Регулятор давления газа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЯЛЬСТВУ(5 ЦМ. Кл с присоединвнием заявки Йо 6 05 0 16/10 Государствеиимй комитетСССР ио делаю изобретений и открытий(54) регулятор дАВления глзл Изобретение относится к пневмоайтоматике и может быть использовано в пневматических системах для понижения давления рабочей среды.Известен регулятор. потока, в корпусе которого ймеется неподвижное седло и подпружиненный дросселирующий клапан, который толкателем свя-. зан с пружинным упругим элементом ЩНедостатком такого устройства является то, что при чрезмерном раоходе через него (например при повреждении магистрали) его дросселирующий клапан максимально поднимает" ся над седлом (максимально открывает е ся) и рабочая среда полностью стравливается из источника питания.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор давления газа, содержащий 20 корпус, в.котором установлены связанные между собой основной и дополнительный клапаны, соединенные толкателем с чувствительным элементом, связанным с пружиной задания. Дополнительный клапан установлен с зазором относительно седла, а толкатель установлен с возможностью осевого перемещения относительно чувствительного элемента. В этам регулятореЗО обеспечивается разобщение входной и выходной полостей при чрезмерном увеличении расхода среды Через регулятор Г 23.Однако конструкция известного регулятора обеспечивает регулирование расхода газа через регулятор в установившемся режиме, а также не поз-: воляет регулятору работать в режиме :вентиля,.что снижает точность и сужает область его применения.Цель изобретения - повышЕние точ,ности и расширение области применения регулятора.Указанная цель достигается тем, что регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и.выходной плоскостями, в котором установлены свя" занные между собой основной и дополнительный клапаны, соединенные толка"телем и чувствительным элементом, связанным с пружиной задания, содержит запорный и дроссельный элементы, установленные на магистрали, соединяющей входную и выходную полости, а дополнительный клапан подпружинен относительно чувствительного элемента,На чертеже представлен предлагае- мый регулятор давления газа, продольный разрез.Регулятор давления содержит корпус 1 с входной 2, выходной 3 полостями и седлом 4. В корпусе размещеносновной клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7. В выходной полости 3 выполнено дополнительное седло 8, перекрытое дополнительным клапаном 9, нагруженным пружиной 10, Клапан 9 с одной стороны связан с толкателем 7основного клапана 5, а с другой стороны - с чувствительным элементом11, нагруженным посредством регулировочного винта 12 и тарели 13пружиной 14 задания. Чувствительныйэлемент может быть выполненв видепоршня, мембраны или сильфона. Входная полость сообщена с выходной магистралью 15, в которой установленызапорный 16 и дросселъный 17 элементы. Корпус 1 регулятора закрыт стаканом 18,Регулятор давления работаетследующим образом.В исходном состоянии пружина 14задания сжата винтом 12 через тарель 13 на требуемую величину, соответствующую заданному давлению настройки, Чувствительный элемент 11 максимально опущен вниз клапан 9 поддействием пружины 10 перекрывает дополнительное седло 8, Клапан 5 через толкатель 7 клапаном 9 сжат отседла 4. Запорный элемент 16 закрыт.Входная и выходная полости разобщены.При подаче газа высокого давления во входную полость 2 он поступает к дополнительному клапану 9и запорному элементу 16, Во входнуюполость 3 газ не поступает, так какклапан 9 прижат к седлу 8 пружиной10, а запорный элемент 16 закрыт.Для пуска регулятора в работу необходим кратковременный импульс давления в выходную полость 3Дляэтого необходимо на продолжительноевремя открыть запорный элемент 16.При этом газ по магистрали 15 череззапорный 16 и дроссельный 17 элементы поступает в выходную полость 3регулятора. Давление в выходной по.лости регулятора плавно повышается.Плавность подачи давления в этот момент обеспечивается дроссельным элементом 17.По мере повышения давления в выходной полости 3 чувствительный элемент 11 поднимается вверх, . сжимаяпружину 14. При этом сначала выбираетф зазор между буртиком на хвостовике клапана 9 и поршнем 11. Послеэтого чувствительный элемент 11,поднимаясь вверх, увлекает за собой дополнительный клапан 9. Последний отрывается от седла 8. Эапорный элемент 16 закрывается,так какрегулятор запущен в работу. Дальнейший приток газа в выходную полость3 производится через щель между седлом 8 и клапаном 9, а плавность повышения давления в выходной полоетиобеспечивается плавным увеличениемэтой щели.С повышением давления в выходной. полости поршень 11 и клапан 9поднимаются настолько, что свободныйход между толкателем 7 и клапаном 9(люфт) выбирается и при дальнейшемповышении основной клапан 5 начинаеттакже подниматься вверх. щель междуклапаном 9 и седлом 8 увеличиваетсяПри некотором повышении давления навыходе (подъеме поршня 11) первая(по ходу газа) щель (между клапаном5 и седлом 4) становится меньше щели 15 между клапаном 9 и седлом 8, котораяв свою очередь, соизмерима с приход"ным сечением канала седел 4 и 8. Сэтого момента клапан 9 перестает бытьрегулирующим, дросселирование газа Щ производится Клапаном 5.Если выход из регулятора закрыт,то при определенном давлении на.выходе, называемом давлением настройки в "статикеф, дросселирующий клапан 5 сядет на седло 4, разобщиввходную и выходную полости.При отборе газа в объем за регулятором выходнЬе давление и силаего воздействий на поршень 11 снижается, Это приводит к открытию клапана5 и дросселиройанию газа в образовавшейся щели между клапаном 5 и седлом 4, Давление в выходной полости3 снова повышается, и при некоторомего значении Между силами, действующими на подвижную систему регулятора,устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газаизменяется, то новое равновесие нас тпает при другой величине дросселирующей щелиПри чрезмерном увеличении отборагаза в объем Яа регулятором, что может иметь меаФо при повреждении ма гистрали или какого-нибудь пневмоавтомата, давление в выходной полости 3 снижается настолько, а клапаны9 и 5 опускаются вниз в такой степени, что щель между клапаном 5 и сед лом 4 становится больше проходногосечения канаЛа седла, и этот клапанперестает быть регулирующим. Проходное сеченйе между клапаном 9 иседлом 8 становится меньше проходного сечения канала седла 8. Этот зэ клапан становится регулирующим. уменьшение клапаном 9 проходного сечениярегулятора сапровождается уменьшением притока Газа на вход устройства.Давление на выходе (наряду с чрезмерньщ расходом) резко понижается.Поршень 11 под воздействием пружин 14 опускается вниз, клапан 9 садится на седло 8, разобщив входную2 и выходную 3 полости регулятора. д Этим исключается сброс давления средыс источника питания на выход регулятора, что; в свою очередь, повышает надежность работы потребителей, питающихся от одного источника, обес-, печивает более экономичное использование рабочей среды, исключает неоправданные сбросы среды при разрушении пневмомагистралей.. Запорный 16 и дроссельный 17 элементы позволяют регулировать расход газа через регулятор в установившем-. ся режиме, При открытии элемента 16 и соответствующей настройке дросселя 17 обеспечивается более высокий (выше номинального) расход регулятора без снижения давления. При этом часть газа поступает через запорный 16 и дроссельный. 17 элементы, а часть - через клапан 5. Кроме того, запорный элемент 16 позволяет работать регулятору в режиме вентиля, При полностью открытом запорном элементе 16 и дроссельном элементе 17 рабочая среда с выходным давлением подается на выход регулятора, что не достигается в известных устройствах.1 аким образом, предлагаемый газовый регулятор обеспечивает разобщение входной и выходной полостей регулятора при чрезмерном повышении расхода, дает возможность регулировать расход газа в установившемся.режиме, а.также подавать на вход входное давление без понижения его величины,Плавное открытие основного клапана 5 при резкой подаче входного давления позволяет существенно снизитьзабросы входного давпенйя, что улучшает динамические характеристики 5 .предлагаемого регулятора по сравнению с известным.формула изобретения1 ОРегулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором установлены связанные между собой основной и дополнительный клапаны, соединенные толкателем с чувствительнымэлементом, связанным с пружиной задания, о т л и ч а ю щ и й с я тем;что, с целью повышения точности и20 расширения области применения регулятора, он содержит запорный и дроссельный элементы, установленные намагистрали, соединяющей входную ивыходную полости, а дополнительныйд клапан подпружинен относительно чувствительного элемента.Источники информации,принятйе во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 374472, кл. Г. 16 К 25/00, 1970.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2790795/18-24,кл. 6 . 05 0 16/10, 1979 (прототип),849160 Составитель Л.ПодшибихинРодикова Техред А.Ач Корректор Е,Рошк ак писное Ужгород, ул.Проектная,4 атент" Филиал каз 6091/61 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж Тираж 940ного комитетаний и открытий5, Раушская на СРд,4