Регулятор давления газа

(7) Заявитель 54) РЕГУЛЯТ ЛЕНИЯ ГАЗА точв ни Изобретение относится к пневмоав 1 томатике и может найти применениев различных отраслях промышленности и транспорта при понижении давления рабочей среды в пневмоавтоматических системах.По основному авт.св. В 752253 известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостямн, в котором установлены10 подпружиненный дросселирующий клапан с толкателем, чувствительный элемент поршневого типа и пружина задания. В корпусе установлен также двухсту" пенчатый полый поршень, подпружинен 1 юй в сторону большей ступени, торец меньшей ступени которого связан с тол. кателем подпружиненного дросселирующего клапана и расположен в выходной полости, соединенной с иадпоршневой полостью двухступенчатого полого поршня каналом с дросселем Данный регулятор имеет хорошие динамические характеристики при резких изменениях выходного давления(расхода), однако при медленных изменениях пониженного давления расхода) газа он показывает невысокуючувствительность.Цель изобретения - повышениености регулятора.Указанная цель достигается тем,чтб известный регулятор давления газа дополнительно содержит установленный в корпусе дополнительный поршень, подпружиненный регулируемойпружиной в сторону исходной полости,причем в поршне выполнена полость,которой установлен двухступенчатыйполый поршень,При таком выполнении регуляторавоздействие на величину дросселирующей щели дополнительного поршня противоположно воздействию двухступенчатого поршня при медленных изменениях выходных параметров газа. Донолтельный поршень компенсирует уменьшение величины дросселирунзцей щели20 В исходном состоянии пружина 6 сжата через тарель 5 регулировочным винтом 4. Поршень 7 пружиной 6 максимально опущен вниз. Пружина 19 также 1 двухступенчатым поршнем при медленном понижении выходного давления икомпенсирует увеличение величиныдросселирующей щели двухступенчатымпоршнем при медленном повышении выходного давления. В результате точность и чувствительность регулятора обеспечивается высокими при егоработе на всех режимах.На чертеже представлен предлагае- Омый регулятор, разрез.Регулятор давления газа содержит корпус 1 с входной 2 и выходной3 полостями. В корпусе размещен регулируемый винтом 4 через тарель5 и нагруженный пружиной 6 заданиячувствительный элемент 7 поршневоготипа (поршень), в котором выполненоседло 8 и центральное гнездо 9, сообщенно;. каналами 10 с выполненнойна наружной поверхности элементамежду его уплотнительными поясками11 и 12 кольцевой проточкой 13, полость которой сообщена с входнойполостью 2. В центральном гнезде 9чувствительного элемента 7 размещендросселирующий клапан 14 с пружиной15 и толкателем 16 проходящим черезканал 17 седла 8, В корпусе 1 раз"мещен дополнительный поршень 18,30нагруженный в сторону выходной полости регулируемой пружиной 9, сжатиекоторой регулируется регулировочнымвинтом 20 через тарель .21. В дополнительном поршне 18 выполнена соосная ему полость 22, в которой размещен двухступенчатый полый поршень23, нагруженный в сторону большейступени пружиной 24 и взаимодействующий обращенным к выходной полости 3 торцом 25 меньшей ступени с толкателем 16 дросселирующего клапана 14,Выходная полость 3 сообщена сподпоршневой полостью 26 каналом 27с дросселем 28Канал 27 с дросселем28 могут быть выполнены как в двухступенчатом поршне 23, так и в дополнительном поршне 18. Нагружающая поршень 23пружина 24 может быть размещена какв полости 22 поршня 18, так и в выходной полости 3 между чувствительным элементом 7 и торцом 25 поршня23, Корпус 1 закрыт стаканом 29.Регулятор работает следующим образом. сжата винтом 20 через тарель 21. Дополнительный поршень 18 максимальноподнят рчерх пружиной 19. Двухступенчатый полый поршень 23 пружиной24 прижат к нижнему днищу полости22 дополнительного поршня 18Дросселирующий клапан 14 под действиемпружины 15 приведен в контакт толкателем 16 с поршнем 23, между клапаном 14 и седлом 8 имеется небольшая щель.Газ высокого давления подаетсяк входной полости 2, откуда он через кольцевую проточку 13 и каналы10 поступает к дросселирующему клапану 14. Газ в щели между клапаном14 и седлом 8 дросселируется и по каналу 17 поступает в выходную полость3. Незначительная начальная щельмежду клапаном 14 и седлом 8 обуславливает плавность повышения давленияв выходной полости, Газ из выходной полости 3 по каналу 27 черездроссель 28 поступает в подпоршневуюполость 26 поршня 23, Дроссель. 28обуславливает еще более плавный ростдавления в полости 26. Поршень 23 поддействием давления в полости 26 постепенно поднимается вверх, сжимаяпружину 24,Подъем поршня 23 приводит черезтолка ель 16 к подъему над седлом8 дросселирующего клапана 14. Величинадросселирующей щели увеличивается,что приводит к дальнейшему повышению давления в выходной полости 3Так как подъем поршня 23 вверх проис-,ходит плавно и медленно, то давление на выходе регулятора повышаетсятакже плавно, По мере повышения давления в выходной полости 3 чувствительный элемент 7 поднимается вверх,сжимая пружину 6 задания, а дополнительный поршень 18 опускается вниз,сжимая пружину 19. При этом проходное сечение между клапаном 4 и седлом 8 уменьшается. Если выход изрегулятора закрыт, то при определенном давлении в выходной полости 3(давлении настройки) клапан 14 перекроет канал 17 седла 8. Поршень 23под действием давления газа в полости26 на неуравновешенную площадь большей ступени поднят вверх и уравновешен усилием пружины 24.При отборе газа в объем за регулятором давление газа в полости 3и сила его воздействия на поршни 7и 18 снижаются, поршни под действием868717 пружин 6 и 19 сближаются между собой, увеличивая проходное сечениемежду клапаном 14 и .седлом 8. Притокгаза на выход регулятора увеличивает-.:ся, давление газа в полости 3 опятьповьппается. При резких измененияхрасхода газа через регулятор давление в выходной полости изменяется резко. Давление газа в подпоршневойполости 26 из-за дросселя 28 не успевает установится равным давлениюв полости 3, Это приводит к дополнительному перемещению клапана 14 черезтолкатель 16 (изменение проходногосечения), компенсирующему резкие изменения выходного давления.Так, при резком увеличении расхода газа через регулятор давлениеего в полости 3 резко уменыпается,а давление в полости 26 остается тпрежним. Под действием этого давления поршень 23 поднимается вверх относительно дополнительного поршня18, поднимая вверх и клапан 14. Величина дросселирующей щели увеличивается за счет перемещения поршня 23,компенсируя обусловленное трениеми инерционностью запаздывание в перемещении поршней 7 и 18. При резкомуменьшении расхода газа через регуля 30тор последний работает аналогично,только реакция поршня 23 обуславливает резкое уменьшение дросселирующей щели между клапаном 14 и седлом 8.По мере восстановления величинывыходного давления в полости 3 приизменении расхода газа двухступенчатый поршень 23 ( за счет выравниваниядавления в полостях 3 и 26) занимаетпрежнее положение. Между силами,деиствующими на подвижную системун 40регулятора, устанавливается динамическое равновесие, соответствующееопределенному расходу газа черезрегулятор. При изменении расходадинамическое равновесие наступаетпри другой величине дросселирующейщели. 45 50 Предлагаемы регулятор имеет также высокие динамические характеристики и со значительным положительным результатом может заменить многие пружинные газовые редукторы. Если выходное давление понижается медленно (плавно), то это понижение успевает устанавливаться в полости 26. Под действием пружины 24 двухступенчатый поршень 23 опускается вниз, уменьшая величину дросселирующей щели, вместо того, чтобы ее увеличить. Однако дополнительный поршень 18 при этом под действием лружииы 19 поднимается вверх, увеличи= вая проходное сечение регулятора. Последнее не только компенсирует уменьшение щели между клапаном 14 и седлом 8 двухступенчатым поршнем 23, но и обеспечивает (дополнительно к реакции чувствительного элемента 7 на понижение выходного давления) необходимое открытие клапана 14 для компенсации отбора газа в объем за регулятором.При плавном повышении выходного давления выше давления настр, йки плавно повьнпается также давление в полости 26. Поршень 23 под действием повышенного давления в полости 26 на неуравновешенную площадь поднимается вверх, стремясь поднять над седлом 8 дросселирующий клапан 14. Но этого не происходит, так как при этом дополнительньп поршень 18 опускается вниз, сжимая пружину 19. Опускание вниз поршня 18 больше, чем подъем вверх поршня 23. В результате проходное сечение между клапаном 4 и седлом 8 уменыпается.Предлагаемьй регулятор исключает резкие забросы выходного давления при резкой подаче давления на его вход и обеспечивает вьсакую плавность повьппения давления на выходе при резком, например от электропневмоклапана, поступлении газа на вход. Регулятор давления имеет три чувствительных элементапоршни 7, 18 и 23, первые два из которых реагируют на статические изменения выходного давления, а поршень 23 - на скорость изменения выходного давления. Это обуславливает высокую чувствительность регулятора и высокую точность его работы. Кроме того, в предлагаемом регуляторе существенно ограничена возможность колебаний давления газа на выходе и повьппена устойчивость его к автоколебаниям. При изменении расхода газа через регулятор последний обеспечивает быстрое и кпавное восстановление величины давления на выходе, причем он реагирует с высокой чувствительностью как яа резкие, так и на медленные изменения выходных параметров газа.868717 Заказ 832743 Подписно формула изобретения Регулятор давления газа поавт.св. В 752253, о т л и ч а вщ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит установленный в корпусе дополнительный поршень, подпружиненный регулируемой пружиной в сторону выходной полости, причем в поршне выполнена полость, в которой установлен двухступенчатый полый поршень. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 752253 кл, б 05 З 16/10, 1978 Спрототип).