем и соединительным отверстием (т. е. диаметр цилиндрического отверстия, площадь сечения которого равна минимальной площади сечения зазора), м, Р - максимальное давление в полости высокого давления, Па, Q максимальный расход газа в выходном канале регулятора, м3/с, k (0,03 - 1,93)•10-12, коэффициент.
1. A gas pressure regulator comprising a housing, a high pressure cavity connected to the inlet channel, a low pressure cavity connected to the output channel and forming a central channel regulating the throttle connecting the high and low pressure cavities and consisting of a seat in the housing and a shutoff member, pressed to the saddle by an elastic element, a damping chamber separated from the low-pressure cavity by the housing wall with a connecting hole in it, located coaxially with the central channel and communicating the low-pressure cavity with a damping chamber, a sensing element in the form of a membrane embedded in the housing, forming another wall of the damping chamber and interacting with the task element, a pusher mounted with the possibility of axial movement in the housing and connecting the sensing element with a locking member, the pusher passing through the connecting hole with a gap , and the output channel communicates directly with the central channel and is located at an angle to it, as well as the supply fitting and auxiliary channels, characterized in that pusher into the central channel region is formed with a portion decreasing towards the shut-off body cross-section, starting of the connection opening, the entrance to the exit channel directly adjacent to the inlet of the connecting hole, and the controller parameters are related by
D at k (P / Q),
where D is the minimum conditional diameter of the gap between the pusher and the connecting hole (i.e., the diameter of the cylindrical hole, the cross-sectional area of which is equal to the minimum cross-sectional area of the gap), m, P is the maximum pressure in the high-pressure cavity, Pa, Q is the maximum gas flow rate in the outlet regulator channel, m 3 / s, k (0.03 - 1.93) • 10 -12 , coefficient.
2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что толкатель в зоне центрального канала выполнен с коническим участком. 2. The controller according to claim 1, characterized in that the pusher in the zone of the Central channel is made with a conical section. 3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что толкатель в зоне центрального канала выполнен с участком, имеющим в продольном сечении форму четверти эллипса, одна ось которого параллельна оси толкателя. 3. The regulator according to claim 1, characterized in that the pusher in the zone of the central channel is made with a section having in longitudinal section a quarter ellipse shape, one axis of which is parallel to the axis of the pusher. 4. Регулятор по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что центральный канал на участке седла по меньшей мере частично выполнен с коническим сужением в направлении к запорному органу. 4. The regulator according to any one of paragraphs.1 to 3, characterized in that the Central channel in the area of the saddle is at least partially made with a conical narrowing in the direction of the locking body. 5. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что диаметр соединительного отверстия в стенке корпуса равен диаметру центрального канала. 5. The controller according to claim 1, characterized in that the diameter of the connecting hole in the wall of the housing is equal to the diameter of the Central channel. 6. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что полость высокого давления и регулирующий дроссель расположены в подводящем штуцере. 6. The regulator according to claim 1, characterized in that the high-pressure cavity and the regulating throttle are located in the inlet fitting. 7. Регулятор по пп.1 и 6, отличающийся тем, что седло выполнено в виде втулки, зажатой между корпусом и подводящим штуцером, и в седле выполнен канал, соединяющий полость высокого давления через отверстие в корпусе с одним из вспомогательных каналов. 7. The regulator according to claims 1 and 6, characterized in that the saddle is made in the form of a sleeve sandwiched between the housing and the supply fitting, and a channel is made in the saddle connecting the high-pressure cavity through an opening in the housing with one of the auxiliary channels. 8. Регулятор по пп.1 и 6, отличающийся тем, что седло выполнено зацело с корпусом и в корпусе выполнен канал, соединяющий полость высокого давления с одним из вспомогательных каналов. 8. The regulator according to claims 1 and 6, characterized in that the saddle is made integrally with the housing and a channel is made in the housing connecting the high-pressure cavity with one of the auxiliary channels. 9. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что вспомогательные каналы выполнены в корпусе в одной плоскости с выходным каналом. 9. The controller according to claim 1, characterized in that the auxiliary channels are made in the housing in the same plane with the output channel. 10. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что мембрана чувствительного элемента выполнена составной по меньшей мере из двух пластин, между которыми образована герметичная демпфирующая полость. 10. The controller according to claim 1, characterized in that the membrane of the sensing element is made up of at least two plates, between which a sealed damping cavity is formed.
RU96102047A 1996-02-05 1996-02-05 Gas pressure regulator RU2092890C1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96102047A RU2092890C1 (en) 1996-02-05 1996-02-05 Gas pressure regulator
PCT/RU1996/000286 WO1997028495A1 (en) 1996-02-05 1996-10-11 Gas pressure regulator
AU73471/96A AU7347196A (en) 1996-02-05 1996-10-11 Gas pressure regulator
EA199700393A EA000325B1 (en) 1996-02-05 1996-10-11 Gas pressure regulator (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96102047A RU2092890C1 (en) 1996-02-05 1996-02-05 Gas pressure regulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2092890C1 true RU2092890C1 (en) 1997-10-10
RU96102047A RU96102047A (en) 1998-01-20

Family

ID=20176459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96102047A RU2092890C1 (en) 1996-02-05 1996-02-05 Gas pressure regulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2092890C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488873C2 (en) * 2007-04-20 2013-07-27 Фишер Контролз Интернешнэл Ллс Valve port for gas control valve with improved capacity
RU198155U1 (en) * 2020-03-18 2020-06-22 Леонид Иванович Шейко GAS PRESSURE REGULATOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1315955, кл. G 05D 16/06, 1987. Авторское свидетельство СССР N 1236441, кл. G 04D 16/06, 1986. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488873C2 (en) * 2007-04-20 2013-07-27 Фишер Контролз Интернешнэл Ллс Valve port for gas control valve with improved capacity
RU198155U1 (en) * 2020-03-18 2020-06-22 Леонид Иванович Шейко GAS PRESSURE REGULATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0044494A1 (en) Nozzle for ring jet pump
US5671767A (en) Gas mixing apparatus for respirator
AU614731B2 (en) Oxygen dilution apparatus
EP1574764B1 (en) Valve
US4105050A (en) Integral flanged elastomeric flow restrictor
KR101112511B1 (en) Liquid regulator
EP1055085B1 (en) Internal geometry shape design for venturi tube-like gas-air mixing valve
RU2092890C1 (en) Gas pressure regulator
JPS6134337A (en) Carburetor with needle valve having self-seating action
US20010052360A1 (en) Device for storing and mixing two gases
RU2092889C1 (en) Gas pressure regulator
CN110296537A (en) The water inlet interface with current stabilization pressure release of gas-fired water heater
JPH0217300A (en) Integral type multifunctional regulator station for supplying gas to secondary main pipe
GB2370096A (en) Constant flow control valve
CZ46496A3 (en) Shut-off valve of a nozzle and a pressure spray nozzle with a nozzle pressure closing valve
EA000325B1 (en) Gas pressure regulator (variants)
US20210199285A1 (en) Integrated Gas Orifice
EP1056966B1 (en) Control valve controlling the flow of a gas according to its pressure
RU2282064C2 (en) Jet apparatus
EP0052580A1 (en) A device for limiting the gas flow in a discharge valve for gas lighters and method of calibrating said device
KR200380316Y1 (en) Medium Gas supply instruments
JPS59139919A (en) Method and apparatus for making it possible to impart seriesof hydrodynamic action to stream constituted of two or more of phases
US5899219A (en) Ratio mixing valve and method for controlling dither in same
JP2000161512A (en) Constant flow rate valve
WO1980000064A1 (en) A blowing device having a low noise level