Регулятор давления газа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик, Государственный комитет СССР по делам изобретений и отирытий.4 (088.8) Дата опубликования описания 070780(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Изобретение относится к системамрегулирования неэлектрических величин,Известен регулятор давления газа,содержащий корпус с входным и выхбдным каналами, и дросселирующий кла- .пан, связанный штоком с чувствительным элементом 1).Недостатком этого регулятора являЕтся невысокая точность регулирования при больших выходных давленияхи расходах газа.Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является регулятор давления газа содержащий корпус с входным и выходным каналами, регулирующий орган, выполненный в виде подпружиненного пологопоршня с седлом, в котором расположен дросселирующий клапан, связанныйштоком с чувствительным элементом 2 Недостаток известного регуляторадавления газа является невысокая точ ность за счет наличия лишь одногодросселнрующего клапана, кроме того,известный регулятор давления обеспе.чивает одновременное получение навыходе только одной величины понижен ного давления, что, сужает его функциональные воэможности.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональныхвозможностей регулятора,Поставленная цель достигается теь,что в нем чувствительный элемент выполнен в виде второго полого йоршняс седлом, в котором установлен вторбйдросселирующий клапан, связанныйвторым штоком с регулирующим органоз 4,а на наружной поверхности второго,полого поршня выполнена кольцеваяпротбчка, соединенная каналом с внутренней полостью второго полого порюня и с выполненным в корпусе вторымвыходным каналам,При таком исполнении регулятор обеспечивает две ступени дросселирования газа. Первая ступень дросселирования газа выполняется первым дросселирующим клапаном. Редуцированное этим клапаном давление поступает в первый выходной каналрегулято ра и одновременно на вход второго дросселирующего клапана, на котором осуществляется вторая ступень редуцирования давления, которое подается во второй выходной канал устройстваТак как на втором клапане дросселировавие газа производится с меньшегодавления (с редуцированногопервымклапаном давления), то давление навтором выходе регулятора будет ниже, .чем давление среды в первом выходно 9канале. Этим достигается получениеодновременно двух значений пониженного давл чия рабочей среды, что:.озволяет расширить Функциональныевозможности регулятора. 10Так как на вход нторого дросселирующего клапана поступает стабилизйрованное данление (после первогодросселирующего клапана), то точностьпонижения давления во втором выходном канале будет существенно повышена, Вместе с тем датчиками давления(чувствительными элементами) обоихдросселирующих клапанов являются одни и те же элементы (выполненные ввиде полых поршней регулирующий орган и чувствительный элемент).На чертеже представлен описываемыйгазовый редуктор, продольный разрез,Регулятор давления газа состоитиз корпуса 1 с входным 2, первым 3 и 25вторым 4 выходными каналами. Корпусзакрыт стаканами 5 и б, в которыеввернуты соответственно регулировочные винты 7 и 8, взаимодействующиечерез тарели 9 и 10 с пружинами 1 1 Яи 12, вторые концы которых опираютсяна регулирующий орган 13 и чунствнтельный элемент 14. Во внутренней полости 15 регулирующего органа 13 раз-мещен первый дросселирующий клапан З 516 с первым штоком 17, взаимодействующим через кронштейн 18 с чувствительным элементом 14. Внутренияя полость 15 каналами 19 сообщена с полостьюкольцевой проточки 20 на наружнойповерхности регулирующего органа 13 0между его уплотнительными поясами 21.Полость кольцевойпроточки 20 сообщена с полостью входного канала 2. Вчувствительном элементе 14 выполнена.внутренняя полость 22, н которой установлен второй дросселирующий клапан 23 с пружиной 24 и вторым штоком25, проходящим в канале 26 седла 27и взаимодействующим через кронштейн28 с регулирующим органом 13, 50Внутренняя полость 22 каналами29 сообщена с полостью кольцевой проточки 30 на наружной поверхности чувствительного элемента между уплотнительными манжетами 31. Полость кольцевой проточки 30 сообщена с полостью второго выходного канала 4. Полость низкого давления 32 между регулирующим органом 13 и чувствительным элементом 14 сообщена с полостьюпервого выходного канала 3. 60Регулятор давления работаетследующим образом.В исходном положении пружины 11 и 12 сжаты соответственно винтами7 и 8 через тарели 9 и 10, Регулиру-65 ющий орган 13 и чувствктельный элемент 14 занимают соответственно крайнее нижнее и крайнее верхнее положение у упора корпуса 1.Первый и второй дросселирующие клапаны 16 и 23 кронштейнами 18 и 28 отжаты от своих седел. Полость входного канала 2 через кольцевую проточку 20, каналы 19, щель между первым дросселирующим клапаном 16 и регулирующим органом 13 сообщена с полостью 32 низкого данления, которая, н свою очередь, сообщена с по.-. лостью первого выходного канала 3 и через канал 26, цель между вторым дросселирующим клапаном 23 и седлом 27, канал 29 и кольцевую проточку 30 с полостью второго выходного канала 4,Газ высокого давления подается через входной канал 2, проточку 20, каналы 19 и полость 32 низкого давле". ния, откуда газ поступает в первый выходной канал 3. В щели между первым"дросселирующим клапаном 16 и регулирующим органом 13 происходит дросселиронание газа, его давление понижается. Газ под низким давлением из полости 32 поступает н первый выходной канал 3, Одновременно газ из полости 32 по каналу 26, через затор между седлом 27 и вторым дросселирующим клапаном 23, по каналам 29 и 30 поступает во второй выходной канал 4. В дросселирующей щели между седлом 27 и вторым дросселирующим клапаном 23 происходит также доосселирование газа, поступающего из полости 32Во втором выходном канале 4 давление газа ниже, чем в полости 32 . Данление в полости 32 на регулирующий орган 13 и чувствительный элемент 14 уравновешивает усилия пружин 11 и 12. Давление в полости низкого давления 32 (давление в первом выходном кана- ле 3) повышается, По мере повышения выходного давления регулирующий орган 13 перемещается вверх, сжимая пружину 11, а чувствительный элемент 14 перемещается вниз, сжимая пружину 12. При этом кронштейн 28 перемещается вверх, а второй дросселирующий клапан 23 под воздействием пружины 24 перемещается вверх, уменьшая.проходное сечение приближением к седлу, 27. Кронштейн 18 опускается вниз, и клапан 16 под воздействием входного давления в полости 15 перемещается вниз, уменьшая величину дросселирующей щели. Если выходные каналы закрыты, то при определенных давлениях (давлениях настройки) в полостях вы" ходных каналов 3 и 4 дросселирующие клапаны 16 и 23 герметично перекроют каналы своих седл.При отборе газа в объеме за регу-лятором через перный выходной канал 3 давление в полости 32 и сила его воздействия на регулирующий орган 13 и чувствительный элемент 14 сни746461 Формула изобретения жаются, Это приводит к подъему вверх;регулирующего органа 13 и вниз чувствительного элемента 14, что приведет к открытию дросселирующих клапа;нов 16 и 23 и дросселирующего газавобразовавшихся щелях между этимиклапанами и уплотняющими кромкамиседла регулирующего органа 13 и седла 27. Давление в выходной полостиснова повышается и при некоторомего значении между силами, действующими на подвижную систему регулятора,устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенномурасходу газа через первый выходнойканал 3. Если расход газа изменяется 15то новое равновесие наступает придругой величине дросселирующей щели.При отборе газа в объеме за регулятором через второй выходной канал 4давление в полости 22 и сила его воздействия на второй дросселирующийклапан 23 снижаются. Это приведет копусканию второго дросселирующегоклапана 23 вниз (открытию его) и дросселированию газа в образовавшейся щели между дросселирующим клапаном и 35седлом 27. Приток рабочей среды вовторой выходной канал 4 компенсируетотбор газа за регулятором, Дросселирование газа в зазоре между вторымдросселирующим клапаном 23 и седлом 3027 приведет к понижению давления впо 1 тсти 32 низкого давления, что, всвою очередь, обусловливает перемещение вниз регулирующего бргана 13 ивверх чувствительного элемента 14, 35Между первым дросселирующим клапаном16 и регулирующим органом 13 образуется цель, в которой газ будет дросселироваться, поступая из. входногоканала 2 в полость 32. Давление в полости 32 повышается и при некоторомо Оего значении между силами, действую"шими на подвижную систему редуктора,установится динамическое равновесие,соответствующее определенному расходу газа через второй выходной канал 454, Если расход газа изменяется, тоновое равновесие наступает при другой. величине дросселирующих щелей междуклапанами 16 и 23 и седлом регулирующего органа 13 и седлом 27 соответственно .Входным давлением для второго дросселирующего клапана 23 является низкое давление в полости 32,Это определяет более низкое давлениев полости второго выходного канала 4.Статическая точность работы второйступени стабилизации давления, узломдросселирования которой является второй дросселирующий клапан 23, сущест"венно зависит от стабильности входно- Ого давления,В предлагаемом регуляторе входныМдавлением для второй ступени дросселирования является низкое давление вполости 32, которое поддерживается с". 65 высокой точностью совместным и суммарным воздействием на первый дросселирующий клапан 16 регулирующего органа 13 и чувствительного элемента 14,Повышение стабильности давления навходе во вторую ступень дросселирования(в полости 32) обуславливает высокую точность поддержания требуемойвеличины давления во втором выходномканале 4. Чувствительными органами,реагирующими на изменение выходногодавления ( в выходных каналах 3 и 4)или расхода, для обоих ступеней дросселирования является одни и те жеэлементы - регулирующий орган 13 ичувствительный элемент .14, Это свидетельствует о том, что в описываемом редукторе обе ступени стабилизации решают общие задачи и обеспечивают получение общего результата. При одновременном отборе газа из выходных каналов 3 и 4 редуктор работает аналогично работе при отборе га" за во второй выходной канал 4.Настройка редуктора давления газа на требуемое давление на выходе производится регулировочными винтами 7 и 8. При вворачивании этих винтов давление ввыходных каналах 3 и 4 регулятора повышается и наоборот,Предлагаемый регулятор давленкя газа обеспечивает возможность одновременного получения двух значений выходного низкого давления рабочей среды. Это расширяет функциональные воэможности устройства, так как позволяет использовать его в системах, в которых требуется различное давление газа. Стабилизация давления на входе во вторую ступень дросселирова;, ния газа позволяет существенно повысить точность поддержания выходного давления во втором выходном канале 4. Регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и первым выходным каналами, регулирующий орган, вы" полненный в. виде подпружиненного первого полого поршня с седлом, в котором расположен первый дросселирующий клапан, связанный,первым штоком с чувствительным элементом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью йовышения точности и расширения функциональных воэможностей регулятора, в нем чувствительный элемент выполнен в виде второго полого поршня с седлом,в котором установлен второй дросселирующий клапан, связанный вторым штоком с регулирующим органом, а на на-:ружной поверхности второго пологопоршня выполнена кольцевая проточка,соединенная каналом с внутренней полостью второго полого поршня и с вы746461 ИПИ Заказ 4102/16 Тираж 95 одписн филиал ППП Патент, г. Ужгород Проектная,полнеииым в корпусе вторым выходнымканалом. Источники информации,прийятое во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР9 213434, кл. С 05 Р 16/10, 1966.2, Авторское свидетельство СССРУ 590715, кл. С 05 Р 16/10, 1976