Регулятор давления

в ая паэеы ыи ес лм к БСоюз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнит ное ят. сви 2) Заявлено 04 присоелккение 2.7(51) Ч. Кл.6 05 О 16 18-24 заяв Государстввнный комит 23) П риоритет о делам изобретений и открытий(54) РЕГУЛ Р ДАВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к области автоматики.Известны регуляторы давления 111, которые, воспринимая подпружиненным поршневымэле- ментом импульс от регулируемой среды, преоб. разуют его в команду последующим звеньямсистемы регулирования.Недостатком таких регуляторов является повышенная нечувствительность изза трения " портпня о цилиндр и протечки через зазор регу. лируемой среды.Известны также регуляторы давления мем. бранного типа 121, в которых импульс от регулируемой среды передается на мембрану (сильфон) и уравновешивается пружиной. Передача импульса выполняется с помощью следящего" портцня. В этой конструкции в импульсной части полностью исключено трение и нет пере- тока регулируемой среды через неппотности; но давление жидкости из сопла следящего элемента передается на мембрану регулятора давления.Поэтому при изменении давления рабочей жид. кости изменяется положение передающего элемента я мембране. Чтобы уменыпить влияние этого давления, сопло следящего поршня вы.бирают малым и тем уменьшают быстродействие следящего поршня, Это, в свои очередь,приводйт"к"необходимости увеличения числаусиливающих элементов:Наиболее близким по технической сущностик данному изобретению является регулятор дав.ления, содержащий корпус с установленным внем чувствительнкум"элемейтом;ЪыпоМйеннь 1 мв виде подпружиненного блока двух мембран, Оразделяющих корпус на полости подвода и отвода регулируемой среды н полость управляющейсреды 31.Такой регулятор не обеспечивает требуемого 5быстродействия и точности.Целью изобретения является повышение быстродействия и точности регулятора давления.Цель достигается тем, что в регуляторе давления в полости отво 1 та регулируемой среды уста.-новлен элементсопло-заслонка", сопло которо.го расположено на жестком" центре мембраны исоединено каналом с полостью подвода регули.руемой среды, а заслонка установлена на кор.пусе, а также тем, что в полости управляклцей7281среды установлен дросселирующий элемент, выполненный в виде. уравновешенного сдвоенногоцилиндрического и щелевого сопла, заслонкамикоторого являются жесткие центры мсмбран,Регулятор давления представлен на чертеже.Регулятор содержит корпус 1, в котором расположен чувствительный элемент 2. состоящийиз блока двух мембран 3 и 4 с жесткими центрамн 5 н б. Мембраны разделяют корпус на полос.ти подвода 7 и отвода 8 регулируемой среды и 101полость 9 управляющей среды. В полости 8 уста.новлен элемент "сопло.заслонка", сопло 10 кото.рого расположено на,жестком центре б мембраны4 и соединено каналом 11 с полостью 7, а заслонка 12 установлена на винте 13 в корпусе 1, 15Блок двух мембран связан с пружиной 14, Вполости 9 установлен дросселнрующий элемент15, выполненный в виде сдвоенного цилиндрического и щелевого сопла, заслонками которогоявляются жесткие центры мембран 5 и 6 и кото э 0рое соединено с входным патрубком 16, в кото.ром установлены диафрагма 17 и штуцер 18,Пружина 14 регулируется механизмом 19, выполненным в виде винта, Для ограничснйя регу.лятора установлен упор 20. 25Работа регулятора осуществляется следующимобразом.Давление регулируемой среды подводитсяв полость 7. Это давление воздействует на мем.брану 3 с жестким центром 5, жестко соединен- зОную с мембраной 4 с жестким центром 6, опирающимся на пружину 14,Давление управляющей среды подводится через диафрагму 17 к дросселирующему элементу15, имеющему два выходных отверстия: одно з(верхнее) - круглое, второе (нижнее) - кольцевое. Слив из верхнего отверстия регулируетсяжестким центром 5, а из нижнего - жесткимцентром б, Площади верхнего - круглого инижнего - кольцевого отверстий выбираются с 40таким расчетом, чтобы усилия управляющейсреды, воздействующие как на жесткий центр 5,так и на жесткий центр б, были одинаковыми.Этим исключается влияние управляющей средына работу регулятора, Периметр отверстия, через которое сливается среда вверху, в несколькораэ меньше периметра отверстия, через котороесливается среда внизу. Поэтому, при изменениидавления регулируемой среды в камере 7 исоответствующем перемещении мембран 3 и 4, рвеличина сливного сечения изменится значитель.но. При увеличеющ давления управляющей среды суммарное сливное сечение увеличится, а приуменьшении - уменьшится, В первом случаедавление в дросселирующем элементе 15Буменьшится, во втором - увеличится. Измене.ние этого давления будет передаваться черезштуцер 18 последующим звеньям системырегулирования,8 4Из полости 9 управляющая среда сливаетсяв пространство с атмосферным или другим, нозначительно меньшим давлением, чем наимень.шее давление в дросселирующем элементе 15.При этом изменение давления в полости 9не будет влиять на величину импульсного давления, передаваемого на пружину 14, поскольку активные площади мембран 3 и 4 одинаковы. В полость 8 регулируемая среда подводится по каналу 11 через дроссель на выходе,а из полости 8 вытекает через дроссель, уп.равляемый с помощью привода,На жестко связанные мембраны 3 и 4 действует разность давлений в полостях 7 и 8.При этом в полости 8 устанавливается относительно малое давление, не превышающее трехрасчетных неравномерностей давления управляющей среды.Разность усилий на мембраны 3 и 4 уравновешивается пружиной 14.Вытекание регулируемой среды через канал 11 перекрываетея заслонкой 12, установленной на винте 13. Зазор между заслонкой 12 исоплом 10 устанавливается исходя из следующего. Г 1 ри нормальных условиях эксплуатациии нормальном давлении регулируемой средыв полости 7 зазор И выбирается таким, чтобыпри относительно малых перемещениях мембран 3 и 4 количество регулируемой среды,поступающей в полость 8, практически оставалось постоянным. При аварийном повышениидавления в полости 7 зазор " уменьшаетсянастолько, что уменьшается пропуск регулируемой среды в полость 8, Это вызываетуменьшение давления в этой полости и, какследствие, большее перемещение мембран 3 и4, Соответственно давление в дросселирующемэлементе 15 уменьшится больше, чем это соот.ветствовало бы статическому изменению давления в полостях 7 и 8. В данном случаепоявляется включающая связь и при относительно большом уменьшении зазора "О" мембраны 3 и 4 переместятся до упора и сразуоткроют максимальный слив среды дросселирующего элемента 15. Это вызовет появление максимальной команды последующим звеньямрегулирования,Ручное или дистанционное изменение давления регулируемой среды осуществляется с по.мощью механизма 19, воздействующего на на.тяжение пружины 14. Изменяя натяжение пружины 14, можно изменять спивное сечениеиз дросселирующего элемента 15 при неизменном давлении в полости 7 и тем воздейство.вать на агрегат для изменения давления регулируемой среды в желаемом направлении,По техническим условиям иногда требуетсяограничивать действие регулятора при уменьшении давления регулируемой среды сверх уста.72 В 5новленного предела. Для этой цели служит перемещаемый упор 20.Предлагаемый регулятор позволяет повысить быстродействие и точность устройства. Формула изобретения 15 1, Регулятор давления, содержащий корпус с установленным в нем чувствительным элементом, выполненным в виде подпружиненного блока двух мембран, разделяющих корпус на полости подвода и отвода регулируемой среды и полость управляющей среды, о т л и ч а ю . щ и й с я тем, что, с целью повьпдения быстродействия регулятора, в полости отвода регулируемой среды установлен элемент "соплозаслонка", сопло которого расположено на жестком центре мембрань и соединено каналом 8 6с полостью подвода регулируемой среды, азаслонка установлена на корпусе.2, Регулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и й-,с я тем, что, с целью повьпиения точности,в полости управляющей средь 1 установлендросселируюший элемент, выполненный в виде уравновешенного сдвоенного цилиндрического и щелевого сопла, заслонками которогоявляются жесткие центры мембран.Источники информации,принятые во внимание лри экспертизе1. Кириллов И, И. Регулирование паровыхи газовых турбин, Тосэнергоиздат", 1952,с. 45, фи. 24.2. Кириллов И, И. Регулирование паровых игазовых турбин. Тосэнергоиздат", 1952, с. 47,фиг. 2 б.3: Авторское свидетельство ГССР У 31125 б,кл, " 05 О б/Об, 1969 (прототип),