SU968793A1

SU968793A1 - Programmable pressure regulator

Info

Publication number: SU968793A1
Application number: SU813287728A
Authority: SU
Inventors: Андрей Рэмович Пименов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6324
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1982-10-23

Description

(54) ПРОГРАММНЫЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ(54) SOFTWARE PRESSURE REGULATOR

Кзобретение относитс к пневмоавтоматике и может быть исполь.зова- . до во всех отрасл х народного хоз йства в установках с пневмомагист-рал ми , оснащенными регул торами давлени и имеющими повышенные требовани по поддержанию посто нного массового расхода газа.The invention relates to pneumatic automation and can be used -. up to in all areas of the national economy in installations with pneumatic highways equipped with pressure regulators and having increased requirements for maintaining a constant mass flow rate of gas.

Известен регул тор давлени , содержащий емкость дл хранени газа, чувствительный биметаллический элемент , св занный с регулирующим элементом , в котором посто нный массовый расход газа поддерживаетс путем температурной коррекции, учитывающей изменение плотности газа с изменением его температуры 1.A pressure regulator is known, which contains a gas storage tank, a sensitive bimetallic element associated with a regulating element, in which a constant mass flow rate of gas is maintained by temperature correction, taking into account the change in gas density with a change in its temperature 1.

Недостатком известного регул тора давлени вл етс необходимость введени дополнительной системы замера температуры,преобразовани и усилени сигнала, что усложн ет устройство и снижает его надежность. Кроме того, система замера температуры имеет большую инерционность, св занную со временем прсзгрева биметаллического устройства а регул тор давлени обладает неточностью поддержани посто нного массового расход газа из-за нелинейной зависимости корректирующего усили на дросселирующем элементе регул тора давлени от температуры газа.A disadvantage of the known pressure regulator is the need to introduce an additional system for measuring temperature, converting and amplifying the signal, which complicates the device and reduces its reliability. In addition, the temperature measurement system has a large inertia due to the time it takes for the bimetallic device to heat up and the pressure regulator has the inaccuracy of maintaining a constant mass flow rate of gas due to the nonlinear dependence of the correction force on the throttle element of the pressure regulator on the gas temperature.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс регул тор давлени jсодержащий редуктор с входным и выходным штуцерами, емкость дл хранени газа и блок управлэни 2.Closest to the invention by technical essence is a pressure regulator j-containing gearbox with inlet and outlet fittings, a tank for storing gas and a control unit 2.

Недостатком .указанного регул тора Disadvantage of the specified regulator

10 давлени из-за наличи электрическихсистем управлени вл етс мала надежность Поддержани массового рас-, хода газа.10 pressure due to the presence of electrical control systems is the low reliability of maintaining the mass flow rate of the gas.

Целью изобьЗетени вл етс повы15 шение надежности в поддерж.ании массового расхода Газа.The purpose of the network is to increase reliability in maintaining gas mass flow.

Указанна цель достигаетс тем, что в регул тор давлени введены клапан и регулируемый дроссель, вход20 ной штуцер которого соединен с выходным штуцером редуктора, клапан в.ходным штуцером соединен с емкостью дл хранени газа, а выходным штуцером - с входным штуцером редуктора, This goal is achieved by introducing a valve and an adjustable choke into the pressure regulator, the inlet 20 of which is connected to the outlet of the reducer, the valve in the inlet of the outlet is connected to the gas storage tank, and the outlet of the outlet to the inlet of the reducer,

25 причем блок управлени выполнен в виде демпфера с выходным штоком и одностороннего пневмоцилиндра, рабоча полость которогосоединена с емкостью дл хранени газа, а по миень 30 с корпусом демпфера,, шток которого25 wherein the control unit is made in the form of a damper with an output rod and a one-way pneumatic cylinder, the working cavity of which is connected to the gas storage tank, and in the case of 30 with a damper body, the stem of which

св зан с клапаном регулируемого дроссел .associated with an adjustable throttle valve.

На чертеже изображен программный регул тор давлени .The drawing shows a software pressure regulator.

Устройство содержит редуктор 1 с входным 2 и .выходным 3 штуцерами ,емкость 4 дл хранени газа, блок 5 управлени , содержащий депмфер б с выходным штоком 7 и корпусом 8 и од носторонний пневмоцилиндр 9 с рабочей полостью 10 и поршнем 11, регулируемый дроссель 12 с входным 13 и выxoдны 1 14 штуцерами/ клапан 15 с входным 16 и выходным 17-штуцерами и трубопровод 18. Демпфер 6 содержит жиклер 19. Поршень 11 одностороннего пн евмоцилиндра 9 поджат пружиной 20 с регулировочным винтом 21. Регулируемый дроссель 12 выполнен в виде седла 22 .к клапана 23 поджатого пружиной 24.The device contains a reducer 1 with an input 2 and an output 3 nipples, a gas storage tank 4, a control unit 5 containing a depmper b with an output rod 7 and a housing 8 and a single-sided pneumatic cylinder 9 with a working cavity 10 and a piston 11, adjustable throttle 12 s the inlet 13 and outlet 1 14 fittings / valve 15 with the inlet 16 and outlet 17-fittings and pipeline 18. The damper 6 contains a nozzle 19. The piston 11 of the one-way mon of the euro-cylinder 9 is preloaded with spring 20 with an adjusting screw 21. The adjustable throttle 12 is designed as a saddle 22 .k valve 23 spring preloaded 24th.

Программный регул тор давлени работает следующим о.бразом.The software pressure regulator operates as follows.

Перед пуском редуктор 1 настроен на номинальное давление, газ под высоким давлением из емкости 4 дл Хранени газа через трубопровод 18 подаетс в рабочую полость 10 одностороннего пневмоцилиндра 9 и воздействует на поршень .11, сжима пружину 20. Поршень 11 удерживает соединенный с ним корпус 8 демпфера б в крайнем правом положении, при этом выходной шток 7 также удерживаетс корпусом 8 демпфера б в крайнем правом положении/ а выходной шток 7 демпфера 6 удерживает клапан 23 регулируемого дроссел 12 в крайнем открытом положении.Before starting, the reducer 1 is set to the nominal pressure, high pressure gas from the gas storage container 4 is fed through the pipe 18 into the working cavity 10 of the one-way pneumatic cylinder 9 and acts on the piston .11 compressing the spring 20. The piston 11 holds the damper housing 8 connected to it b in the extreme right position, while the output rod 7 is also held by the housing 8 of the damper b in the extreme right position / and the output rod 7 of the damper 6 holds the valve 23 of the adjustable throttle 12 in the extreme open position.

По команде на включение открываетс клапан 15|Газ из емкости 4 поступает во входной штуцер 16 клапана 15., йроходит через клапан 15 и через его выходной штуцер 17 поступает во входной штуцер 2 редуктора/ редуцируетс в редукторе 1 и через выходной штуцер 3 поступает во входной штуцер 13 регулируемого дроссел 12. Пройд регулируемый дроссель 12/ газ поступает через выходной штуцер 14 к потребителю с номинальным, объемньам и массовым расходом.Upon the command to turn on, valve 15 is opened | Gas from tank 4 enters the inlet 16 of valve 15, rises through valve 15 and through its outlet 17 enters the inlet 2 of the gearbox / is reduced in the reducer 1 and through the outlet 3 enters the inlet adjustable choke 13 nozzle 13. Pass adjustable choke 12 / gas flows through output choke 14 to the consumer with nominal volume and mass flow.

По мере потреблени газа давление в емкости 4 дл хранени газа падает, что приводит к снижению температуры газа и к увеличению его плотности. Так как редуктор 1 при посто нномперепаде давлени на потребителе поддерживает посто нный объемный расход газа/ то дл обеспечени посто нного массового расхода газа необходимо снизить перепад давлени на потребителе путем снижени давлени на выходе из регулируемого дроссел 12. Это достигаетс следующим образом. При снижении давлени -в емкости 4 дл хранени газа давление в рабочей полости 10/As gas is consumed, the pressure in the gas storage tank 4 drops, which leads to a decrease in gas temperature and an increase in its density. Since the pressure reducer 1 at a constant pressure drop across the consumer maintains a constant volumetric gas flow rate, then to ensure a constant mass flow rate of gas, it is necessary to reduce the pressure drop across the consumer by reducing the pressure at the outlet of the adjustable throttle 12. This is achieved as follows. With a decrease in pressure in the tank 4 for storing gas, the pressure in the working cavity 10 /

соединенной трубопроводом 18 с емкостью 4, также падает и падает усилие , воздействующее на поршень 11 пневмоцилиндра 9. Пружина 20 распр мл етс и перемещает поршень 11, который , в свою очередь после определенного хода-через корпус 8 демпфера б перемещает выходной шток 7. Последний перемещает клапан 23 регулируемого дроссел 12 влево (по чертежу ) к седлу 22, закрыва дроссель.connected by a pipe 18 with a container 4, the force acting on the piston 11 of the pneumatic cylinder 9 also falls and falls. The spring 20 expands and moves the piston 11, which in turn after a certain stroke through the housing 8 of the damper B moves the output rod 7. The last moves the valve 23 adjustable throttle 12 to the left (according to the drawing) to the saddle 22, closing the throttle.

Между выходным штуцером 3 редуктора 1 и входом потребител по вл етс перепад давлени , завис щий от падени давлени - в емкости 4 дл хранени газа,;значит от температуры газа. Так как редуктор 1 поддерживает на выходном штуцере 3 посто нное давление/ давление на входе в потребитель падает, обеспечива тем самым .посто нный массовый расход газа на 1нем.A differential pressure appears between the output fitting 3 of the reducer 1 and the consumer's inlet, depending on the pressure drop in the gas storage tank 4, which means on the gas temperature. Since the gearbox 1 maintains a constant pressure / pressure at the inlet to the consumer at the outlet fitting 3, it decreases, thereby ensuring a constant mass flow rate of gas at one point.

Характер зависимости давлени на выходе из программного регул тора давлени от давлени в емкости 4 регулируетс профилированием клапана 2 и настройкой регулировочного винта 21. Так как температура газа в емкости дл хранени зависит не только от процесса адиабатического расширени , нои от теплоподвода со стороны окружающей среды/ дл учета этого влени введен депмфер 6. В процессе работы устройства или в период между пусками за счет усили пружины 24, возникающего при перемещении клапана 23 на закрытие/ выходной шток 7/ установленный в корпусе 8 демпфера б/ перемещаетс в противоположном направлении/ перекачива жидкость из полости над выходным штоком 7 в полость под штоком через жиклер 19. Тем самым или снижаетс величина перемещени клапана 23 и/ как следствие, растет давление на входе в потребитель/ или в период,между пусками возвращаетс клапан 23 в исходное открытое положение по мере изменени температуры газа в емкости хранени . Характер зависимости давлени на выходе из программного регул тора давлени от времени пуска регулируетс пружиной 24 и величиной, жиклера 19. Следовательно , посто нный массовой расход газа через потребитель при изменении плотности газа с изменением, температуры поддерживаетс путем моделировани двух процессов/ вли ющих на температуру газа: адиабатического расширени - пневмоприводом и теплоподвода от окружающей среды демпфером . ..The nature of the pressure at the output of the software pressure regulator versus the pressure in the tank 4 is controlled by profiling valve 2 and adjusting the adjusting screw 21. As the temperature of the gas in the storage tank depends not only on the adiabatic expansion process, but also on the heat supply from the environment / dL taking into account this phenomenon, depmfer 6 was introduced. During operation of the device or in the period between starts, due to the force of the spring 24, which occurs when the valve 23 is moved to the closing / output rod 7 / installed in the damper housing 8 b / moves in the opposite direction / pumping fluid from the cavity above the output rod 7 into the cavity under the rod through the jet 19. Thus, the amount of movement of the valve 23 is reduced or / and as a result, the pressure at the inlet to the consumer increases or during the period between the starts, the valve 23 returns to its original open position as the gas temperature in the storage tank changes. The nature of the pressure dependence at the output of the software pressure regulator on the start time is controlled by the spring 24 and the value of the orifice 19. Consequently, the constant mass flow rate of gas through the consumer changes as the gas density changes, the temperature is maintained by simulating two processes / influencing the gas temperature : adiabatic expansion - pneumatic drive and heat supply from the environment to the damper. ..

Таким образом/ предлагаемый .программный регул тор давлени позвол ет повысить надежность поддержани массового расхода газа в-системах/ где падение давлени в емкости дл Thus / the proposed program pressure regulator allows to increase the reliability of maintaining the mass flow rate of gas in the systems / where the pressure drop in the tank for

хранени газа в процессе работы значительно.gas storage during operation is significant.

Claims

1. USSR author's certificate number 251313, cl. G 05 O 16/06, 1969.

2. USSR author's certificate

5 No. 2341313, cl. G 05 D 16/06,1969 (prototype) ..