Регулятор давления

11842321 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккхСоциалисткческихРеспублик, Кл,16 К 17/04// 05 Р 16/10 рисоединен ) Приорите Гесударетееиимй комите СССРдо делам изобретений и открытий) Авторыизобретеии И. Савин и В Матекин 71) Заявитель ЕНИЯ 54) РЕГУЛЯТОР игается тем, чт ыполнен из не двух, размещен оршней, приче ен наибольши элементом свяа из кажды ньший нагружеотносительн я цель достэлемент в айней мере г в друге п иной нагруж улирующим й поршень поршней мепружинои ня. Поставленначувствительныйскольких, по крных соосноосновной прпоршень, с регзан наименьшидвух соседнихд лнительнойб щего порш дру уж опо оль 1 Рния на ф На ч ач нойгулирседлавыпоно дршенье усили меньнойседн Изобретение относится к арматуростроению.Известны регуляторы давления после себя 111 и до себя 12), состоящие из основного и вспомогательного клапанов.В этих устройствах вспомогательный клапан повышает их чувствительность, но значительно усложняет конструкцию.Известны также регуляторы давления, содержащие нагруженный основной пружиной чувствительный элемент, связанный с регулирующим элементом 13.Эти устройства состоят из одного основного клапана, что снижает их чувствительность. Чувствительность устройств может быть повышена за счет увеличения эффективной плошади чувствительного элемента, что приведет к росту действующей на поршень силы давления. Для компенсации этой силы потребуется более мощная рабочая пружина. В результате габариты клапана вырастут, пропускная способность уменьшится, а выигрыш в точности и чувствительности окажется небольшим из-за увеличения жесткости рабочей пружины.Цель изобретения - повышение чувствительности. а фиг. 1 изображен регулятор давледо себя (предохранительный клапан); иг, 2 - регулятор давления после себя. ертежах эквивалентные элементы обоз-ны одинаковыми позициями.корпусе 1 устройств выполнены вход и выходной 3 каналы и седло 4. Реуюший элемент 5 нагружен в сторонупружиной 6. Чувствительный элемент лнен из нескольких размещенных соосуг в друге поршней, Наибольший пор 7 нагружен основной пружиной 8, е которой регулируется винтом 9. Наиший поршень 1 О нагружен дополнительружиной 11 относительно большего со го поршня и связан с чувствительным842321 3элементом с помощью толкателя 12 (на фиг. 1 толкателем является сам поршень 10)В регуляторе давления до себя (фиг. 1) чувствительный элемент выполнен из двух поршней, а в регуляторе давления после себя (фиг. 2) - из трех, где дополнительно установлены поршень 13 и пружина 14.Регулятор давления до себя (фиг. 1) работает следующим образом.В исходном положении основная пружина 8 винтом 9 сжата. Поршень 7 опущен вниз до соприкосновения своим упором с днищем корпуса. Регулирующий элемент 5 пружиной 6 прижат к седлу 4 и перекрывает выходной канал 3. Пружина 11 предварительно сжата на величину минимального рабочего давления в системе, т. е, на величину, равную (или близкую) силе давления на поршень 10 рабочей среды, давление которой соответствует наименьшему номинальному (рабочему) давлению,Рабочая среда (газ) поступает через входной канал 2 и дополнительно прижимает регулирующий элемент 5 к седлу 4. Под действием давления газа поршень 7 перемещается вверх, сжимая пружину 8 относительно корпуса 1, а поршень 10 относительно поршня 7. Пружина 11 сжимается давлением рабочей среды на поршень 10. При рабочем давлении в предохраняемой системе (в канале 2) поршень 7, поднявшись вверх, займет определенное положение, при котором пружина 8 сжата силой рабочего давления, на площадь, ограниченную уплотнительной манжетой поршня 7, а пружина 11 сжата силой рабочего давления на площадь, ограниченную уплотнительной манжетой поршня 10.При повышении давления сверх допустимой величины равновесие подвижных частей нарушается, поршень начинает перемещаться вверх, увлекая за собой регулирующий элемент 5, перемещение вверх которого происходит как за счет перемещения пор шня 7 относительно корпуса 1 (при этом сжимается пружина 8), так и за счет подьема поршня 1 О относительно поршня 7 (при этом сжимается пружина 11 ). Регулирующий элемент 5 отрывается от седла 4, между ними образуется щель, через которую газ (рабочая среда) стравливается в атмосферу (дренажную магистраль), При уменьшении давления среды до рабочего поршень 7 опускается вниз, регулирующий элемент 5 садится на седло 4, перекрывая канал 3.Регулятор давления после себя (фиг. 2)работает следующим образом.В исходном состоянии поршень 7 занимает крайнее верхнее положение, пружина 8 расслаблена. Пружины 1 и 14 находятся под предварительным сжатием. Регулирующий элемент 5 под воздействием пружины 6поднят вверх, седло 4 перекрыто. Газ высокого давления подается черезвходной канал 2 к регулирующему элемен 4ту 5, который дополнительно к его пружине 6 прижимается входнымм давлением среды к седлу 4 и не пропускает газ в полость низкого давления за седлом.При настройке регулятора (поворотомвинта 9) рабочая пружина 8 сжимается и через поршень 7, пружину 14, поршень 13, пружину 11, поршень 1 О и толкатель 12 стремится открыть регулирующий элемент 5.Герметичность уплотнения нарушается, и газ проникает в полость выходного канала 3 О (в полость за седлом 4), где его давлениена поршень 7 уравновешивает усилие рабочей пружины 8. Это же выходное давление среды действует на внутренние поршни 10 и 3, перемещая их вверх и сжимая пружины 11 и 14. Если выход из регулятора закрыт, то при определенном давлении (давлении настройки) за седлом 4 элемент 5 снова герметично перекроет седло.При отборе газа в объем за регуляторомвыходное давление и сила его воздействия 20 на поршень 7 (со стороны выходного канала 3) снижаются, Это приведет к опусканию вниз поршня 7, что, в свою очередь, приведет к открытию элемента 5 к дросселированию газа в образовавшейся щели.Давление в выходной полости (за седлом) снова повышается, и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему регулятора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Ес ли расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели, Величина дросселирующей щели определяется взаимным положением поршней чувствительного элемента и наружного поршня относительно корпуса.Увеличение выходного давления приводитк уменьшению величины дросселирующей щели как за счет подъема поршня 7, так и за счет подъема поршней 1 О,и 13. Это приводит к уменьшению поступления газа на 4 в выход регулятора и, следовательно, к восстановлению величины низкого давления регулятора.Если по какой-либо причине выходноедавление (давление за седлом 4) понизится, то поршень 7 под воздействием пружины 8 4 опустится вниз, под воздействием пружины 14 поршень 13 опустится вниз относительно поршня 7, Поршень же 10 под действием пружины 11 опустится вниз относительно поршня 13, Элемент 5 опустито ся вниз на суммарную величину перемещений поршней 10, 13 и 7, Щель между элементом 5 и седлом 4 увеличится. Это приведет к увеличению расхода газа в полость за седлом и к восстановлению прежнего выходного давления.55В обоих случаях изменений величиныдавления на выходе регулятора степень его воздействия на величину дросселирующей щели определяется суммарным относительным перемещением поршней чувствительного элемента.Формула изобретенияРегулятор давления, содержащий нагруженный основной пружиной чувствительный элемент, связанный с регулирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, чувствительный элемент выполнен из нескольких, по крайней мере двух, размещенных соосно друг в друге поршней, причем основной пружиной нагружен наибольший поршень, с регулирующим элементом связан наименьший поршень, а из каждых двух соседних поршней меньший нагружен дополнительной пружиной относительно большего порш ня,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР426099, кл. б 05 Р 16/10, 1970.2. Авторское свидетельство СССР304392, кл. Г 16 К 17/10, 1969.3. Авторское свидетельство СССР524035, кл, Г 16 К 17/04, 1974.842321 йт Г аза о венного к ретений и 35, Ра ш Состав пп Техре Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж -Филиал ППП Патент, гедактор Е. Па Заказ 5018/35 тель И. Мордвид А. Бойкас1006 нниковКорректор ГПодписноета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная, 4 омитеотку скаягород, ул