Устройство для разгрузки регулирующего клапана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 934133 Союз Советски кСоциалистическиеРвслублик(5 )М. Кд. Р 16 К 39/02 3 Ьеуааретеанай квветет СССР ае даик язееретевкй к фткрцтвк(72) Авторы изобретения А. А. Виноградов и В. И. Дахно с,.Одесское высшее инженерное морское учиг(54) УСТРфйСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ РЕГУЛИРУЮШЕГО КЛАПАНА Изобретение относится к устройствам для автоматического уравновешивания рабочих органов клапанов, регулирующщ потоки жидкой среды в трубопроводах, и может быть использовано в энергетике, на транспорте, в химической, нефтяной идругих областях промышленности.Известно устройство для уравновешивания клапана, содержащее основной ивспомогательный, связанный со штоком,клапаны, запорные элементы, установленные соосно, причем основной запорный элемент выполнен с центральным отверс. - тием, перекрываемым вспомогательным запорным элементом. Относительное перемешение запорных элементов ограничено упорами, выполненными в основном запорном элементе 1.Однако указанное устройство не позВоляет компенсировать позиционное гидравлическое усилие, возникающее от дей ствия на рабочий орган клапана гидродинамических сил давления протекающей рабочей среды, что приводит к потере. ра- Ю ботоспссобности клапанов. Кроме тога,известное устройство усложняет конструкцию рабочих органов клапанов, что снижает их ремонтопригодность и долговечность.5Известно также устройство для компенсации сил, действующих на рабочий орган клапана под воздействием протекающей рабочей среды, содержащее механический источник энереии, связанный со 10штоком клапана через передачу с переменным передаточным отношением, Передачавыполнена в виде профильного элемента,рабочая поверхность которого наклонена коси штока клапана, а механический источ 1ник энергии выполнен в виде пружины.Пружина размещена в цилиндрическом корпусе с поршнем, на конце штока которогоустановлен ролик, обкатывающий рабочую 20поверхность профильного элемента. Штокклапана и рабочий орган перемешаются спомошью привода, при этом ролик обкатывает рабочую поверхность профильногоэлемента и перемещает связанный с ним3 9341 поршень цилиндрического корцуса, в котором расположена пружина. Сжатие пружины, изменяющееся в зависимости от положения штока клапана и овязанного с этим профижного элемента, дает соответствующую ком 1 поненту силы противодействующую позиционной нагрузке, возникающей от совместного цействия на рабочий орган клапана гндростатических и ицроцинамических сил давления протекающей рабочей срецы 2. 10Выполнение перацачи с переменным передаточным отношением в вице профильного элемента с наклоненной к оси штока клапана рабочей поверхностью позволяет передавать уравновешивающее усилие на рабочий орган клапана только в направлении, определенном наклоном этой повер- ности. Характер изменения уравновешивающего усилия (его увеличение или умень шение) .при движении ш 1 ока клапана на ог,е крытие или закрытие определен тем же наклоном рабочей поверхности профильного элемента.Нецостатком устройства является то, что направление и характер изменения уравн овешивающе го усилия взаимосвязаны и менять одно из них независимо от другого конструкция .известного устройства ие позволяет. Поэтому известное устройство становится неработоспособным, если при движении рабочего органа клапана в надравденни от сецла, сила, действукицая иа этот орган под воздействием протекающей рабочей среды, направлена по движению и убывает, а направленная против35 движения - возрастает и наоборот, если прн движении рабочего органа клапана в направлении к посадочному седлу, сила, действующая на этот орган поц воздействием протекающей рабожй среды, навраво лена против движения возрастает, а направленная по движению - убывает так как конструкция устройства не позволяет реализовать соответствующих изменений прь. тнвоцействуюших усилий.5Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет увеличения множества характеристик изменения уравноюшиваюшего усилия, реализуемого устройс твом.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее посл.довательно расположенные цатчик положения штока клапана, формирователь сигнала цля компенсации позиционной нагрузки систочником энергии и исполнительный ме ханизм, связанный со штоком клапана, снабжено двумя дискретными пневмораспрецедителями, установленными до и пос мораспрецелитель 6 пневматический реаакюций блок 6 с источником сжатого воздуха, второй двухпоэиционный пневмсь раснреаедитель 7 и пневматический мембранный испоащтельный механизм 8, имевший цве камеры 9 и 10, Пневматичесий мембранный испощитедьный механизм 8 установлен на штоке 3.В процессе работы клапана его рабочий орган 4 со штоком 3 перемешается. Пневмоцатчик 1 .связанный двупдечим рычагом 2 со штоком 3 клапана, через цвухпоэициоиный пневмораспределитель б подает сжатый воздух под давлением Р 1пропорциональным положению штока 3, на вход пневматического решающего блока 6. Пневматический решающий блок 6, настроенный в соответствии с изменением позиционной нагрузки, ваяющей на рабочий орган 4 клапана под воздействием протекающей рабочей срецы, формирует динейнуюзависимость вица Рг. = Ро фр 1 (1) - давление на выходе пневматического решающего блока 6, .соответствующее позициснной нагрузке, действующей на рабочий орган 4 клапана в его крайнем положении, принятом эа начальное;- давление на выхоце пневматического решающего блока 6, .соответствующее позиционной нагрузке, действующей на рабочий орган 4 клапана в прогце Р Омежуточном наложении (в крайнем положении Р 2 Ро)К - коэффициент пропорциональности, величина которого определена настройкой пневматического решающего блока 6.Сжатый воздух поц давлением Р подается через двухпозиционный пневмораспрецелитель 7 в одну из камер 9 и 10 пневматического мембранного исполнительЗЭ 4ж формирователя сигнала для компенсации позиционной нагрузки, выполненного в виде пневматического решающего блока, причем датчик положения штока клапана и исполнительный механизм пневматические,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство соцержит последовательно расположенные и связанные между собой пневмоприводами пневмоцатчик 1, связанный двупдачим рычагом 2 со штоком 3 рабочего органа 4, двухпозиционный пневИИПИ Заказ 3895/28 Тираж 990 Подписно илиад ППП Патент, г, Ужгород, уи. Проектная, 4 5 934 ного механизма 8, создавая тем самым уравновешивающее усилие на штоке 3 клапана, а значит и на его рабочем органе 4, В случае, есина сила, действующая на рабочий орган 4 поц воэцействием проте- з кающей;рабочей срецы, направлена к исполнительному механизму 8, сжатый воздух поц давлением Р ноцается цвухпозициищым пневмораспрецелнтелем 7 в камеру 9. При изменении направления дей О ствия этой силы на противоположное, пневмораспрецелитель 7 подает сжатый воздух поц давлением Р в камеру 10,Пневмораспрецелитель 5 подает на вход пневматического решающего блока 6 и сжатый воздух под давлением Р по прямой на обратной схеме вклюжния, изменяя тем самым знак коэффициента пропор цнональности к форьыруемой блском 6 ли- нейной зависимссти (1), что меняет ха щ рактер изменения уравновешивающего усилия э Использование предлагаемого устройст- ва цля разгрузки регулирующего клапана обеспечивает простоту его настройки цля ф рабочих сред с различными гнцромехани 1ческими свойствами и необходимые статические свойства автоматических управляющих приводов регулирующих клапанов. Кроме тога, применение предлагаемого 30 133 6устройства ведет к снижению мощностипривода регулирующего клапана, чтопжижает энергозатраты. Ф ормула изобретения устройство цлн разгрузки регулирующего клапана, соаеужищее последматеано расположенные дат вв. положения штока клапана, формирователь сигнала длякомпенсации позиционной нагрузки с источником энергии и исполнительный ме-хжиэм, связанный со, штоком клапана,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыцания надежности работы клапана за счет комиеаеаннн позиционнойнагрузки, оно снабжено двумя дискретными пневмораспрецелителями, устансвленными до и после формирователя сигнала,который выполнен в вице пневматического решающего блока, а датчик положенияштока клапана и исполнительный механизмвыполнены пневматическими,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3601157,кл. 137-630.141 1970,2. Патент ФРГ М 1164181,кл. 47 ф 34, 1964,