SU875352A1 - Регул тор давлени газа - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

I

Изобретение относитс  к пневмоавтоматике и может быть использовано в различных отрасл х промышленности и транспорта дл  понижени  давлени  газа и. поддержани  величины пониженного давлени  с высокой точностью .

Известен регул тор давлени , в корпусе которого установлены два подпружиненных навстречу друг другу чувствительных элемента , выполненных в виде поршней, на одном из которых выполнено седло дросселирующего клапана 1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  регул тор давлени  газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, регулирующий орган, выполненный в виде полого поршн  с седлом , в котором расположен дросселлирующий клапан, св занный штоком с чувствительным элементом,

Точность работы известных регул торов их чувствительность определ ютс  суммарной площадью торцовых поверхностей поршн  регулирующего органа и чувствительного злемента , обращенных к полости выходного канала. Увеличение точности и чувствительности за счет увеличени  размеров поршней небезгранично, так как при зтом заметно увеличиваютс  габаритные размеры, что обусловливает снижение точности работы и чувствительности известных регул торов и  вл етс  их недостатком. Увеличение таким способом точностых характеристик известных устройств приводит к чрезмерному повыщению их габаритов, что так10 же  вл етс  их недостатком, так как служит преп тствием широкого применени .

Цель изобретени  - повышение точности регул тора давлени  газа.

Claims (1)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что в ре15 гул торе давление газа, содержащем корпус С- входным и выходным каналами, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде подпружиненного полого поршн , во внутренней полости которого выполне}0 но седло дросселирующего клапана, св занно го штоком с чувствительным элементом, дросселирую1Ш1Й клапан выполнен в виде двухступенчатого поршн , Надпорщнева  полость большей ступени которого сообщена с полостью выходного канала, а полость между ступен ми двухступенчатого поршн  сообщена с атмосферой . При таком вьшолненин регул тора поршень регулирующего органа н чувствительный элемент подвергаютс  воздействию пониженного давлени  не только со стороны выходной подлости (полости выходного канала), но и со стороны надпоршневой полости дросселирующего клапана. В этом случае эффективна  площадь порипш регулирующего органа увели чиваетс  на площадь (круга) большей ступени поршн  дросселирующего клапана, а эффективна  площадь чувствительного элемента увеличиваетс  на величину площади кольца , ограниченного уплотн ющей кромкой седла и большей ступени дросселирующего клапана . Последнее обусловлено тем, что сила давлени  газа надпоршнейой полости дросселирующего клапана стремитс  опустить последний вниз и через щток с такой же силой действует на чувствительный элемент, увеличива  его эффективную площадь. Увеличенна  эффективна  суммарна  площадь чувствительных элементов (практически эта площадь увеличилась почти в два раза) обусловливает значительное увеличение точности работы регул тора. При этом диаметры поршней регулирующего органа и чувствительного элемента остались без изменени , т.е. габариты не изменились. При выполнении предложенного регул тора с одннаковой с известным регул тором эффективной площадью чувствительных элементов достигаетс  почти двухкратное уменьшение поперечных размеров устройства. Увеличение эффективной площади чувствительных элементов обусловливает также повы шение точности регул тора, так как одинаковое (единичное) с известным регул тором перемещение дросселирующего клапана над седлом достигаетс  в предложении при меньшем изменении выходного давлени . На чертеже схематично представлен регул тор давлени  газа. Регул тор давлени  газа содержит корпус с входным 2 и выходным 3 каналами, регулирующий орган, выполненный в виде полого порщн  4 с седлом 5 нагруженного посредством тарелки 6 и винта 7 пружиной 8. В полом поршне регулирующего органа расположен дросселирующий клапан 9, св занны штоком 10 с чувствительным элементом 11. нагруженным посредством опорной тарелки 12 и винта 13 пружиной 14. Дросселирующий клапан 9 выполнен в виде двухступенча того поршн , надпоришева  полость 15 большей ступени которого каналами 16 сообщена 4 полостью выходного канала 3 (выходной олостью редуктора). Полость 17, между стуен ми двухступенчатого поршн  сообщена аналами 18 в полом поршне и каналами 19 корпусе с атмосферой. На наружной поверхности полого поршн  между его уплотнительными манжетами 20 21 выполнена кольдева  проточка 22, собщенна  с одной стороны со входным канаом 2, а с другой стороны каналами 23 - с входной полостью 24 седла 5. Корпус 1 закрыт стаканами 25 и 26. Полость 27, ограниенна  поршнем 4, чувствительным элементом 11 и корпусом 1  вл етс  выходной полостью (поЛостью низкого давлени ) и сообщена с выходным каналом 3, чувствительный элемент 11 может быть поршневым, мембранным или сильфокным. Регул тор давлени  газа работает следующим образом. В исходном положении пружины 8 и 14 сжаты соответственно винтами 7 и 13 через тарелки 6 и 12. Поршень 4 максимально опущен вниз (до упора в корпусе), а чувствительный элемент 11 максимально подн т вверх. Дросселирующий клапан 9 чувствительным элементом 11 через шток 10 максимально подн т над седлом 5 и образует максимальное проходное сечение. Газ высокого давлени  подаетс  по входному каналу 2 через проточку 22 и каналы 23 в полость 24. В проходном сечении между дросселируюш1им клапаном 9 и седлом 5 происходит дросселирование газа, его давление понижаетс . Газ пониженного давлени  поступает в выходную полость 27. Одновременно газ пониженного давлени  через каналы 16 поступает в полость 15. Давление газа в полост х 15 и 27 повышаетс , сила его воздействи  на поршень 4 и чувствительный элемент 11 увеличиваетс , последние расход тс  (удал ютс  друг от друга), сжима  пружины 8 и 14. При этом щель между клапаном 9 и седлом 5 уменьшаетс . Если выход из регул тора закрыт, то при определенном давлении в полост х 27 и 15, называемом давлением настройки в статике, клапан 9 с дет на седло 5, перекрыв его канал. При отборе газа в объем за регул тором выходное давление (в полост х 27 и 15) и сила его воздействи  на поршень 4 и чувствительный элемент 11 /снижаютс . Это приводит к опусканию вниз поршн  4 и подъему вверх чувствительного элемента 11 под действием пружин 8 и 14 соответственно. Это обусловливает открытие клапана 9 и дросселирование газа в образовавшейс  шели между клапаном и седлом. Давление в полост х 27 и 15 снова повышаетс , и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему регул тора, устанавливаетс  динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход гаЭа измен ют, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели. Воздействие выходного давлени  на чувствительный элемент 11 и порщень 4 происходит не только со стороны полости 27, но и со стороны полости 15. Сила выходного давлени  на поршень 4 со стороны полости 15 направлена вверх, складываетс  с силой давлени  со стороны полости 27, что увеличивает эффективную площадь поршн  4 по выход ному (низкому) давлению регул тора. Это обусловлено тем, что полость 17 сообщена с атмосферой и в этой полости нет пружины Величина дополнительного увеличени  эффекти ной площади поршн  4 составл ет площадь, равную площади круга, охватываемую большей ступенью (его уплотнительной манжетой) клапана 9. На эту площадь в предложенном регул торе увеличина (по сравнению с извест ными) эффективна  площадь поршн  4. Давление газа в полости 15 стремитс  опустить клапан 9 вниз. Сила, перемещающа  дросселирующей клапан 9 вниз, равна силе выходного давлени  на кольцо, наружный диаметр которого равен диаметру уплотнитель ного по ска (манжеты) большей ступени кла пана 9 (диаметр полости 15), а внутренний диаметр равен диаметру седла 5. Эта сила через шток 10 передаетс  чувствительному элементу 11 и складываетс  с силой давлени  на последней со стороны полости 27. Чувствительный элемент уравновешивает силу давлени  не только в полости 27, но и силу давлени  на клапан 9 в полостн 15. Это обусловливает увеличение эффективной площади чувствительного элемента на величину площади отмеченного выше кольца. Так как диаметры поршн  4, чувствительного элемента 11 и большей ступени дросселирующего клапана 9 близки друг к другу (соизмеримы), то суммарна  эффективна  площадь чувствительных элементов предлагаемого регул тора почти в два раза больше соответствующих величин известного регул тора . Это обусловливает заметное повышение точности работы регул тора (его чувствительности ), так как его чувствительные элемен ты реагируют на значигельно меньшее изменение пониженного давлени . При выполнении регул тора с одинаковой с известным регул тором площадью чувстм -тельных элементов достигаетс  значительное уменьшение поперечных размеров устройства. Формула изобретени  Регул тор давлени  газа, содержащий корпус с входным и выходнь1М каналами, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде подпружиненного полого поршн , во внутренней полости которого выполнено седло дросселирующего клапана, св занного штоком с чувствительным элементом, о т л н чающийс .  тем, что, с целью повышени  точности регул тора, в нем дросселирующий клапан выполнен в виде двухступенчатого поршн , надпорщнева  полость большей ступени которого сообщена с полостью между ступен ми двухступенчатого порпш  сообщена с атмосферой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство по за вке № 2603280/18-24, кл. G 05 D 16/10. 1978 (прототип).