SU1541568A2

SU1541568A2 - Device for regulation of gas pressure

Info

Publication number: SU1541568A2
Application number: SU884428830A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Расчетнов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7114
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Изобретение относитс к области пневмоавтоматики. Цель изобретени - увеличение быстродействи за счет ограничени возрастани выходного давлени по величине и во времени при уменьшении расхода газа. Это достигаетс за счет введени суженных участков на пути прохода среды. Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлен первый чувствительный элемент в виде ступенчатого поршн 4, одна ступень которого св зана через шток 7 с первым регулирующим органом 8, св занным с первой пружиной 9, друга ступень - с первой пружиной 10 задани , и второй чувствительный элемент в виде поршн 11, св занного со второй пружиной 12 задани и вторым регулирующим органом 13. Пружина 12 св зана вторым торцом с элементом 16. В канале, сообщающем пневмополость 5 с пневмополостью 15, установлен дроссель. 2 ил.This invention relates to the field of pneumatic automation. The purpose of the invention is to increase the speed by limiting the increase in output pressure in magnitude and time with decreasing gas flow. This is achieved by introducing constricted areas along the path of the medium. The device consists of a housing 1 in which a first sensing element in the form of a stepped piston 4 is installed, one step of which is connected via a rod 7 to a first regulating member 8 connected to a first spring 9, another step to a first spring 10 of the task, and a second a sensing element in the form of a piston 11 connected with the second spring 12 of the task and the second regulating body 13. The spring 12 is connected with the second end to the element 16. A throttle is installed in the channel that communicates the pneumatic cavity 5 with the pneumatic cavity 15. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к пневмоавтоматике , может быть использовано в пневмосистемах и вл етс усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 116607 1.The invention relates to pneumatic automation, can be used in pneumatic systems and is an improvement of the device according to the main author. No. 116607 1.

Цель изобретени - увеличение быст родействи за счет ограничени возрастани давлени по величине и во времени при уменьшении расхода газа.The purpose of the invention is to increase the speed of reaction by limiting the increase in pressure in magnitude and in time with decreasing gas flow.

На фиг. 1 изображено устройство дл регулировани газа; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (зона второго регули рующего органа).FIG. 1 shows a gas control device; in fig. 2 — node I in FIG. 1 (zone of the second regulatory authority).

Устройство дл регулировани давлени газа содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полост ми, в котором установлен первый чувствительный элемент Ц, выполненный в виде ступенчатого поршн , образующего между ступен ми первую пневмополость Ь, сообщенную дросселем 6 с атмосферой. Мень ша ступень первого чувствительного элемента l св зана через шток 7 с пер вым регулирующим органом 8, св занным с первой пружиной 9, а больша ступень - с первой пружиной 10 зада- (ни . Второй чувствительный элемент 11The device for regulating the gas pressure comprises a housing 1 with an inlet 2 and an output 3 cavities in which the first sensing element C is installed, made in the form of a stepped piston forming between the stages the first pneumatic cavity b communicated by the throttle 6 with the atmosphere. The smaller stage of the first sensing element l is connected through the rod 7 with the first regulating body 8 connected with the first spring 9, and the larger stage with the first spring 10 has a setting (nor. The second sensitive element 11

установлен в первом чувствительном элементе k и св зан с первым торцом второй пружины 12 задани и вторым регулирующим органом 13. Втора пружи на установлена между первым чувствительным элементом и вторым регулирующим органом 13, вход которого сообщен с выходной полостью 3, а выход через зазор А имеет возможность сообщатьс с второй пневмополостью 15, котора образована первым Ц и вто рым 11 чувствительными элементами.Вто ра пружина 12 задани св зана вторым торцом с элементом 16, св занным с корпусом 1. Канал 17 сообщает первую пневмополость 5 с каналом 18 седла 19 второго регулирующего органа 13, а также с второй пневмополостьюinstalled in the first sensing element k and connected with the first end of the second spring 12 of the task and the second regulating member 13. The second spring is mounted between the first sensing element and the second regulating member 13, whose input communicates with the output cavity 3, and has an output through the gap A the ability to communicate with the second pneumatic cavity 15, which is formed by the first C and the second 11 sensitive elements. The second task spring 12 is connected with the second end to the element 16 connected to the housing 1. Channel 17 reports the first pneumo-flatbed 5 with the channel 18 of the saddle 19, the second regulating body 13 and a second pnevmopolostyu

1515

2020

5five

00

3535

4040

4545

5050

5five

15 через канал 20 и дроссель 21. Выступ 22 имеет возможность перекрывать канал 18 по опорной поверхности Б.15 through the channel 20 and the choke 21. The protrusion 22 has the ability to block the channel 18 on the support surface B.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Когда устройство настроено на требующеес выходное давление путем сжати первой пружины 10 задани , регулирующий орган 8 отжат от седла, выступ 22 упираетс в опорную поверхность 1, второй регулирующий орган 13 отжат от седла 19 на величину зазора А. При подаче газа во входную полость 2 давление в выходной полости 3 начинает возрастать. При достаточном открытии седла 19 и малом гидравлическом сопротивлении канала 17 давление в первой пневмополости 5 с небольшим запаздыванием также возрастает . Втора пневмополость 15 при перекрытом выступом 22 канале 18 заполн етс через канал 20 и дроссель 21 со значительным запаздыванием , Давление в первой пневмополости 5 с опережением достигает величины, требующейс дл нагружени первого чувствительного элемента Ц в установившемс безрасходном режиме.When the device is adjusted to the required output pressure by compressing the first spring 10 of the task, the regulator 8 is depressed from the seat, the protrusion 22 abuts against the supporting surface 1, the second regulator 13 is pressed out of the saddle 19 by the gap A. When the gas is fed into the input cavity 2 pressure in the output cavity 3 begins to increase. With sufficient opening of the saddle 19 and a small hydraulic resistance of the channel 17, the pressure in the first pneumatic cavity 5 with a small delay also increases. The second air cavity 15, when channel 18 is blocked by a protrusion 22, is filled through channel 20 and throttle 21 with a significant delay. The pressure in the first air cavity 5 ahead of it reaches the value required for loading the first sensing element C in the established non-expendable mode.

II

По мере дальнейшего заполнени As further filling

второй пневмополости 15 второй чувствительный элемент 11, сжима вторую пружину 12 задани , перемещаетс , и второй регулирующий орган 13 перекрывает седло 19« Вследствие утечек среды через дроссель 6 давление в первой 5 и второй 15 пневмополост х стабилизируетс и соответствует безрасходному режиму устройства.The second pneumatic cavity 15 of the second sensing element 11, compressing the second spring 12 of the task, moves, and the second regulator 13 closes the saddle 19 "Due to medium leaks through the throttle 6, the pressure in the first 5 and second 15 pneumatic cavities stabilizes and corresponds to the waste-free mode of the device.

В расходном режиме, при плавном изменении расхода газа или входного давлени первый регулирующий орган 8 и первый чувствительный элемент ч перемещаютс .усили пружин 10 и 12 с одинаковым знаком измен ютс . Вместе с этим измен етс давление во второйIn the flow mode, with a smooth change in the gas flow rate or inlet pressure, the first regulator 8 and the first sensing element h move. The forces of the springs 10 and 12 change with the same sign. Along with this, the pressure changes in the second

15 и первой 5 пневмополостлх и воздействие этого давлени на площадь Гу первого чувствительного элемента Ч. Таким образом, компенсируютс изменени упругих сил на подвижной системе устройства.15 and the first 5 pneumatic partitions and the effect of this pressure on the area Gu of the first sensitive element H. Thus, changes in the elastic forces on the moving system of the device are compensated.

Полна компенсаци имеет место при соотношенииFull compensation takes place at a ratio

,, Ki F2,, Ki F2

кг Гг kg Gg

У 22

где К2 - жесткость второй пружиныwhere K2 is the stiffness of the second spring

задани ; К - суммарна жесткость пружиныtasks; K - total spring stiffness

ю и 9;u and 9;

1Г2 - площадь второго чувствительного элемента 11; Г - разница площадей большей и1G2 - the area of the second sensitive element 11; G - the difference is greater and

меньшей ступеней первого чувствительного элемента. Второй регулирующий орган 13 в установившихс процессах остаетс несколько отматым от седла 21, обеспечива небольшой приток газа, соответствующий его оттоку через дроссель 6. Максимальное откатив (ход) второго чувствительного элемента в установившемс режиме соответствует максимальному корректирующему давлению в полост х 5 и 15.smaller steps of the first sensing element. The second regulator 13 in the established processes remains somewhat otmatym from the saddle 21, providing a small gas flow corresponding to its outflow through the throttle 6. The maximum recoil (stroke) of the second sensing element in the steady state corresponds to the maximum corrective pressure in the cavities 5 and 15.

При резком уменьшении отбора газа давление в выходной полости 3 начинает возрастать, первый чувствительный элемент Ц резко перемещаетс . При этом второй регулирующий орган 13 отжимаетс от седла 19, выступ 22 за короткое врем в некоторой мере или полностью перекрывает канал 18 и давлени в первой пневмополости 5 при ограниченном заполнении второй пневмополости 15 через дроссель 21 быстро возрастает , способству ускоренному перемещению первого чувствительного элемента I) и поджатию первого регулирующего органа 8 к седлу, т.е. быстродействие устройства при уменьшени х расхода газа повышаетс , чрезмерные увеличени давлени в этих услови х как по величине , так и во времени ограничиваютс .With a sharp decrease in gas extraction, the pressure in the outlet cavity 3 begins to increase, the first sensitive element C moves abruptly. The second regulator 13 is pressed from the seat 19, the protrusion 22 in a short time to some extent or completely closes the channel 18 and the pressure in the first pneumatic cavity 5 with limited filling of the second pneumatic cavity 15 through the choke 21 quickly increases, contributing to the accelerated movement of the first sensitive element I) and preload of the first regulatory body 8 to the saddle, i.e. The speed of the device increases with gas flow rates, and excessive pressure increases under these conditions are limited both in magnitude and time.

Величина хода второго регулирующего органа 13 определ етс конкретно дл проектируемого регул тора исход из параметров среды, сечени дроссел G и конструктивных параметров седла 19. Степень приближени величины зазора А к величине хода В определ етс технологическими возможност ми сThe magnitude of the stroke of the second regulator 13 is determined specifically for the designed regulator based on the environmental parameters, the cross section of the throttles G and the design parameters of the saddle 19. The degree of approximation of the gap A to the magnitude of stroke B is determined by technological capabilities

Ю учетом допустимого увеличени выходного давлени в процессах уменьшени расхода газа.Considering the allowable increase in output pressure in gas flow reduction processes.

Большие значени зазора А целесообразны при значительных ступенчатыхLarge values of the gap A are reasonable with significant stepwise

15 уменьшени х расходов газа.15 gas cost reductions.

Использование изобретени позволит уменьшить поле отклонений выходного давлени в системах газоснабжени .The use of the invention will reduce the field of output pressure deviations in gas supply systems.

200ормула изобретени 200th invention formula

Устройство дл регулировани давлени газа по авт.св. № 116607, отличающеес тем, что, с це25 лью увеличени быстродействи за счет ограничени возрастани выходного давлени при уменьшении расхода газа, в канале, сообщающем вторую пневмопо- лость с первой пнев мополостью, уста30 новлен дроссель, на втором чувствительном элементе выполнен выступ с возможностью перекрыти канала в седле второго регулирующего органа, непосредственно сообщенного с первойA device for regulating the gas pressure according to the author. No. 116607, characterized in that, with the aim of increasing speed by reducing the output pressure while reducing the gas flow, a choke is installed in the channel that communicates the second pneumatic section with the first pneumatic cavity, on the second sensing element the channel in the saddle of the second regulatory authority directly communicated with the first

,г пневмополостью, на первом чувствительном элементе имеетс опорна дл выступа на втором чувствительном элементе поверхность и между ними при перекрытом втором регулирующем органе, g pneumatically, on the first sensing element there is a surface for a protrusion on the second sensing element and between them with the second regulator closed

40 имеетс зазор, определ емый выражением40 there is a gap defined by the expression

В А 0,5 Г,B A 0.5 G,

45 где А - величина зазора;45 where A is the size of the gap;

В - максимальный ход второго регулирующего органа в регулируемом режиме;B - the maximum stroke of the second regulatory authority in the regulated mode;

Г - максимальный ход первого регу 50 лирующего органа в регулируемом режиме.G - the maximum stroke of the first regulating authority in the regulated mode.

Фиг. IFIG. I

Claims

Claim

Device for regulating gas pressure according to ed. 1 1 166074, characterized in that, in order to increase performance by limiting the increase in outlet pressure while reducing gas flow, a throttle is installed in the channel communicating the second pneumatic cavity with the first pneumatic cavity, a protrusion is made on the second sensitive element with the possibility of blocking the channel in the saddle of the second the regulating body, directly in communication with the first pneumatic cavity, on the first sensitive element there is a support surface for the protrusion on the second sensitive element and between them at the intersection There is a gap in the second regulatory body as defined by

In x <A 0.5 G, where A is the gap;

B is the maximum stroke of the second regulatory body in an adjustable mode;

G is the maximum stroke of the first regulatory body in an adjustable mode.