Регулятор давления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 744492 Сокзз СоеетскикСоциалистическихРеспубликло делан изобретений и открытииДата опубликования описания 05.07.80(72) Автор изобретения Г: С. Асланян(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯИзобретение относится к регуляторам не. прерывного действня и может быть нсполь. зовано в системах автоматического регулнровання производственнымн процессами.Известны регуляторы расхода непрерыв. ного действия, содержащне регулирующий орган с чувствительным элементом в виде подпружнненного снльфона, надснльфонное пространство которого через дроссели сооб. щено с реле, с местамн отбора давления и с атмосферой 11).Недостатком этих регуляторов являет- т 0 ся весьма ограниченный состав газовых сред, подлежащий регулированию, так как в ннх имеется сброс части газа в атмосферу.Наиболее блнзкнм по технической сущностт к предлагаемому является регулятор давления, содержащий корпус с входным н выходным каналами н установленным в нем чувствительным элементом, связанным с регулирующим органом н через толкатель н пружину - с чувствительным элементом по зицнонера, снабженного полостями коматтдного н выходного давлений, а также пневмореле, содержащее камеру входного давле. 2ння, чувствительный элемент, соединенный с заслонкой, установленной в сопловой камере двух противоположно расположенных сопел, соединенных соответственно с входным н выходным каналами корпуса )2).Хотя познцнонеры, установленные на ре гуляторах, увеличивают перестановочное усилие штока регулирующего органа за счет некоторого увеличения давления на при. вод, однако этн усилия также ограничены, Поэтому недостатком этих регуляторов яв ляется ограниченная область нх прнменення, которая определяется большими гндродннамнческнми силами, действующимн на шток регулирующего органа прн больших перепадах давлений н больших размерах условного прохода н седла. Кроме того, конструкция этих регуляторов громоздки нз. за больших габаритов пневмопрнвода, что приводит к большому расходу воздуха,Цель изобретения - расширение области применения регулятора.Указанная цель достигается тем, что в регуляторе камера входного лавлення пнев. мореле соединена с полостью выходного давления познцнонера, а сопловая камера через3переменный "дросселЪ:" -с полбстью чувст.вительного элемента.1 а чертеже изображена принципиаль"ная схема регулятора. Регулятор давлениясостоит цз пневматического позиционера 1, регулирующего. органа 2 и пневмореле 3.Г 1 озкциоцер 1 содержит чувствительныйдвухмембранный элемент 4 с двумя соединешгыми между собой мембранами с равными эффектИвными площадями. Между мембранами,элемента 4 размещены соила 3 и 6, взаимодействующие с мембранами, как 1 с заслонками. Сопло 5 сообщено с давлением питания, а сопло 6с атмосферой.Сопла 5 и 6 и мембранный элемент 4 образукт герметичную сопловую камеру позиционера 1. Камера над верхней мембраной эле мента 4 также герметична и является полостью командного давления Р(от ручного или автоматического управления). Нижняя мембрана элемента 4 подпружицена одним- концом пружины 7. Другой конец пружины"запирается в толкатель позиционера 8, ко- ффторык проходит через сальнйковое уплот.некие 9 и соединен с толкателем 10 регулирукццего органа, несущим на себе затвор, взаимодействующий с седлом. Уплотнение 9 также может быть сцльфонным. Толкатель 10 соедцйен с дном чувствителькрго элемента -- сильфоца 11. Последний взаимодействует с пружиной 2 и делит регулирующий орган ца две изолированные полости: ниж.нюю - проточную, где размещается седлос затвором и полость чувствительного эле Зф мента 3. В качестве чувствительного эле.мента 1 может быть применен также пор. шець или мембрана.11 невматическое реле 3 состоит из трехсвязанных штоком 14 чувствительных эле ментов: мембраны 15, сильфонов 16 и 17, которые образувтчетйре -камерй; первая из которых 18 соединена с атмосферой, вторая (сопловая) камера 19 снабжена укреп.ленной ца штоке 4 заслонкой 20, с двух сторон которой установлены сопла 2 и 22, фзсоединенные соответственно с выходным 23и входным 24 каналами корпуса 25 импульсными трубками 26 и 27, а в третьей камере 28 расположена пружина 29, четвертая "ка мера (входного давления) 30 пневмореле соединена импульсной трубкой 31 с"полостью 32 выходного давления, Вторая каме.ра пневмореле 19 через переменный дрос сель 33 соединена с полостью чувствительного элемента 13 регулируюгцего органа 2 импульсной трубкой 34.Регулятор давления работает следующимобразом.Перед началом работы жесткость пружины 7 и степень ее предварительной затяжкк к двухмембранному элементу 4 берутся (настраиваются) тзким образом, чтобы" нзчало трогациц с места элемента 4 осущестаФГФжь"при некотором командном давле нии Р=Рз (обычно РО=0,2 Х 9,8 Х 10 Па), а при конечном значении Рк = Ир(обычно Ря = 9,8 10 ф Па) мембранный элемент 4 уравновешивался бы при перемещении за твора на величину его рабочего хода.При этом, если командное давление Р= О,то под действием подпружиненного элемен. та 4 сопло 5 закрыто, а Сопло 6 открыто, Тогда камера ЗО над мембраной 16 соедине на с атмосферой и под действием пружинц реле сопло 21 камеры 19 закрыто, а сопла 22 открыто. При этом рабочая среда, про текаюшая через регулирующий орган, из входного канала 24 под давлением Р, начинает перетекать по импульсной трубке 27 в камеру реле 19 и далее по трубке 34 и переменному дросселю 33 - в полость 13 с давлением Р. Благодаря разности давлений Р - Рнад и под сильфоном1 вознккает сила, направленная вниз. Эта сила, преодолевая силы жесткости пружины2 и скльфона,11, силу трения в сальнике 9, гидродинамическую силу, действующую назатвбр со стброиы потока среды, закрываетзатвор. ЗатЪбр "остается закрытым до тех пор, пока командное давление Р не пре высит давление Ро.При заданном значении Р :Рз мембранный элемент 4 закрывает сопло 6 и откры вает сопло 5. Давление питания воздуха пе импульсной трубке 31 поступает в камеру 30, под действием которого сопло 22 каме ры 19 закрывается, а сопло 21 открывается. Благодаря этому из полости 13 рабочая сре да с давлением Р через трубку 34, дроссель 33 поступает в камеру реле 19 и далее, через сопло 21 в выходной канал 23 регулирующего органа 2, где давление среды Рз.С течением некоторого времени, регули руемого переменным дросселем 33, давление в полости 13 падает. Благодаря этому, под действкем сил жесткости пружины 12 и сильфона 11 толкатель регулирующего органа О поднимается. Это перемещение толкателя 10 вызывает деформацию пружины 7 дотех пор, пока силы ее жесткости не уравновешены силой, развиваемой заданным ко. мандным давлением Р. Незначительное превышеяие силы жесткости пружины 7 над силой, развиваемой давлением Р, вызывает закрытие сопла 5 и открытие Сопла 6. Тогда давление в камере 30 падает, что вы зывает закрытие сопла 21 к открытие соп. ла 22 камеры 19 и, соответственно, повыше. нке давления в полости 13 (благодаря связи этой полости через трубку 34, дроссельЗЗ, 19 и импульсную трубку 27 с давлениемР,. Г 1 овышенке давления в полости 13вновь вызывает опускание толкателя 1 О, что, в своюочередь, уменьшает усилие пружины 7, закрывает сопло 6 и открываетсопло 5. Это "соответственно, приводит к пеерзспределеййю " открытйя" и закрытия сопел в камере 19 и снижению давления я полости 13.Таким образом, давление Р в полости 13 всегда является так, чтобы обеспечить пере мещение толкателя 1 О, пропорциональное командному давлению Р. Чем больше гидравлическое сопротивление переменного дросселя 33, тем меньше колебание давления Р и тем точнее установка затвора.Пневмореле 3 играет роль пневматического исполнительного механизма. Сопла ре. ле имеют малые диаметры отверстия (около 3 мм), поэтому для их открытия или закры. тия ход мембраны 15 незкачителен. Гидродинамнческие силы, возникающие при истечении рабочей среды через сопла таких размеров, также невелики. Поэтому масса и габариты реле получаются малымк. В от. лнчне от существующих пневмоприводов размеры реле независимы от размеров условного прохода и седла клапана и величины хода его штока. Поэтому габариты регулятора расхода получаются также малыми.Толкатель позиционера 8 воспринимает . на себя весьма незначительные нагрузки по сравнению с толкателями существующих пневмоприводов, сочлененных с толкателем регулирующего органа, поэтому диаметр толкателя 8 принимается малым. В соответствии с этим уменьшается к сила трения в сальнике 9, Ввиду того, что диаметр услов. ного прохода н диаметр седла регулирующего органа здесь практически неограничены, то расширяется область применения устройства.Использование предлагаемого Изобретения позволяет получить экономический эффект благодаря уменьшению габаритов и массы устройства, экономии расхода нцзду ха, а также унификации конструкции ир ее применении в широком диапазоне изме нения. параметров среды.3. формула изобретенияРегулятор давления, содержащий корпусс входным и выходным каналами и установленным в нем чувствительным элементом,фф связанным с регулирующим органом н через толкатель и. пружину .- с чувствительным элементом позиционера, снабженногополостями командного н выходного давлний, а также пневмореле, содержащее камеру входного давления, чувствительный эле.мент, соединенный с заслонкой, установленной в сопловой камере двух противонолож.но расположенных сопел, соединенных соот.ветственно с входным и выходным какала.ми корпуса, отличающийся тем, что, с це 26 лью расширения области применения регу.лятора, камера входного давления пневмо.реле соединена с полостью выходного давления позиционера, а сопловая камера черезпеременный дроссель - с полостью чувст,вительного элемента.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССР234156, кл. б 05 0 11/06, 1965.2. Слободкин М. С., Смирнов П. Ф., Кафф зинер Ю. Я, Исполнительные устройства регуляторов, М., Недра, 192, с. 251259кибенкоч КоПод Составитель В. Сч Техред К. Ц 1 уФриТираж 95611 НИЙПИ Государетвенногоно делаю изобретений113035, Москва, Ж - 35, Раулнал ППП с Патент, г. Ужг Редактор А. ЛолиннЗавяз 319:Ч 12 рректор НпнсноеСССРийд. 4/5Проектная комитети открытшская нод, ул. рягор