Регулятор давления

801029152 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3(51) б 05 Э 16/10Ъ 4 Ю тОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ свидетельство СССР5 0 16/10, 1977,идетельство СССР05,0 16/10, 1976 Е 54) (57) Р жащий корпу каналами и связанным т ным. клапано л и ч а ю щ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(прототип) . 1 УЛЯтор ДАНИЯ, содерс входным и выходным увствительным элементом, лкателем с подпружинени пружину задания, о т и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора в широком диапазоне расходов,в нем чувствительный элемент выполнен в виде двухступенчатого порыня, торцовая поверхность большейступени которого обращена к толкателю подпружиненного клапана, причемв корпусе выполнена сообщенная с по-,лостью выходного канала ступенчатая полость с расположенным в нейполым двухступенчатым поршнем сцентральным осевым отверстием, полость между ступенями которого заполнена жидкостью и сообщена с заполненной жидкостью полостью междуступенями двухступенчатого поршнячувствительного элемента.Изобретение относится к устройствам пневмоантоматики и может найтиприменение н различных отрасляхпромышленности и транспорта для понижения давления газа и поддержаниявеличины пониженного давления с высохой точностью.Известен газовый редуктор, содержащий корпус с входным и выходнымканалами и седлом между ними, дросселирующий клапан с толкателем и .пружинный чувствительный элемент 1 .Однако работа этих регуляторовв расходном режиме характеризуетсяпонижением давления на выходе.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является редуктор давления, содержащий корпусс входным и выходным каналами, ус-,тановленный в корпусе подпружиненный клапан и чувствительный элемент с пружиной задания, связанные между собой через шток 2 .Недостатком известного редуктора является понижение давления.навыходе при отборе газа от редуктора, что снижает точность работы уст 25ройстна, особенно при работе набольших расходах. При отсутствииотбора газа через редуктор его чувствительный элемент максимальиоопущен вниз, дросселирующий клапан 30сидит на седле, входная и выходнаяполости разобщены. При отборе газачерез редуктор его давление и сила воздействия на чувствительныйэлемент снижаются, чунствительный . 35элемент несколько поднимается вверх,приподнимая дросселирующий клапаннад седлом. Через образовавшуюся,между клапаном и седлом щель поступает газ, компенсируя отбор газа через редуктор, давление на выходе меньше, чем было при отсутствии расхода(давление настройки в "статике" ). Приувеличении расхода газа его давление на выходе еще более низкое,в результате чего чувствительныйэлемент еще больше поднимется вверх,увеличив проходное сечение редуктора. При максимальном расходе выходное давление понижено на максимальную величину, а дросселирующий клапан поднят на величину полного егорабочего хода. Погрешность известного редуктора увеличивается приувеличения расхода (при увеличениивысоты подъема клапана над седлом). 55Редуктор имеет также невысокую точность регулирования при больших расходах газа, что является его существенным недостатком.Цель изобретения - повышение точности регулятора давления в широком диапазоне расходов,Указанная цель достигается тем,что в регуляторе давления, содержащем корпус с входным и выходным ка налами и чувствительным элементом,связанным толкателем с подпружиненным клапаном, и пружину задания,чувствительный элемент выполненв виде двухступенчатого поршня, торцовая поверхность большей ступеникоторого обращена к толкателю подпружиненного клапана, причем в корпусе выполнена сообщенная с полостьювыходного канала ступенчатая полостьс расположенным в ней полым двухступенчатым поршнем с центральнымосевым отверстием, полость междуступенями которого заполнена жидкостью и сообщена с заполненной жидкостью полостью между ступенями двухступенчатого поршня чувствительного элемента.При таком исполнении регуляторапри отборе газа на полом двухступенчатом поршне образовываетсяперепад давления, который дальшепреобразовывается в давление жидкости между ступенями полого поршня и передается чувствительному элементу, Последний при этом реаГирует на изменение выходного давления в большей степени, дополнительная реакция чувствительного элемента (обусловленная действием скоростного напора на дополнительный поршень и передаваемая чувствительному элементу через жидкость междуего ступенями ) приводит к большемуоткрытию клапана и к большему притоку газа на выход редуктора. В результате давление на выходе близко кдавлению настройки в "статике", несмотря на перемещение чувствительного элемента,На чертеже показан предлагаемыйрегулятор давления, разрез.Регулятор давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и седлом 4. В корпусе размещены клапан 5 с пружиной б и толкате-.лем 7, взаимодействующим с чувствительным элементом 8 поршневого типа,нагруженным при помощи нинта 9 и опорной тарели 10 пружиной задания 11.Корпус закрыт стаканом 12.Чувствительный элемент 8 выполненв виде двухступенчатого поршня, по-.лость 13 между ступенями которогозаполнена жидкостью 14 и который кон-тактирует с толкателем 7 клапана 5торцовой поверхностью 15 большегодиаметра.В корпусе выполнена ступенчатая полость,. в которой установлен полый двухступенчатый поршень 1 б, полость 17 между ступенями которого также заполнена жидкостью 14 и сообщена каналом 18 с полостью 13. Двухступенчатый поршень 16 обращен к выходной полости 19 регулятора торцовой поверхностью 20 большего диаметра.В полом двухступенчатом поршне 1 б1029152 Составитель Л.Подшибихин Техред И, Коштура КорректорМ. Демчик Редактор А.Гулько Тираж 874 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д; 4/5 Заказ 4977/45 филиал ППП "Патент", г. выполнено центральное осевое отвер-стие 21.Регулятор давления работает следующим образом.В исходном положении пружина задания 11 сжата винтом 9 через тарель 10 до величины, соответствующей заданному давлению на выходе регулятора. Чувствительный элемент 8 под действием пружины 11 максимально опущен вниз. Поршнем 8 через толкатель 10 7 клапан 5 максимально поднят над седлом 4 и образует с последним максимальнсе проходное сЕчение, ПоршеНь 16 атмосферным давлением воздуха в полости 19 максимально перемещен 15 влево.Газ высоКого. давления подводится . к клапану 5 по входному каналу 2, В щели. между клапаном и седлом 4 газ дросселируется, его давление понижается, Пониженное давление газа поступает в выходную полость 19 регулятора, Давление газа в полости 19 .повьыается. Под действием этого давления чувствительный элемент 8 поднимается вверх, сжимая пружину задания 11 и передавливая жидкость 14 .из полости 13 по каналу 18 в полость 17. При этом поршень 16 перемещается влево. если выходной канал 3 закрыт, то при определенном давлении ЗО в полости 19, называемом давлением настройки в "статике", чувствительный элемент 8 поднимается вверх настолько, что клапан 5 садится на седло 4 и разобщает входную и выход ную полости регулятора. При отборе газа в объем за регу- . лятором давлеНие в полости 19 и сила его воздействия на чувствительный эле 4 О мент 8 несколько понижается. Это приводит к опусканию .вниз чувствительного элемента 8 и открытию клапана 5. Через образовавшийся зазормежду клапаном 5 и седлом 4 поступает в полость 19 газ, компенсируя отбор газа через регулятор. В установившемся режиме работы между силами, действующими на подвижную систему регулятора, устанавливается,. динамическое равновесие, соответ ствующее определенному расходу. Если расход газа изменяется,то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели.При работе регулятора в расходном режиме на поршне 16 образовывается перепад давления, стремящийся переместить поршень 16 влево ( этого перепада нет при отсутствии расхода газа. через регулятор ), Этот перепад давлений пропорционален величине отбора газа через регулятор. Под действием этого перепада поршень 16 несколько перемещается влево, увеличивая давление жидкости 14в полости 17. Это же давление передается жидкости в полости 13,Под действием давления жидкости 14 в полости 13 поршня чувствительныйэлемент 8 еще больше опускаетсявниз. При этом еще больше увеличивается цель между клапаном 5 и седлом 4. В результате приток газа в полость 19 увеличивается и компенсирует.первоначальное понижение давления в этой полости. Давление в полости 19 равно (или оченьблизко ) давлению настройки в 1 статике". Выходное давление регулятора не зависит от расхода газа. Точность работы редуктора повышается.Воздействие на чувствительный элемент 8 скоростного напора выпаваемога газа ( через поршень 16 и жидкость 14 ) и понижение давления газа в полости 19 происходят практически одновременно. Оба воздействия приводят к увеличению зазора между клапаном 5 и седлом 4 при отборе газа через регулятор. В результате отбор газа, практически не приводитк понижению давления в выходной полостиПредлагаемый регулятор прост по устройству, его чувствительный элемент реагирует как на статические изменения выходного. давления, так и на величину расхода газа через регулятор. Следствием этого является весьма заметное повышение точности работы устройства, независимость точности регулирования от расхода, что обеспечивает заметную пользу в системах регулирования газас большими расходами рабочей средыи выгодно отличает предлагаемый регулятор от известных устройств. Ужгород, ул. Проектная,4