SU1732336A1 - Регул тор перепада давлений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к регул торам перепадов давлений , и может быть использовано в системах подачи затворной среды в концевых уплотнени х центробежных компрессоров и насосов , в которых не допускаетс  утечка уплотн емой среды. Цель изобретени  - повышение точности, и упрощение регул тора . Регул тор содержит корпус 1 с камерой 2 управл ющего давлений и камерой 3 регулируемого давлени , сливной камерой 4 и расходным отверстием 5, соедин ющим камеру 3 регулируемого давлени  со сливной камерой 4. В расходном отверстии установлен запорный регулирующий орган 6, выполненный на штоке 7, поршень 8, раздел ющий камеры регулируемого 3 и управл ющего 2 давлени . Конец 9 штока 7 образует с корпусом 1 демпфирующую камеру 10, соединенную через переменный дроссель - кольцевую щель 11 - со сливной камерой и через осевой канал 12, выполненный в штоке 7, с камерой 3 регулируемого давлени . В осевом канале установлен жиклер 13. Предварительное поджатие поршн  7 осуществл етс  пружиной 14. 1 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к регул торам перепада давлений , и может быть использовано в системах подачи затворной среды в концевых уплотнени х центробежных компрессоров и насосов , в которых не допускаетс  утечка уплотн емой среды.

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение регул тора.

На чертеже изображен регул тор перепада давлений, продольный разрез.

Регул тор состоит из корпуса 1 с камерой 2 управл ющего давлени , камерой 3 регулируемого давлени , сливной камерой 4 и расходным отверстием 5, соедин ющим камеру 3 регулируемого давлени  со сливной камерой 4. В расходном отверстии 5 установлен запорно-регулирующий орган 6, выполненный на первом конце штока 7, св занном с подпружиненным чувствительным элементом - поршнем 8, раздел ющим камеру 3 регулируемого давлени  и камеру 2 управл ющего давлени . Второй конец 9 штока 7 образует с корпусом 1 демпфирующую камеру 10,  вл ющуюс  частью сливной камеры 4 и соединенную с ней через переменный дроссель, образованный кольцевой щелью 11 между расточкой корпуса 1 и наружным диаметром конца 9 штока 7. Камера 10 соединена с камерой 3 осевым каналом 12, в котором установлен жиклер 13. Предварительное поджатие поршн  8 осуществл етс  пружиной 14.

Регул тор работает следующим образом .

В камеру 2 управл ющего давлени  подаетс  управл ющее давление Ру жидкости или газа, под действием которого, а также под действием пружины 14 запорно-регулирующий орган 6 смещаетс  в свое крайнее положение, при котором конец 9 штока 7 упираетс  в корпус 1, а кольцева  щель 11 имеет минимальную длину.

В камеру 3 регулируемого давлени  подаетс  жидкость, давление которой растет, при этом через зазор между запорно-регу- лирующим органом 6 и расходным отверстием 5 в сливную камеру 4 начинаетс  течение жидкости с минимальным расходом . По мере роста давлени  жидкости в камере 3 регулируемого давлени  она через осевой канал 12 и жиклер 13 поступает в демпфирующую камеру 10, а оттуда через щель 11, образованную наружным диаметром конца 9 штока 8 и корпусом 1, - в сливную камеру 4 и при достижении некоторого давлени  Рр, сила от которого превышает силу от управл ющего давлени  Ру в камере 2 и силу упругости пружины 14, начинает смещать запорно-регулирующий орган 6 от

его крайнего положени , приоткрыва  расходное отверстие 5. В демпфирующей камере давление Pi меньше, чем в камере 3, но больше, чем в сливной камере.

При этом расход жидкости через расходное отверстие 5 из камеры 3 регулируемого давлени  в сливную камеру 4 увеличиваетс , а также уменьшаетс  утечка жидкости из демпфирующей камеры 10 за

счет увеличени  длины li дроссельной щели между концом 9 штока 8 и корпусом 1. Рост давлени  замедл етс , пока не наступает равновесное состо ние, при котором давление Рр жидкости в камере 3 регулируемого

давлени  и давление PI жидкости в демпфирующей камере 9 уравновешиваетс  давлением Ру в камере 2 управл ющего давлени  и силой сжати  пружины 13:

PiSk + PP(Sn - Sp) Ру Sn + С( Я + z),

где Sk, Sp и Sn - соответственно площадь конца 9 штока 7, запорно-регулирующего элемента 6 и поршн  8;

С и А- коэффициент жидкости и величина предварительного сжати  пружины;

г - перемещение подвижных частей регул тора .

При падении или повышении управл ющего давлени  Ру нарушаетс  силовое равновесие . Это приводит к смещению

запорно-регулирующего органа, который прикрывает или открывает расходное отверстие 5, в результате чего давление Рр в камере 3 соответственно возрастает или падает до восстановлени  силового равновеси .

Изменение расхода через регул тор при неизменном управл ющем давлении Ру вызывает изменение проходного сечени  расходного отверсти , при этом подвижные

части регул тора (запорно-регулирующий элемент 6, поршень 8 и шток 7) смещаютс  на zi, уменьша  или увеличива  силу сжати  пружины 14 на величину Д -zi.

Одновременно давление Pi в демпфирующей камере 10 под штоком 7 также уменьшаетс  или увеличиваетс , так как уменьшаетс  или увеличиваетс  длина li дроссельной кольцевой щели на z. Это

обеспечивает силовое равновесие подвижных частей регул тора при неизменном как управл ющем Ру, так и регулируемом Рр давлени х, т.е. при посто нном перепаде на любых режимах работы регул тора.

Максимальное гидравлическое сопротивление дроссельной щели 11 будет при ее длине, равной 1МИц + гмакс; в частном случае la: если г мин + гмакс It; или In

если И мин + ZMSKC I2, где гмакс - максимальный ход подвижных частей регул тора.

Коррекци  статической характеристики данного регул тора осуществл етс  подбором диаметра штока 7, обеспечивающего неравенство активных площадей поршн  8, а также величиной проходного сечени  жиклера 12 и величиной зазора дроссельной щели 11 между штоком 7 и корпусом 1 и ее максимальной длины, чем обеспечиваетс  требуемое давление в демпфирующей камере 10.

Кроме того, при перемещени х запор- но-регулирующего органа 6 имеет место переток жидкости из камеры 3 регулируемого давлени  в демпфирующую камеру 10, или наоборот, через осевой канал 12 и жиклер 13, который оказывает сопротивление скорости перетекани  жидкости через него и, следовательно, скорости перемещени  за- порно-регулирующего органа 6 в любую сторону, предупрежда  его колебани  и повыша  тем самым точность регулировани .

Таким образом, регул тор перепада давлений имеет более простую конструк- цию и обеспечивает высокую точность регулировани  и динамическую устойчивость регул тора при повышенных рабочих давлени х .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Регул тор перепада давлений, содержащий корпус с установленным в нем подпружиненным чувствительным элементом, образующим камеры управл ющего и регулируемого давлений, со сливной камерой, сообщенной с камерой регулируемого давлени  расходным отверстием, в котором расположен запорно-регулирующий орган, выполненный на штоке, первый конец которого св зан с чувствительным элементом, а второй конец образует с корпусом демпфирующую камеру, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  регул тора, демпфирующа  камера соединена со сливной камерой через переменный дроссель, образованный кольцевой щелью между расточкой корпуса и наружным диаметром второго конца штока, и с камерой регулируемого давлени  посредством выполненного в штоке осевого канала с установленным в нем жиклером.