Устройство для регулирования давления газа

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик и 991381(Н 1 М. Кл.ф 6 05.2 16/10 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088.8Опубликовано 210133. Бюллетень Но 3 Дата опубликования описания 23.01.83(У 1) Заявитель54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах.По основному авт. св. 9 900267известно устройство для регулирования давления газа, содержащеепервый регулятор, в корпусе которогоустановлен чувствительный элемент,связанный с регулирующим органом,и второй регулятор, в корпусе которого установлен чувствительный элемент,.связанный с регулирующим органом,причем входная и выходная полостипеРвого регулятора сообщены с входной и выходной полостями второго регулятора соответственно в выходнойполости второго регулятора установлен заборник, а чувствительный элемент первого регулятора выполнен ввиде ступенчатого поршня,-причемполость между его меньшей ступеньюи большей ступенью, обращенной к выходной полости, сообщена с полостьюзаборника 1 1,Недостатком данного регуляторадавления является величина завьааения выходного давления при быстромуменьшении или полном прекращениирасхода среды, Одним из конструктивных приемов, направленным на устранение завышенного давления в,фстр режимен, является расширение каналов пневматической связи с полостью уои,лителя, Однако при расширении каналов ухудшается динамическая устойчивость регулятора. Недостатком устройства является 10 и то, что при некотором сочетаниипараметров расхода среды, величинвходного и выходного давления в неммогут возникать автоколебания регулирующих органов.Кроме тогог канал связи пОЛОстимежду ступенями поршня с выходнойполостью проходит через заборник.При уменьшении расхода. среды давление в заборнике хотя и уменьшается,но остается завышенным, что препятст.вует свободному истечению среди кзполости между ступенями поршня,т.е.устройство, имея склонность к автоколебаниям, обладает пониженным быстродействием при уменьшении расходасреди.Цель изобретения - повышение динамической устойчивости и точности(,при уменьшении. расхода среды ) устрой.ства для регулирования давления газа.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования давления, газа в канале, связывающем эаборник с полостью, образованной ступенями поршня первого регулятора, установлен дроссель и введено кла панное устройство, состоящее из седла и цилиндрического затвора, образующего с корпусом первую полость, связанную с входом дросселя, а со стороны седла - вторую полость, сое О диненную с выходным каналом устройства, причем отверстие седла сообщено с выходом дросселя.На чертеже представлено устройство для Регулирования давления газа.Устройство для регулирования давления газа состоит из первого (мно:горасходногорегулятора 1 и второго малорасходного ) регулятора 2 с параллельно подсоединенными каналами 3 и 4 входными и каналами 5 и 6 выходными. В корпусах 7 и 8 размещены седла 9 и 10 и регулирующие органы затворы )11 и 12. Поршень 13 и ступенчатый поршень 14 является чувствительными элементами с задающими усилиями на них от пружины 15 и 16, сжимаемых винтами 17 и 18, Полости 19 и 20 - выходные полости второго и первого регуляторов соответственно.Заборник 21 обеспечивает торможе- ЗО ние газового потока, идущего через седло 9, а каналы 22 и 23 передают давление в полость 24, Шток 25 передает воздействие поршня 14 на затвор 11. 35Каналом 26 устройство подсоеднняется к выходной магистрали. системы, Большая ступень ступенчатого поршня .14 обращена к выходной полости 20.Дроссель 27 увеличивает время за поминания полости 24, что способству. ет динамической устойчивости устройства. Клапанное устройство 28 обеспечивает быстрое опорожнение полости 24 через каналы 29 - 31 в выходной 45 канал б. Каналами 29 и 32 клапанное устройство 28 связано соответственно с выходом и входом дросселя 27. Цилиндрический затвор 33 перекрывает седло 34 и. образует в корпусе 35 перо вую полость 36 и вторую полость 37.Устройство для регулирования дав-, ления газа работает следующим образом.В исходном положении ступенчатый поршень 14 и поршень 13 поджаты к корпусам 8 и 7, а затворы 11 и 12 отжаты от седла 9 и 10Пружины 15 и 16 сжаты винтами 17 и 18 до усилий, обеспечивающих настройку регуляторов 1 и 2 в безрасходном режиме на номинально равное выходное давление. При подаче входного давления по каналам 3 и 4 при перекрытой выходной магистрали полости 19 и 20 выходного давления заполняются газом, 65 в них устанавливается требующеесявыходное давление, затворы 11 и 12.перекрывают седла 9 и 10.При включении малого расхода всту.пает. в работу второй малорасходныйрегулятор как более точный, более чувствительный к изменению расхода. Это объясняется в первую очередь усилием герметизации седла 9 затвором 10 и по сравнению с парой затвор-седло первого (многорасходного ) регулятора 1. По мере увеличения расхода плотность, скорость и, следователь" но, динамическая составляющая потока перед заборником 21 увеличиваются, В эаборнике газовый поток тормозится.Повышенное давление при этом по каналам 22 и 23 передается на вход дросселя 27 и в полость 24, образованную ступенчатым поршнем 14, Повышающееся давление в полости 24 способствует перемещению ступенчатого поршня 14 в направлении отжатия затворов 12 от седла 10. Таким образом, уже при малом общем отборе газа через канал 26 газовый поток за седлом 9 малого диаметра имеет достаточную скорость и плотность и способствует включению в работу первого много- расходного регулятора 1, Дальнейшее увеличение отбора газа вызывает некоторое понижение давления в полостях 19 и 20, Второй малорасходныйрегулятор 2 как более точный начинаетреагировать на уменьшение давления вполости 19, поршень 13 через шток25 дополнительно отжимает затвор 11от седла 9, давление в заборнике иполости 24 увеличивается. В первоммногорасходном ) регуляторе; кромереакции ступенчатого поршня 14 науменьшение давления в полости 20,имеет место еще и реакция этого поршня на увеличение. давления с другойстороны, т.е. в полости 24. Затвор12 также дополнительно отжимаетсяот седла 10, увеличивая приток газав полости 19 и 20. Давление в этихполостях увеличивается и остаетсяблизким к требующему выходному давлению при параллельных расходах поканалам 5 и б,. В установившихся режимах давлениев эаборнике 21 первой полости 36клапанного устройства 28 и в полости 24 равны. Давление во второйполости 37 ниже указанного давленияи равно давлению в канале 26, Приуменьшении отбора газа через канал26 давление в полостях 19 и 20несколько повышается, Перемещениепоршня 14 из-за повышенного давления в полости 24 затруднено. Поршень 13, реагируя на увеличенноедавление в полости 19, перемещается, расход газа через седло 9 и давление в заборнике 21 и в первой полости 36 уменьшаются. Так как уси991381 з 131/65 одписное ВНИИПИ ЗаТираж 872 лие пружины, поджимающейцилиндрический затвор 33, мало, то затвор под воздействием создавшегося перепада давлений в канал 30 и в первой полости .36 отжимается от седла 34. Перепад давлений в канале 30 и во , второй полости 37 еще более значительный и полость 24 опоражнивается с достаточной скоростью. Этой особенностью обусловлена хорошая реакция всего устройства на уменьшение расхода газа - фэабросы" выходногодавления, особенно при быстром уменьшении расходаот максимума до нуля, значительно уменьшаются.Таким образом, эа счет работы дросселя 27 увеличено время заполнения полости 24, что способствует повышению динамической устойчивости всего устройства. Значительный перепад давлений в полостях 24 и 37 способствует быстрому опорожнению полости 24 при незначительном снижении давления в заборнике 21 и в полости 36. При этом фэабросы" выходного давления уменьшаются,следовательно, точность устройства повышается.В зависимости от конструктивных параметров устройства для регулирования давления газа цилиндрический затвор 33 может быть дополнительно уплотнен, например, фторопластовым или резиновым кольцом.Использование изобретения позволит повысить динамическую устойчивость устройств для регулирования давления газа и повысить точность регулирования давления в системах газоснабжения. формулаизобретения 0Устройство для регулирования давле;ния газа по авт. св. В 900267, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности и динамической устойчивости устройства, в нем 15 в канале, связывающем .заборник сполостью, образованной ступеняьопоршня первого регулятора, установлен дроссель и введено клапанноеустройство, состоящее из седла и 2 р цилиндрического затвора, образующегос корпусом первую полость, связаннуюс входом дросселя, а со стороны сеДла - вторуюполость, соединенную свыходным каналом устройства, причем 25 отверстие .седла сообщено с выходомдросселя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР ЗО е 900267, кл. а 05,В 16/10, 1980