SU1095147A1

SU1095147A1 - Gas pressure regulator

Info

Publication number: SU1095147A1
Application number: SU833557787A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Белоусов; Рафаэль Шлиомович Перловский; Рудольф Львович Пинхусович; Геннадий Егорович Плаксин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8855; Предприятие П/Я Р-6900
Priority date: 1983-02-23
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1984-05-30

Abstract

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены чувствительный элемент с жестким центром, нагруженный пружиной задани , и регулируивдий орган типа соплозаслонка , заслонка которого выполнена в виде в лой мембраны, закрепленной между двум шайбами и раздел ю- . щей расположенную в корпусе полость на две камеры, о тличающийс тем, что, с целью повышени точности и надежности регул тора, перва шайба жестко св зана с жестким центром чувствительного элемента, а сопло исполнено на корпусе устройства , причем диаметр отверсти второй шайбы не менее наружного диаметра сопла, а диаметр отверсти первой шайбы больше диаметра отверсти.1 второй шайбы. 2.Регул тор по п.1, отличают и и с тем, что отношение диаметра отверсти второй шайбы к наружному диаметру сопла составл ет от 1 до 1,8. 3.Регул тор по п.1, о тли ч a-ttj ю щ и и с тем, что отнс иение диа (Л метра отверсти первой шайбы к наружному диаметру сопла составл ет от 5 до 15.1. A GAS PRESSURE REGULATOR, comprising a housing with inlet and outlet channels, in which a sensitive element with a rigid center loaded with a spring of a task is placed, and a control valve of the nozzle type, the damper of which is made in the form of a left membrane fixed between two washers and the u- section . a cavity located in the housing into two chambers, which is characterized by the fact that, in order to increase the accuracy and reliability of the controller, the first washer is rigidly connected to the rigid center of the sensing element, and the nozzle is formed on the device case, and the opening diameter of the second washer is not less than the diameter of the nozzle, and the diameter of the hole of the first washer is larger than the diameter of the hole. 2. The regulator according to claim 1 is also distinguished by the fact that the ratio of the diameter of the opening of the second washer to the outer diameter of the nozzle is from 1 to 1.8. 3. The regulator according to claim 1, about apht aj t and y with the fact that the ratio of dia (L meter of the first washer opening to the outer diameter of the nozzle is from 5 to 15

Description

х елx ate

Изобретение относитс к npHOo ioстроению и может быть использовано в газоанализаторах и системах газового контрол . Известны регул торы давлени газа , предназначенные дл понижени давлени газа и поддержани понижен ного давлени на заданном уровне. Известные регул торы давлени газа содержат корпус с входным и вы ходным каналами и расположенным в нем устройством сопло-клапан и подпружиненную мембрану, жестко св зан ную с клапаном Щ В этих регул торах применены металлические клапаны, которые требую точной подгонки к соплам. Кроме тог регул торы с металлическими клапана ми нестабильно работают при малых расходах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс регул тор давлени , содержащий корпус с входным и выходным каналами, подпружиненный чувствительный элемент и регу лирукндий орган типа сопло-заслонка, причем заслонка выполнена в виде в лой мембраны, раздел ющей расположенную в корпусе полость на две камеры , соединенные с входным и выходным каналами, а сопло установлено в камере, соединенной с выходным каналом , св зано с жестким центром чувствительного элемента и сообщено гибкой трубкой с входным каналом 2J Однако в процессе работы заслонка , выполнена в виде в лой мембраны выт гиваетс , и первоначальна настройка давлени сбиваетс . Кроме того, при малых расходах газа падение давлени в гибкой трубке недоста точно и заслонка ненадежно перекрыва ет сопло. Цель изобретени - повышение точности и надежности регул тора. Поставленна цель достигаетс тем что в регул торе давлени газа, содержащем корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены чувствительный элемент с жестким центром, нагруженный пружиной задани , и регулирующий орган типа сопло-заслонка заслонка которого выполнена в виде в лой мембраны, закрепленной между двум шайбами и раздел квдей расположенную в корпусе полость на две каме ры, перва шайба жестко св зана с жестким центром чувствительного элемента , а сопло выполнено на корпусе устройства, причем диаметр отверсти второй шайбы не менее наружного диаметра сопла, а диаметр отверсти пер вой шайбы больше диаметра отверсти .второй шайбы. Отношение диаметра отверсти второй шайбы к наружному диаметру сопла составл ет от 1 до 1,8. Отношение диаметра отверсти первой шайбы к наружному диаметру сопла составл ет от 5 до 15. На фиг. 1 изображен предлагаем1лгй регул тор давлени ; на фиг,- 2 - узел сопло-заслонка (узел I на фиг. 1 увеличено). Регул тор давлени содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами , верхнюю крышку 4 с расположенным в ней регулировочным винтом 5 и пружиной 6. Регулировочный винт 5 уплотнен с помощью эластичного кольца 7. Заслонка регул тора выполнена в виде в лой мембраны 8, закрепленной между шайбой 9, соединенной с жестким центром чувствительного элемента 10 и второй шайбой 11, наход щейс со стороны сопла 12. Диаметр 2 отверсти 13 второй шайбы не менее наружного диаметра cJi сопла 12, а диаметр d з зтверсти 14 первой шайбы больше диаметраd2 отверсти второй шайбы. Камера, образованна отверстием 14 и заслонкой 8, соединена отверстием 15 с камерой 16. Клапан и жесткий центр мембраны с помощью т ги 17 св заны с пружиной 6. Под чувствительным элементом 10 находитс демпферна камера 18, котора имеет канал 19 с. посто нным дросселем 20 дл соединени с атмосферой или задатчиком давлени . Регул тор давлени газа предназначен дл регулировани давлени в линии до себ и работает следук дим образом. Газ через входной канал 2 поступает в камеру 16. Под действием давлени газа на чувствительном элементе 10 возникает усилие, противодействующее пружине б, работаквдей на раст жение . Из камеры 16 газ, дросселиру сь в зазоре между соплом 12 и заслонкой в виде в лой мембраны 8, вытекает в выходной канал 3 и далее в атмосферу или дренажную линию. Стабилизаци давлени в камере 16 и в линии, подвод щей газ к входному каналу 2, основана на уравновешивании усили пружины 6 усилием от давлени газа на чувствительный элемент 10. В случае нарушени равновесного состо ни при изменении расхода газа чувствительный элемент 10 прогибаетс в соответствующую сторону и действует на клапан. В результате количество газа, выход щего в сопло 12, измен етс так, что давление газа в камере 16 восстанавливаетс . Велиину стабилизированного давлени вThe invention relates to npHOo i-building and can be used in gas analyzers and gas control systems. Gas pressure regulators are known to reduce the gas pressure and maintain the reduced pressure at a predetermined level. The known gas pressure regulators contain a housing with inlet and outlet channels and a nozzle-valve device located in it and a spring-loaded diaphragm rigidly connected to the valve. These regulators use metal valves that require precise fitting to the nozzles. In addition, regulators with metal valves are unstable at low flow rates. Closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a pressure regulator, comprising a housing with inlet and outlet channels, a spring-loaded sensing element and a nozzle-damper-type regulating organ, the damper being made in the form of a thick membrane separating the a cavity in two chambers connected to the inlet and outlet channels, and a nozzle installed in the chamber connected to the outlet channel is connected to the rigid center of the sensing element and is communicated with a flexible tube to the input However, during operation, the flap, made in the form of a membrane, is pulled out and the initial pressure setting is lost. In addition, at low flow rates, the pressure drop in the flexible tube is insufficient and the valve does not reliably close the nozzle. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the controller. This goal is achieved by the fact that in a gas pressure regulator, comprising a housing with inlet and outlet channels, in which a sensitive element with a rigid center loaded with a spring of reference is placed, and a regulator of the nozzle-damper type, the valve is made in the form of a blunt membrane fixed between two washers and a section of a cavity located in the housing on two chambers, the first washer is rigidly connected to the rigid center of the sensing element, and the nozzle is made on the device's housing, and the diameter of the second hole is minutes washers at least the outer diameter of the nozzle, and the diameter of the holes per wail openings larger than the diameter washers .vtoroy washers. The ratio of the diameter of the opening of the second washer to the outer diameter of the nozzle is from 1 to 1.8. The ratio of the diameter of the opening of the first washer to the outer diameter of the nozzle is from 5 to 15. In FIG. 1 depicts a suggested pressure regulator; Fig, - 2 - node nozzle-flap (node I in Fig. 1 is enlarged). The pressure regulator contains a housing 1 with an input 2 and output 3 channels, the upper cover 4 with an adjusting screw 5 and a spring 6 located in it. The adjusting screw 5 is sealed with an elastic ring 7. The regulator valve is designed as a membrane 8, fixed between the washer 9 connected to the rigid center of the sensing element 10 and the second washer 11 located on the side of the nozzle 12. The diameter 2 of the holes of the second washer 13 is not less than the outer diameter cJi of the nozzle 12, and the diameter d of the hole 14 of the first washer is larger than the diameter of the hole second d2 th washers. A chamber formed by an opening 14 and a flap 8 is connected by an opening 15 to a chamber 16. A valve and a rigid center of the membrane are connected by means of a cable 17 to a spring 6. Under the sensitive element 10 there is a damper chamber 18 which has a channel of 19 s. a constant throttle 20 for connection to the atmosphere or pressure setting device. The gas pressure regulator is designed to regulate the pressure in the line and it follows the same way. The gas through the inlet channel 2 enters the chamber 16. Under the action of gas pressure on the sensing element 10, a force arises that counteracts the spring b, working to stretch. From chamber 16, the gas, throttling in the gap between the nozzle 12 and the flap in the form of a loose membrane 8, flows into the outlet channel 3 and further into the atmosphere or the drainage line. The pressure stabilization in chamber 16 and in the line supplying gas to the inlet channel 2 is based on balancing the force of the spring 6 by the force of the gas pressure on the sensing element 10. In the event of an imbalance when the gas flow rate changes, the sensing element 10 bends in the appropriate direction and acts on the valve. As a result, the amount of gas exiting the nozzle 12 is changed so that the gas pressure in the chamber 16 is restored. The value of the stabilized pressure in

камере 16 и в подвод щей линии можнс регулировать, воздейству на пружину 6 с помощью винта 5.The chamber 16 and in the supply line can be adjusted by acting on the spring 6 with the help of a screw 5.

Заслонка, выполненна в виде в лой мембраны 8, закрепленной между шайбами 9 и 11, работает следующим образом.Shutter, made in the form of the loley membrane 8, fixed between the washers 9 and 11, works as follows.

При движении клапана в сторону сопла 12 в ла мембрана 8 перекрывает торец сопла, так как давление газа в камере 16 выше, чем давление в канале сопла 12. Надежное перекрытие осуществл етс и в том случае, если имеютс перекос сопла относительно клапана, неровности и загр знени торца сопла, так как отверс;тие 14 в первой шайбе 9 имеет сравнительно большой диаметр по сравнег нию с наружным диаметром сопла 12. В ла мембрана 8 имеет относительную свободу перемещени внутрь отверсти 14 и этим самым компенсирует перекос и. неровности сопла.When the valve moves toward the nozzle 12 in la, the membrane 8 overlaps the end of the nozzle, since the gas pressure in the chamber 16 is higher than the pressure in the nozzle channel 12. Reliable overlap occurs even if the nozzle is skewed relative to the valve, unevenness and loading knowledge of the end face of the nozzle, since the opening 14 in the first washer 9 has a relatively large diameter compared to the outer diameter of the nozzle 12. In membrane 8 has a relative freedom of movement inside the hole 14 and thereby compensates for the skewness and. nozzle irregularities.

Оптимальное отношение диаметра (3 отверсти 14 к наружному диаметру сопла 12 составл ет от 5 до 15. При отношении менее 5 в ла мембрана 8 имеет недостаточную свободу перемещени внутрь проточки, а при отношении более 15 размеры заслонки сильно возрастают по отношению к другим элементам регул тора.The optimum ratio of the diameter (3 holes 14 to the outer diameter of the nozzle 12 is from 5 to 15. With a ratio of less than 5 in the membrane 8, the membrane 8 has insufficient freedom of movement inside the groove, and with a ratio of more than 15, the dimensions of the damper greatly increase with respect to other elements of the regulator .

При движении клапана от сопла в ла мембрана 8 открывает сопло 12 благодар тому, что диаметрdj незначительно отличаетс от наружного диаметраd, сопла. Лучшее отношение When the valve moves from the nozzle in la membrane 8, it opens the nozzle 12 due to the fact that the diameter dj differs slightly from the outer diameter d of the nozzle. Best attitude

диаметра отверсти d наружному диаметруdi сопла лежит в пределах от 1 до 1,8. При отношении более 1,8 по вл етс залипание в лой пластины к соплу при дв1 жении клапана вниз и выт гивание ее в процессе работы.the diameter of the hole d to the outside diameter of the nozzle lies in the range from 1 to 1.8. At a ratio of more than 1.8, sticking in the lamella to the nozzle occurs when the valve moves downward and stretches it during operation.

Демпферна камера 18 гасит автоколебани , возникающие в упругой системе пружина - клапан - чувствительный элемент, за счет экранного эффекта между чувствительным элементом 10 и дном камеры 18. Дроссель 20 необходим дл того, чтобы предотвратить быстрое перетекание газа при возникших автоколебани х. Перетекание газа снижает экранный эффект,.The damper chamber 18 suppresses the self-oscillations arising in the elastic system of the spring-valve-sensitive element, due to the screen effect between the sensitive element 10 and the bottom of the chamber 18. The throttle 20 is necessary in order to prevent the rapid flow of gas when auto-oscillations occur. Overflow of gas reduces screen effect.

Устройство может быть использовано как регул тор перепада давлени . В Э.ТОМ случае в камеру 18 через канал 19 подаетс -давление задани , и давление в камере 16 устанавливаетс как избыточное давление над давлением задани .The device can be used as a differential pressure controller. In this case, chamber 18 is supplied through channel 19 with a reference pressure, and pressure in chamber 16 is set as an excess pressure above the reference pressure.

Конструкци клапана регул тора обеспечивает надежное перекрытие и четкое открытие сопла даже при наличии неровностей и загр знени на его торце. Шайба 11 предотвращает выт гивание заслонки, выполненной в виде в лой мембраны 8, в процессе работы. Все это обеспечивает надежную и точную работу регул тора давлени как при малых, так и при больших расходах газа.The design of the regulator valve ensures reliable overlapping and clear opening of the nozzle even in the presence of irregularities and contamination at its end. The washer 11 prevents the shutter, which is made in the form of a blunt membrane 8, from being pulled out during operation. All this ensures reliable and accurate operation of the pressure regulator at both low and high gas flow rates.

Claims

) 1. GAS PRESSURE REGULATOR, comprising a housing with inlet and outlet channels, in which a sensing element with a rigid center, loaded with a task spring, and a regulating body such as a nozzle shutter, the shutter of which is made in the form of a flaccid membrane fixed between two washers and are divided, are placed. a cavity located in the housing into two chambers, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of the regulator, the first washer is rigidly connected to the rigid center of the sensing element, and the nozzle is made on the device’s body, and the hole diameter of the second washer is not less than the outer diameter nozzles, and the hole diameter of the first washer is larger than the hole diameter of the second washer.

2. The regulator according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the hole of the second washer to the outer diameter of the nozzle is from 1 to 1.8.

3. The regulator according to claim 1, with the fact that the ratio of the diameter of the opening of the first washer to the outer diameter of the nozzle is from 5 to 15.