SU744492A1 - Регул тор давлени - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

.- - . 1

Изобретение относитс  к регул торам не прерывного действи  и может быть использовано в системах автоматического регулировани  производственными процессами.

Известны регул торы расхода непрерывного действи , содержащие регулирующий орган с чувствительным элементом в виде подпружиненного сильфона, надсильфонное пространство которого через дроссели сообщено с реле, с местами отбора давлени  и с атмосферой (1).

Недостатком этих регул торов  вл етс  весьма ограниченный состав газовых сред, подлежащий регулированию, так как в них имеетс  сброс части газа в атмосфеРУНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  регул тор давлени , содержащий корпус с в(одным и выходным каналами и установленным в нем чувствительным элементом, св занным с регулирующим органом и через толкатель   пружину - с чувствительным элементом позиционера , снабженного полост ми командного и выходного давлений, а также пневмореле , содержащее камеру входного давлеки , чувствительный элемент, соединенный с заслонкой,установленной в сопловой камере двух противоположно расположенных сопел , соединенных соответственно с входным и выходным каналами корпуса 2. Хот  познционеры, установленные на ре гул торах, увеличивают перестановочное усилие щтока регулирующего органа за счет некоторого увеличени  давлени  на при вод, однако эти усили  также ограничены. Поэтому недостатком этих регул торов  в10 л етс  ограниченна  область их применени , котора  определ етс  большими гидродинамическими силами, действующими на щток регулирующего органа при больших перепадах давлений и больщих размерах

5 условного 1рохода и седла. Кроме того, конструкции этих регул торов громоздки изза больщих габаритов пневмопривода, что приводит к больщому расходу воздуха.

Цель изобретени  -- расширение области применени  регул тора.

20 Указанна  цель достигаетс  тем, что в регул торе камера входного давлени  пиевмореле соединена с полостью выходного давлени  позиционера, а соплова  камера чере %аК1й;-гьс.,-л.и--,--. переменный Upoccerfb с полостью чувст вйте Льното элемента.: На чертеже изображена принципиаль на  схема регул тора. РеГуЛЙтор Д Зйлени  состоит из пневматического позиционера I, регулирующего органа 2 и пневмореле 3Г1озиционер I содержит чувствительный двухмембранный элемент 4 с двум  соединенными между собой мембранами с равными аффективными площад ми. Между мембранами .элемента 4 размещены сопла S и 6, взаимодействующие с мембранами, как с заслонками. Сопло 5 сообщено с давлением питани , а сопло 6 - с атмосферой. Сопла 5 и 6 и мембранный элемент 4 обра зуют Р тнчную сопловую камеру позиционера 1. Камера над верхней мембраной элемента 4 также герметична и  вл етс  полостьнэ командного давлени  РК (от ручного или автоматического управлени ). Нижн   мембрана элемента. 4 пЪдЛружИчеиа одним концом пружины 7. Другой конец пружины упираетс  в толкатель позиционера 8 , который проходит через сальниковое уплотненнр 9 и соединен с толкателем 10 регу лирукицего органа, несущим на себе затвор, взаимодействующий с седлом. Уплотнение 9 также может быть сильфонным. Толкатель 10 сбё/Шнен с Днбмчувствительнрго элемента - сильфона .11. Последний взаимодействует с пружиной 12 и делит регулирующий орган на две изолированные полости: нижнюю - проточную, где размещаетс  седло -(--затвором и полость чувствительного элемента 13. В качестве чувствительного элемента 11 может быть применен также портень или мембрана. Пневматическое реле 3 состоит из трех св занных щтоком 14 чувствительных элементор: мембраны 15, сильфонов 16 и 17, которые обра.зуют lietbipe Тай |ГйГ ёрВа  из которых 18 соединена с атмосферой, втора  (соплова ) камера 19 снабжена укрепленной на штоке 14 заслонкой 20, с Двух сторон которой установлены сопла 21 и 22, соединенные соответственно с выходным 23 И входным 24 каналами корпуса 25 импульсными трубками 26 и 27, а в третьей камере 28 расположена пружина 29, чётверТа камера (входного давлени ) 30 пневмореле соединена импульсной трубной 31 сполостью 32 выходного давлени . Втора  каме ра пневмореле 19 через переменный дрос сель 33 соединена с полостью чувствительного элемента 13 регулирующего органа 2 импульсной трубкой 34. Регул тор давлени  работает слеДующи образом. Г1еред началом рабЙты жёсткость пру жины 7 и степень ее предварнтельной зат жKM к двухмембранному элементу 4 берутс  (настраиваютс ) таким образом, чтобы начало TpoiaHHH с места элемента 4 осуЩест ifctfvf при HenoTOptiM коШнДШм давле

744492 нии Рк Ро(обычно Рр 0,2 X X ТО Па), а при конечном значении Рк Пт(обычно Рр 9,8 10 Па) мембранный элемент 4 ураШоВешивалс  бы при перемещении затвора на величину его рабочего хода. При этом, если командное давление О, то под действием подпружиненного элемента 4 сопло 5 закрыто, а сопло 6 открыто. огда kaмера 30 над мембраной 16 соедине на с атмосферой и под действием пружины реле сопло 21 камеры 19 закрыто, а сопло 22 открыто. При этом рабоча  среда, про текающа  через регулирующий орган, из входного канала 24 под Давлением Pj начинает перетекать по ивЛпульсной трубке 27 в камеру реле 19 и далее по трубке 34 и переменному дросселю 33 - в полость 13 с .давлением Р. Благодар  разности давлеНИИ Р - PJ, над и под сильфоном 11 возникает сила, направленна  вниз. Эта сила, преодолева  силы жесткости пружины 12 и сильфона II, силу трени  в сальнике 9, гидродинамическую силу, действующую на заТвор со стйроны потока среды, закрывает затвор. ЗатЁГОр 1йСтаетс  закрытым до тех пор, пока командное давление Р не пре высит давление PQ. При заданном значении Р Ро мембранный элемент 4 закрывает сопло 6 и открывает сопло 5. Давление питани  воздуха по импульсной трубке 31 поступает в камеру 30, под действием которого сопло 22 камеры 19 закрываетс , а сопло 21 открываетс . Благодар  этому из полости 13 рабочай среда с Давлением Р через трубку 34, дроссель 33 поступает в камеру реле 19 и далее, через сопло 21 в выходной канал 23 регулирующего органа 2. где давление среды Р. С течением некоторого времени, регулируемого переменным дросселем 33, давление в полости 13 падает. Благодар  этому, под действием сил жесткости пружины 12 и сильфона II толкатель регулирующего органа 10 поднимаетс . Это перемещение толкател  10 вызывает деформацию пружины 7 до те пор, пока силы ее жесткости не уравновешены силой, развиваемой заданным командным давлением Р. Незначительное превышейие силы жесткости пружины 7 над силой, развиваемой давлением Р, вызывает закрытие сопла 5 и открытие сопла 6. Тогда давление в камере 30 падает, что вы зЫвает закрытие сопла 21 и открытие сопла 22 камеры 19 и, соответственно, повышение давлени  в полости 13 (благодар  св  зи этой гголости через трубку 34, дроссель 33, 19 и импульсную трубку 27 с давлением Pt- Повышение давлени  в полости 18 вновь вызывает опускание толкател  10, что, в сgffiOi очередь, уменьшает усилие пружнны 7, закрывает сопло 6 .и открывает сопло 5. ЭтХЗ, СШТВетственно, приводит к йерераспрёДеленК1Ь открытйЯ и закрыти  сопел в камере 19 и снижению давлени  в полости 13.

Таким образом, давление Р в полости 13 всегда  вл етс  так, чтобы обеспечить пере мещение толкател  10, пропорциональное командному давлению PR . Чем больше гидравлическое сопротивление переменного дроссел  33, тем меньше колебание давлени  Р и тем точнее установка затвора.

Пневмореле 3 играет роль пневматического исполнительного механизма. Сопла реле имек)т малые диаметры отверсти  (около 3 мм), поэтому дл  их открыти  или закрыти  ход мембраны 15 незначителен. Гидродинамические силы, возникающие при истечении рабочей среды через сопла таких размеров , также невелики. Поэтому масса и габариты реле получаютс  малыми. В отличие от существующих пневмоприводов размеры реле независимы от размеров условного прохода и седла клапана и величинь

.-r-. хода его штока. Поэтому габариты регул тора расхода получаютс  также малыми.

Толкатель позиционера 8 воспринимает на себ  весьма незначительные нагрузки по сравнению с толкател ми существующих пневмоприводов, сочлененных с толкателем регулирующего органа, поэтому диаметр толкател  8 принимаетс  малым. В соответствии с этим уменьшаетс  и сила трени  в сальнике 9. Ввиду того, что диаметр условного прохода и диаметр седла регулирующего органа здесь практически неограничены , -то расшир етс  область применени  устройства .

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет получНть экономический эффект благодар  уменьшению габаритов и

:к,:;,,;;ид..;-;-----1г --::-.

массы устройства, экономии расхода вкму ха, а также унификации конструкции при ее применении в широком диапазоне нени  параметров среды.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 234156, кл. G 05 D 11/06, 1965.

2.Слободкин М. С., Смирнов П. Ф., Ка зинер Ю. Я. Исполннтельнь1е устройства ре

гул торов. М., «Недра, 1972, с. 251-259 (прототип).

53

/35