Регулятор давления

Свюэ СоветснниСоциалистическиеРеспублик ОЛ ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 900268(22) Заявлено 30, 05. 80 (21) 2934676/18-24с присоелннением заявки Рй(51)М. Кл. С 05 0 16/10 Гооударотоеииый комитет СССР оо делам изооретеиий и открытий(72) Автор изобретения Э,И.савин 71) Заявитель 54) регулятор ддвлкни Изобретение относится к пневмоавтоматике и может найти применение ,в системах газоснабжения различных технологических комплексов.По основному авт. св. Ю 590715 известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и расположенные в нем чувствительный элемент, связанный с пружиной задания, шток и регулирующий орган, выполненный в виде подпружиненного полого ступенчатого поршня, в котором выполнено седло и установлен клапан, связанный через шток с чувствительным элементом Я .Однако в известном регуляторе давления каждой настройке выходного давления требуется своя настройка пружины полого поршня. Изменение настройки выходного давления требует перенастройки 1 изменения сжатия) пружины полого поршня. Последнее возможно на специальном стенде или требует для своеи реализации наместе установки дополнительногооборудования, Это обусловлено необходимостью изменения начала опускания полого поршня при изменении ф настроечного давления, что ухудшаетэксплуатационные характеристики регулятора, так как усложняет настройку его и является недостатком известного технического решения.10Цель изобретения - упрощение настройки регулятора давления.Поставленная цель достигается тем,что регулятор давления содержит пружину, а между ступенями полого ступенчатого поршня выполнена дополнительная ступень, образующая с карпу"сом сообщенную с атмосферой полость,в которой установлена пружина сжа"тия,причем полость, образованная торцовой поверхностью большей ступениполого ступенчатого поршня и корпусом, сообщена с полостью выходногопаттаубка.3 эоПри таком исполнении регулятора его полый поршень подвергается воздействию выходного давления навстречу чувствительному элементу, входное же давление прижимает полый поршень в противоположную сторону. Этим обеспечйвается автоматическое изменение начала опускания полого поршня при изменении давления настройки. Например, при уменьшении выходного давления уменьшается и сила его на полый поршень. Начало опускания последнего произойдет при понижении входного давления до меньшей величины. Перепад же входного и выходного давления,при котором начинается перемещение вниз полого поршня, будет неизменным, Этот же перепад является минимальным так как расход не зависит от превышения входного над выходным давлением. Ниже этого перепада расход уже зависит от величины превь 1 шения давления, дальнейшее понижение входного давления вызывает уменьшение притока газа на выход регулятора, где давление от этого должно понизиться, Однако при этом полый поршень под воздействием выходного давления опускается вниз, увеличивая проходное сечение и компенсируя обусловленное уменьшением перепада давления на входе и выходе регулятора уменьшение пониженного давления.На чертеже схематично представлен регулятор давления.Регулятор давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и расположенные в нем чувствительный элемент 4, связанный с пружиной 5 задания, сжатие оторой регулируется винтом 6 через тарель 7, шток.8 и регулирующий орган 3, выполненный в аиде подпружиненного полого ступенчатого поршня 1 О, в котором выполнено седло 11 и установлен клапан 12 с пружиной 13, связанный через шток 8 с чувствительным элементом 4.Полый поршень 10 выполнен трехступенчатым и обращен торцовой поверхностью меньшей ступени к выходной полости 14 регулятора. Полость 15, образованная полым поршнем 10 между его ступенью наибольшего диаметра и корпусом, сообщена с одной стороны с каналом входного патрубка 2, а с .другой стороны - каналами 16 с входной полостью 17 клапана 12 и дальше " через зазор между клапаном и седлом 11 и через канал 18 с выходной по 02684 5 1 о 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 лостью 14 регулятора, Полость 19между ступенью среднего диаметрапоршня 1 О и корпусом 1 каналом 20сообщена с атмосферой, в этой полости установлена пружина 21 сжатия,нагружающая полый поршень вверх (от чувствительного элемента 4). Полый поршень 10 торцовой поверхностью большей ступени и корпусом 1 образуетполость 22, сообщенную каналами 23с надклапанной полостью 24 и дальшечерез канал 25 в клапане 12 и канал18 в полом поршне - с выходной полостью 14 регулятора и каналом выходного патрубка 3, Полость 22 можетбыть сообщена с выходной полостью 14,например, каналом в корпусе. Корпус1 закрыт стаканом 26.Регулятор давления работает следующим образом.В исходном положении пружина 5 задания сжата винтом 6 через тарель 7,чувствительный элемент 4 максимальноподнят вверх. Поршень 10 пружиной 2 1поднят вверх до упора в корпусе 1Клапан 12 чувствительным элементомчерез шток 8 отжат от седла 11.Полость входного патрубка 2 черезполость 15, каналы 16, полость 7,зазор между клапаном 12 и седлом 11и канал 18 сообщена с выходной полостью 4 регулятора и дальше с полостью .ыходного патрубка 3,Газ высокого давления подаетсяв полость 15 через входной патрубок2 и дальше по каналам 16 поступаетво входную полость 17 клапана 12.В зазоре между клапаном 12 и седлом11 газ дросселируется, его давлениепонижается. Газ пониженного давления по каналу 18 поступает в выходную полость 14, откуда через выходной патрубок 3 - к потребителю, Одновременно газ пониженного давления по каналу 25 поступает в надклапанную полость 24, откуда черезканалы 23 поступает в полость 22.Давление газа в полости 22 и в полости 14 увеличивается. По мереповышения давления в выходной полости 14 чувствительный элемент 4 опускается вниз, сжимая пружину 5 задания. При установлении в выходнойполости давления настройки чувствительный элемент 4 опускается внизнастолько, что клапан 12 образуетс седлом 11 щель, приток газа черезкоторую из полости 17 будет компенсировать отбор газа через выходнойпатрубок 3 в систему за регулятором Между подвижными элементами регулятора установится динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели между клапаном 12 и сед" лом 11.8 полости 22 устанавливается та" 1 в кое же давление, как и в полости Поршень 10 максимально поднят вверх, сила давления на полый поршень со стороны полости 22 при высоком входном давлении не в состоянии преодо- д леть силу пружины 21 и силу входного давления со стороны полости 15. При таком перепаде между входным и вы" ходным давлением расход газа не зависит от перепада, а зависит только що от величины проходного сечения. При снижении перепада до критического и выше, при котором расход определяется также перепадом наряду с велици" ной проходного сецения), поршень 10 И начинает опускаться вниз, сжимая пружину 21 и пружину 13. При этом уве" пичивается щель между клапаном 12 и- седлом 11, приток газа на выход регулятора увеличивается, исключая понижение давления газа в выходной полости 14, которое имело бы место при снижении входного давления. Опускание вниз поршня 10 пропорционально снижению входного давления. В этой же степени увеличивается перепад 1 отношение) между входным и выходным давлениями, Перемещение вниз полого поршня обусловливает необходимое для поддержания неизменным выходного давления увеличение проходного сечения регулятора.При перенастройке регулятора на другое выходное давление автоматически изменяется давление на входе, при котором поршень 10 начинает опускаться вниз. Если, например, регулятор перенастроить на более высокое выходное давление, то поршень 10 начнет опускаться вниз при большем входном давлении. Перепад давлений будет прежним, именно при этом перепаде необходимо увеличение проходного сечения регулятора сверх величины, определяемой из условия сверх критического перепада давлений между вы" ходным и входным давлениями.При уменьшении настроечного давления поршень 10 начинает перемещаться вниз, увеличивая проходное сечение, при более низком выходном давлении, но при том же перепаде, Необходимый для срабатывания поршня 10 перепад обеспечивается требуемыми размера". ми ступеней поршня и соответствующим выбором упругой характеристики пружины 21.Натсройка (перенастройка) регулятора давления достигается винтом 6, 8 клюцение в работу полого поршня происходит автоматицески, начало ра" боты этого поршня обусловлено конструктивными элементами и не требует особой настройки, цто достигнуто за счет выполнения полого поршня неурав" новешенным по выходному давлению, сила которого стремится увеличить проходное сечение регулятора, Настройка регулятора заметно упростилась и стала возможной без специального дополнительного оборудования, что заметно улучшило эксплуатационные характеристики регулятора давления.формула изобретенияРегулятор давления по авт. св.11 590715, отличающийся тем, цто, с целью упрощения настройки регулятора. он содержит пружину сжатия, а между ступенями полого сту" пенчатого поршня выполнена дополнительная ступень, образующая с корпусом сообщенную с атмосферой полость, в которой установлена пружина сжатия, причем полость, образованная торцовой поверхностью большей ступени полого ступенчатого поршня и корпусом, сообщена с каналом выходного патрубка.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР й 590715, кл. С 09 В 16/10, 1976 (прототип).900268 Составитель Л.Поашибихиндактор Л.Филиппова Техред Л, Пекарь 1(орректор С.Шекиа писно с о П "Патент, г, Ужгород,Фили ктная Заказ 12181/65 Т ВНИИПИ Госуда по делан и 113035, Иосква, Х 1.907 По енного комитета СССР етениЙ и открьтиЙРауаская чай д, /5