Регулятор давления газа

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОевСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5)М. Кл С 05 0 16/10 Веударстввиный комитет де делам нзооретений н открытий Опубликовано 15.07.81. Бюллетень26Дата опубликования описания 1 7.07. 81(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА. Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использованов пневмоавтоматических системах дляпонижения давления газа в различныхотраслях промышленности и транспорта.Известен редуктор давления газа,в корпусе которого с входной и выходной полостями и седлом между нимиразмещен дросселирующий клапан, взаимодействующий с чувствительным элементом, нагруженным упругим элементом Г 1.Эти редукторы являются одноступенчатыми регуляторами и характеризуют-ся невысокой точностью при большомрасходе.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсярегулятор потока, в корпусе которого 2 ос неподвижным седлом размещен подпружиненный дросселирующий клапан,связанный толкателем с регулируемымпружинным упругим элементом. В качестве упругого элемента использована цилиндрическая витая пружина сжатия, упругая характеристика которой линейна, коэффициент жесткости (жесткость) постоянен и не зависит от деформации 1. 21.Недостатком этого устройства является невысокая точность понижения давтечия газа при большой производительности (расхода), или низкая производительность при удовлетворительной точности регулирования, так как при увеличении производительности регулятора (при большей высотЕ подъема клапана над седлом) увеличивается .погрешность регулирования (точность понижается). Обеспечение погрешности в допустимых пределах не позволяет повысить расход через регулятор.Цель изобретения - повышение точности редуктора давления газа.Поставленная цель достигается тем, что регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной по7293 ф 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 84 лостями, в котором установлен основной клапан, связанный толкателем с чувствительным элементом, и пружина задания с регулировочным винтом, содержит дополнительный клапан, связанный с чувствительным элементом через толкатель, длина которого меньше длины толкателя основного клапана.Такое выполнение толкателя обеспечивает дополнительному клапану меньшее открытие, чем подъем над седлом основного клапана. Исполнение регулятора давления в таком варианте и при работе его на большом расходе открыты оба клапана, редуцирование .газа происходит через оба клапана. Это рбусловливает обеспечение большего расхода при меньшем перемещении чувствительного элемента (при меньшем подъеме основного клапана над седлом). Производительность и точность работы регулятора повышается.Вариант предлагаемого регулятора давления газа предполагает нагружение чувствительного элемента фасонной пружиной. При этом чувствительность редуктора при работе с большим рас" ходом повышается, фасонная пружина имеет жесткую возрастающую нелинейную характеристику (ее жесткость по мере увеличения сжатия увеличивается). При работе редуктора с большим расходомпружина расслабляется (ее сжатие уменьшается), жесткость ее уменьшается, так как при сжатии пружины ее единичная деформация достигается при меньшем увеличении силы давления (при меньшем изменении давления на выходе редуктора).На чертеже изображен предлагаемый регулятор давления газа, продольный разрез.Регулятор давления газа состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 полостями и седлом 4. В корпусе размещен основной клапан 5 с пружиной 6 и толкателем , взаимодействующим с чувствительным элементом 8, нагруженным пружиной задания 9 посредством регулировочного винта 10 и опорной тарели 1. Чувствительный элемент можетбыть поршневым, мембранным или сильфонным. Пружина задания выполнена фасонной (конической, параболоидной илителескопического вида). В корпусе выполнено дополнительное седло 12 и размещен (по крайней мере один) дополнительный клапан 13 с пружиной 14 и тол/кателем 15, взаимодействующим с чувствительным элементом 8, длина когорогоменьше длины толкателя 7 основногоклапана, обеспечивающий дополнительному клапану меньшее открытие, чемподъем над седлом основного дросселирующего клапана, Последнее обеспечивается выполнением дополнительногоседла в корпусе ниже основного седла,Дополнительных дросселирующих клапанов могут быть один и более, но ониимеют различный ход, не превышающийхода основного дросселирующего клапана. Корпус закрыт стаканом 16.Регулятор давления газа работаетследующим образом.В исходномсостоянии регулятор настроен на определенное выходное давление, его пружина 9 сжата винтом 1 Очерез тарель 1, Чувствительный элемент 8 максимально опущен, клапаны 5и 13 толкателями 7 и 15 отжаты отседел 4 и 12 и образуют максимальныедросселирующие щели. Открытие клапана 13 меньше подъема над седлом 4 основного клапана 5.Газ высокого давления подводитсяк клапанам 5 и 13 через входной клапан 2, В щелях между клапанами иседлами 4 и 12 газ дроссепируется,его давление понижается. Газ с пониженным давлением поступает на выходрегулятора (в полость выходного канала 3). Давление в выходной полостиповышается, сила его воздействия начувствительный элемент 8 увеличивается, Последний поднимается, сжимая пружину 9, По мере повышения давления ввыходной полости регулятора и по мереподъема поршня 8 сначала садится наседло 12 дополнительный клапан 13.Если выход из регулятора закрыт, топри давлении в выходной полости, называемом давлением настройки в "статике", чувствительный элемент 8 поднимается настолько, что основной клапан 5 сядет на свое седло 4, Входнаяполость разобщена от выходной полостирегулятора,При отборе газа в объем за регулятором давление в выходной полости исила его воздействия на поршень 8 снижается. Это приводит к открытию клапана 5 и дросселированию газа в образовавшейся щели между основным клапаноми седлом. Давление на выходе регулятора повышается., и при некотором егозначении .между силами, действующими5 84729 на подвижную систему регулятора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселируюшей щели.При большом расходе через регулятор давление на выходе понижается настолько, что поршень, опустившись, открывает и дополнительный клапан 13, 10 проходное сечение увеличивается, приток газа на выход увеличивается в большей степени, компенсируя увеличенный отбор. Более высокий расход (по сравнению с известным устройством) 1 З обеспечивается при меньшем перемещении чувствительного элемента, т.е. при большей точности работы, так как абсолютная погрешность пропорциональна ходу чувствительного элемента (на 20 большом расходе работают оба клапана, эквивалентный ход клапана при этом увеличивается). Однако ход достигнут при меньшем изменении выходного давления (при меньшем перемещении порш ня 8).Выполнение рабочей пружины фасонной обусловливает снижение жесткости ее при большом расходе, так как пружина разжимается (поршень 8 опускает- Зо ся). В этом случае чувствительный элемент реагирует на меньшее изменение выходного давления, что соответствует повышению чувствительности редуктора при работе с большей производительностью.Предлагаемый регулятор давления газа обеспечивает заметное повышение точности и производительности, имеет 3 6более высокую чувствительность. Харак 1 теристики обеспечивают ему более широкую область применения. Большой расход позволяет регулятору заменить многие агрегатные редукторы, что обеспечивает более высокую надежность работы, значительно уменьшает вес и габариты.Предлагаемый редуктор по сравнению с известным позволяет отдельно или повысить точность его работы, или обеспечить более высокую производительность.Формула изобретенияРегулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором установлен основной клапан, связанный толкателем с чувст" вительным элементом, и пружина задания с регулировочным винтом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит дополнительный клапан,связанный с чувствительным элементом через толкатель, длина которого меньше длины толкателя основного клапана.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Аграновский И.М. и др. Силовыепневмоавтоматические системы. М.,"Машиностроение", 1965, с. 34,рис. 21.2. Авторское свидетельство СССРУ 374472, кл. Е 16 К 25/00, 1970 (прототип).ставитель Л. хред А.Савка одшибихин ршка орректо одписно тета СС крытиинаб. д. 4/5 Тираж 940 ИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 5 Москва Жд аушская П "Патент", г. Ужгород л. Проектная, 4