Регулятор давления газа

Союз Советских Социапистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 830341(51)М. Кл,с присоединением заявки МР(23) Приоритет -С 05 0 16/10 Государственный комятет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявител 4) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА элементе й пружин го элеме ав но ти 5 лапа змеи Наиболее бсущности к изгулятор давлего с входнымседлом размешс пружинои ис предохраниткрывающим осе Изобретение относится к пневмотоматике и может быть использовав различных отраслях промышленноси транспорта для понижения давления газа и исключения чрезмерного повышения давления рабочей среды в пневматических системах.Известны редукционные к ны для высоких давлений газа с ра енным внутри корпуса упругим чувствительным элементом, взаимодействующим с подпрухиненным плунжером. Упругий чувствительный элемент выполнен в виде тарельчатой пружиныГП.Однако эти клапаны характеризуют ся низкой пропускной способностью расходом), имеют невысокую чувствительность, что обусловлено заметной жесткостью и малым рабочим ходом тарельчатой пружины, и не исключают 20 чрезмерного повышения выходного давления,лизкцм по техническои обретению является реФя, в корпусе которо- и выходным каналами и ен редуцирующий клапан толкателем, связанным ельным клапаном, пере-вой канал сброса в поршневом чувствительном. груженном регулируемо Пружина чувствительно цилиндрическая витая Однако точность регулирования данного регулятора ограничена. Точность работы может быть повышена главным образом за счет увеличения площади чувствительного элемента поршня), Но при этом увеличивается и сила давления на поршень. Чтобы уравновесить эту силу, требуется более мощная пружина. Жесткость пружины также увеличивается, а выигрыш в точности сказывается незначительным, особеннона больших выходных давлениях. Кроме того, предохранительный клапан данного регулятора обеспечивает низкую пропускную способность, он компенсирует небольшие вели" чины негерметичностей в уплотнении редуцирующего клапана, При больших перетечках газа со входа на выход, соизмеримых с номинальным расходом регулятора, предохранительный клапан не может обеспечить сброс избыточного давления, которое на выходе значительно повыас. Это может повреждение аппаратуры, питаемойгазом через редуктор, .и снижает надежность работы данного устройства.Цель изобретения - повышение точности и надежности регулятора давления газа.Указанная цель достигается тем,5 что регулятор давления газа, содержащий корпус с входным, выходным канаЛами, патрубком сброса, узлом настройки, чувствительным элементом, предохранительным клапаном и клапаном с толкателем, снабжен опорой и установленными на внутренней поверхности корпуса упорами, а чувствительный элемент и предохранительный клапан выполнены в виде пакета последовательно установленных и попарно связан ных большими основаниями тарельчатых пружин, полости которых соединены с патрубком сброса, причем один конец пакета закреплен на опоре, а другой конец - на узле настройки. 20Внутренняя полость тарельчатых пружин сообщена с атмосферой, а выходное давление воздействует на пакет пружин с наружной стороны, Функции запо;ного органа предохранительного клапана выполняют соприкасающиеся друг с другом внутренние основания (меньшего диаметра) тарелок -пружин. При повышении давления обращенные друг к дрУгу большими основаниями тарелки прухин сжимаются, что приводит к соответствующему перемещению дросселирующего клапана. Деформация каждой тарелки оказывает влияние на положение регулирующего органа, причем эффективная площадь чувствительного элемента увеличена (по сравнению с площадью одной пружины) в столько раз, сколько тарелок в комплекте. Попарная гидравлическая разгрузка пружин (выходное давление 40 сжимает между собой по две тарелки) не требует увеличения жесткости упругого элемента. Это позволяет значительно повысить точность регулирования. При чрезмерном повышении выходного давления попарное сжатие тарелок сопровождается раскрытием стыков между ними по малому основанию. Так как эти стыки раскрываются между всеми парными тарелками, то проходное сече- о ние гредохранительного клапана значительно превышает проходное сечение известного клапана при том же превышении выходного давления. В результате. исключается чрезмерное повышение давления на выходе редуктора, надежность его работы повышается.На чертеже схематически изображен регулятор давления газами, продольный разрез.Устройство содержит корпус 1 с Я входным 2 и выходным 3 каналами и седлом 4. В корпусе клапан 5 с пружиной б и толкателем 7 связан с пружинным чувствительным элементом 8. Чувствительный элемент объединен с предохранительным клапаном и выполненв виде пакета 9 последовательно установленных тарельчатых пружин 10.Пакет 9 пружин 10 с одной сторонысвязан с опорой 11, взаимодействующей с толкателем 7 клапана 5, а сдругой стороны связан с патрубком12 (каналом) сброса предохранительного клапана. Патрубок 12 поджимается к пакету 9 пружин,10 гайкой 13через поршень 14 последние образуютузел настройки регулятора. В корпусе выполнены упоры 15(направляющиеребра), центрирующие пружины 10.В опоре 11 выполнены отверстия 16.Верхняя пружина 10 может быть закреплена на патрубке 12 неподвижно (с натягом), а нижняя пружина -с натягомна опоре 11.Регулятор работает следующимобразом,В исходном состоянии пружины 10сжаты гайкой 13 через поршень 14,опора 11 спущена вниз до упора вкорпусе 1, толкателем 7 клапан 5отжат от седла 4 на максимальнуювеличину. Полость входного клапана2 сообщена с выходным каналом 3. Газвысокого давления через входной канал 2 подается к клапану 5. В проходном. сечении между клапаном 5 и седлом 4 газ редуцируется, его давлениепонижается. Пониженное давлениепоступает на выход регулятора (в полость выходного канала 3), выходноедавление действует на чувствительныйэлемент снизу (воздействуя на опору11) и охватывает пакет 9 пружин10, прижимая их попарно друг к другу.Давление на выходе регулятора повышается. Если выход из регулятора закрыт,то при определенном давлении в полости выходного канала, называемом давлением настройки в статике, клапан 5перекрывает седло 4, разобщая входную и выходную полости. При этомтарелки 10 сжаты между собой настолько, что опора 11 под действием выходного давления ( давления на площадьменьшего основания тарелки 10) поднимается вверх на величину хода клапана 5. При отборе газа в объем за регулятором выходное давление и силаего воздействия на чувствительныйэлемент 8 снижается. Тарелки 10 раэ"жимацтся, опора 11 опускается вниз.Это приводит к открытию клапана 5 идросселированию газа в образовавшейся щели между клапаном и седлом. Давление на выходе снова повышается,и при некотором его значении междусилами, действующими на подвижнуюсистему регулятора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа.Если расход газа изменяется, то новоеравновесие наступает при другойвеличине дросселирующей щели. Причрезмерном повышении. выходного давления пружины 10 сжимаются настолько, что опора 11 доходит до упоров 15 (направляющих ребер) и останавливается. Дальнейшее повышение давления сопровождается дальейшим сжатием пружин и раскрытием стыков по меньшему основанию тарелок 10. Через 5 раскрытые стыки избыточное давление по каналу 12 сбрасывается в атмосферу. При восстановлении рабочего давления тарелки 10 разжимаются, стыки между ними закрываются, сброс газа (О прекращается.В предлагаемом регуляторе площадь чувствительного элемента равна сумме площади наружной (со сторо" ны выходного клапана) поверхности 1 всех тарельчатых пружин 10 и площади меньшего основания (со стороны опоры 11) нижней тарелки, т, е. площадь чувствительного элемента значительна. Причем это увеличение площади не требует увеличения мощности пружин, их жесткость остается неизменной. В результате точность регулирования регулятора значительно повышается.Повышение точности понижения давления газа приводит и к повышению точности работы предохранительного клапана, так как у последнего и у дросселирующего клапана один и тот же чувствительныи элемент, Сброс чрезмерного давления газа через ЗО многие стыки между пружинами 10 обусловливает заметное проходное сечение без заметного повышения давленйя. Это обеспечивает сброс газа из выходной полости при повышении его давле ния сверх допустимой величины при любой величине негерметичности Клапана, что заметно ограничивает возмокную величину превышения давления на выходе и повышает надекность регулятора и всей пневмосистемы.Формула изобретенияРегулятор давления газа, содержащий корпус с входным, выходным каналами, патрубком сброса, узлом настройки, чувствительным элементом, предохранительным клапаном и клапаном с толкателем, о т л и ч а в щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и наде;кности регулятора, он содержит опору и установленные на внутренней поверхности корпуса упоры, а чувствительный элемент и предохранительный клапан выполнен в виде пакета последовательно установленных и попарно связанных большими основаниями тарельчатых пружин, полости которых соединены с патрубками сброса, причем один конец пакета закреплен на опоре, а другой конец - на узле настройки.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 338725, кл. 6 05 0 16/10, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 573799, кл, 0 05 0 1 б/10, 1977830341 Составитель Л. ПодшибихинТехред Н,Майорош О, Макаренк Корре Редакт овх одписное Тир ст