Устройство для регулирования давления газа

9) (11) 16 10 51) 4 С ОБРЕТЕНИЯ САН У ЕЛ РЕГУЛИРОВАНИЯ- повьпперегулийство зобретения ойства для газа. Устр ельство СССР 16/10, 1986. СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ 61) 223644321) 4123748/24-2422) 25.09.8646) 15,02.88. Бюл. Р 672) Н.Н.Расчетнов53) 62.646.4(088.8)56) Авторское свидет12364431 кл. О 05(54) УСТРОЙСТВО ДЛ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение автоматического р жет использоватьс снабжения. Цель и ние точности устр рования давленияг носится к областиулирования и мов системах газо1374192 содержит регулятор давления 1 с расположенным в корпусе 3 регулирующиморганом 7, связанным штоком с чувствительньпч элементом 8, нагруженнымпружиной задания 9, и пневматическийклапан 2 с расположенным в корпусе13 регулирующим органом 16, связанным штоком с чувствительным элеменИзобретение относится к области автоматического регулирования, может быть использовано в системах газоснабжения и является усовершенствова 5 нием устройства по авт.св. У 1236443.Цель изобретения - повышение точности устройства.Устройство для регулирования давления газа показано на чертеже. ОУстройство содержит регулятор 1 давления и пневматический клапан 2, предназначенный для создания задающего давления, автоматического измерения гидравлических потерь и выдачи пневматического сигнала на регулятор 1 давления, который содержит корпус 3 с входной 4 и выходной 5 полостями, между которыми установлен регулирующий орган - седло 6 и затвор 7. На 20 чувствительном элементе 8, нагруженном в исходном состоянии пружиной 9 задания, сравниваются усилия от выходного давления и затвора 7 с одной стороны и от давления в рабочей по лости 10 на площадь А с другой. Дроссель 11 соединяет рабочую полость 10 с атмосферой и обеспечивает возможность получения в этой полости переменного давления. Пневматический кла пан 2 состоит из корпуса 12 с входной 13 и выходной 14 полостями, седла 15, затвора 16 и пружины 17. Поршень 18 является чувствительным элементом, на котором сравнивают ся усилие от давления в полости 14 суммарно с усилием от затвора 16 и усилие со стороны поршня 19, который образует в корпусе 12 первую 20 и вторую 21 полости и воспринимает пе репад давления в зоне Б выходной магистрали и в канале 22, имеющем входной дроссель 23 и выходной регулируетом 18, закрепленным в поршне 19,нагруженном через цилиндр 30 второйпружиной задания 29, Регулятор давления 1 снабжен дополнительным поршнем 31, установленным с уплотнениемв полости 33 чувствительного элемента 8 между корпусом и пружиной задания 9. 1 ил. мый дроссель 24, которые позволяютизменять давление в канале 22 с учетом потерь в выходной магистрали.Канал 25 сообщает выходную 14 и рабочую О полости, а канал 26 обеспечивает соединение полости 20 с зонойБ и питание пневматического клапана.Из зоны В выходной полости 5 давление подается на вход дросселя 23.Выходной трубопровод 27 с установленным на нем запорным органом 28обеспечивает подвод рабочей среды кпотребителю и вместе с выходной полостью 5 составляют объект регулирования устройства. Пружина 29 является второй пружиной задания и воздействует на поршень 19 через цилиндр30, герметизирующий полость 21 иобеспечивающий равенство эффективныхплощадей поршня 19, Дополнительныйпоршень 31, установленный с уплотнением в виде кольца 32 в полости 33чувствительного элемента 8, имеетна торцах опорные поверхности Г и Ди связан с чувствительным элементом8 через пружину 9 задания. Полость33 между дополнительным поршнем 31и чувствительным элементом 8 сообщена каналом 34 с атмосферой. Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом.,В исходном положении устройства оно путем сжатия пружины 29 настроено на требующее выходное давление. Затворы 7 и 16 отжаты от седел 6 и 15 пружинами 9 и 29. При этом опорная поверхность Г поршня 31 контактирует с корпусом 3.При подаче входного давления среда из входной полости 4 поступает в выходную полость 5 и далее по кана1374192 ВНИИПИ Заказ 601/43 Тираж 866 ПодписноеПроизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лам 22,27 и 26 - во входную полость 13, а также в первую 20 и вторую 21 полости пневматического клапана. Поскольку усилие пружины 9 сравни 5 тельно мало, то рост давления в выходной полости 5 в основном определяется ростом давления в полостях 14 и 10По достижении некоторого давления в полости 10 (меньшего, чем требуется для рабочего режима) поршень 31, сжимая пружину 9 задания, выходит из контакта с корпусом 3 и входит в контакт с чувствительным элементом 8 опорной поверхностью Д. Пружина 9 задания перестает оказывать воздействие на подвижную систему регулятора, Но поскольку площадь А больше площади чувствительного элемента 8 со стороны выходной полос ти 5, то процесс заполнения выходной магистрали прекращается только при достижении в ней требуемого давления настройки. Рост давления в рабочей полости 10 прекращается еще раньше. 25 Давление в этой полости меньше выходного и соответствует настройке пневматического клапана 2.При закрытом запорном органе 28 устройство выходит на установившийся режим работы, когда давления в полостях 5,20 и 21 равны, негерметичность перекрытия седел 6 и 15 обеспечивает приток среды, компенсирующий ее отток через дроссель 1, В безрасходном режиме при равенстве площадей поршня 18 и цилиндра 30 пневматический клапан 2 работает как задающий регулятор давления.Когда запорный орган 28 открыт, 40 устройство работает в расходном режиме, Гидравлические потери в выходной.магистрали компенсируются работой пневматического клапана 2 и регулируемого дросселя 24, которым при 45 настройках регулируется отток среды из канала 22, и следовательно, давление в нем.Компенсация гидравлических потерь осуществляется следующим образом.Так как местные гидравлические потери, как и потери по длине трубопроводов, пропорциональны квадрату скорости, а при неизменном давлении - квадрату расхода среды, то на участке объекта регулирования от эоны В до эоны Б моделируются потери на всей выходной магистрали. Перепад давления в зонах В и Б, который в канале 22 может быть уменьшен путем некоторого открытия регулируемого дросселя 24, передается на поршень 19. Дополнительное усилие на поршень 19 со стороны полости 21 влечет за собой компенсирующее увеличение давления в полости 14 на некоторую величину ЬР. При определенном соотношении площадей поршней 18 и 19 и поршня 8 (в полостях 5 и 10) это увеличение давления на площади А поршня 8 дает требуемое увеличение давления в выходной полости 5, компенсирующее гидравлические потери давленияВ предлагаемом устройстве пружина 9 задания выходит из контакта с корпусом 3 еще в процессе выхода устройства на рабочий режим, и в рабочем регулируемом процессе не оказывает воздействия на подвижную систему, что исключает ошибку регулирования, связанную с ее деформацией, и повышает точность регулирования давления. Пружина 9 задания, усилие которой в исходном положении устройства в 1,5- 3 раза превышает усилие со стороны затвора 7, обеспечивает отжатие затвора от седла 6 в начальный период выхода устройства на рабочий режим. Рост давления в полости 33 исключается соединением этой полости с атмосферой каналом 34. Формула изобретения Устройство для регулирования давления газа по авт. св. У 1236443, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дополнительный поршень, а вчувствительном элементе выполнена полость, причем дополнительный поршень установлен с уплотнением в полости чувствительного элемента между корпусом и нагружающей чувствительный элемент пружиной задания, а полость между дополнительным поршнем и чувствительным элементом сообщена с атмосферой.