Регулятор давления газа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик Ф(22) Заявлено 231081 (21) 3348009/18-24 51) М. КЛ. С 05 В 16/10 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР но млам изобретений н открытий(088. 8 ) Опубликовано 2 Э 0183. Бюллетень МЗ Дата опубликования описания 23. 01. 83МГ,ФГ у,Хд,.- : (с(54 ) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА 2 "гплощади большей ступени ступенчатого поршня и поршня соответственно; где Г и г 2 30 Изобретение относится к пневмоав томатике, может найти применение в различных отраслях промышленности и транспорта для понижения давления газа, стабилизации величины пониженного давления и получения смесей различных газов с различными давлениями. Преимущественной областью применения редуктора является испытание ракетной и космической техники.Известен редуктор давления, содержащий корпус с входным и выходным каналами, подпружиненный клапан и чувствительный элемент с пружиной настройки, связанные между собой через шток Г 1 ). Недостатком редуктора является то, что он имеет ограниченные функциональные возможности. Это следует из невозможности редуктором обеспечить получение смесей различных газов с требуемым:.давлением.Йаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является редуктор давления газа, содержащий корпус с выходным и двумя входными каналами, с установленным в нем чувствительным элементом, связанным с первым клапаном, и второй клапан 2 1.Недостатком известного регулятора является его относительно невысо.кая точность.Цель изобретения - повышение точ ности регулятора давления газа.Указанная цель достигается тем,что. регулятор давления газа, содержащий корпус с выходным и двумя вход-ными каналами, с установленным в немпервым чувствительным элементом,связанным с первым клапаном, и второй клапан, содержит второй чувствительный элемент, выполненный в вудепоршня, связанного с вторым клапаном,а первый чувствительный элемент выполнен в виде ступенчатого поршня,полость между ступенями которого икорпусом заполнена жидкостью и сообщена с надпоршневой полостью второгочувствительного элемента,Конструктивные параметры регулятора связаны соотношением2560 Ь и Ь 2 - величины подъемовнад седлами первого ивторого клапановсоответственно,При таком исполнении редуктораподводимые к его клапанам разныегазы дросселируются, их давление по 1нижается, Пониженное давление газапоступает по) поршни редуктора, гдеразные газы смешиваются между собой,Давление смеси газон на выходе позы;шается, под действием которого первый чувствительный элемент и поршеньподнимаются вверх, уменьшая проходные сечения клапанов. Так как жид;кость практически несжимаема, топоршни перемещаются однонременно,регулируя поступление обоих газовна выход редуктора. Различный начальный подъем клапанов над своимиседлами обусловливает и различноесоотношение газон на выходе редуктора. Выполнение соотношения Г. Ь =Г 2 Ь обеспечйнает одновременнуюпосадку клапанов на седла.На чертеже показан газовый редуктор, разрез,Редуктор давления газа состоитиз корпуса 1 с первым входным 2 ивыходным 3 каналами и седлом 4, первого клапана 5 с пружиной 6 и толкателем 7, контактирующим с первымчувствительным элементом 8 поршнем),нагруженным посредством винта 9 через опорную тарель 10 пружиной 11настройки. Корпус 1 закрыт стаканом 12.Первый чувствительный элемент 8.выполнен в виде ступенчатого поршня,вторая ступень 13 которого образуетс корпусом полость, заполненную жидкостью 14. В корпусе выполнен второйвходной канал 15 и второе седло 16и размещен второй клапан 17 с .пружиной 18 и толкателем 19, контактирующим с вторым чувствительным элементом, выполненным н виде поршня 20,подпоршневая полость 21 котороговыходная полость второго клапана 17)каналом 22 сообщена с выходной полостью редуктора полостью выходногоканала 3 ). Надпоршневая полость 23заполнена жидкостью и сообщена каналом 24. с полостью, образованнойкорпусом 1 и второй ступенью 13 поршня 8, Клапан 5 поднят над седлом 4на величину Ь, клапан 17 образуетс седлом 16 зазор Ь. Площадь кольца второй ступени 13 чувствительного элемента 8 составляет Г, площадь поршня 20 равна Р, Эти величины удовлетворяют соотношение Г ЬРедуктор давления газа работаетследующим образом.В исходном состоянии пружина 11настройки сжата винтом 9 через тарель 10. Поршень 8 пружиной 11 опущен максимально нниэ, воздействуя своей второй ступенью 13 на жидкость 14, создавая в последней давле.ние, под действием которого поршень 20 также максимально опущен вниз и находится у упора корпуса. Клапаны 5 и 17 максимально отжаты от своих седел 4 и 16. и образуют с последними зазоры Ь 1 и Ь соответственно.Разные газы высокого давления от различных источников по входным каналам 2 и 15 подводятся к клапанам 5 и 17. В зазорах между клапанами и их седлами 4 и 16 газ дросселируется, его давление понижается. Гаэ пониженного клапаном 5 давления поступает в полость выходного канала 3, а пониженное давление газа после клапана 17 поступает в полость 21, откуда,по каналу 22 поступает в полость выходного канала 3. На выходе регулятора газы смешиваются между собой.Давление на выходе редуктора поюжаается, сила давления на поршни 8и 20 также увеличивается, последниеперемещаются вверх, пружина 11 приэтом сжимается, а жидкость 14 перетекает по каналу 24 из полости 23в полость, образованную ступенью 13поршня 8 и корпусом 1.Если выход иэ регулятора закрыт,то при определенном давлении на выходе, называемом давлением настрой-ки в "статике", поршни 8 и 20 поднимаются вверх настолько, что клапары 5 и 17 сяду на свои седла 4 35 и 16, разобщив входные и выходныеканалы.При отборе смеси газов в объемэа регулятором его давление и силавоздействия иа поршни 8 и 20 несколь ко снижаются, Это приводит к опусканию вниз поршней 8 и 20 под действием пружины 11 и открытию клапанов 5 и 17. В образовавшихся щеляхгаз дросселируется и поступает наныход регулятора, компенсируя отборгаза и восстанавливая настроечноедавление регулятора. Иежду подвижными частями регулятора устанавливается динамическое равновесие., соответствующее определенному расходусмеси газов. Если расход смеси изменяется, то новое равновесие наступает при другом положении поршней8 и 20 при других значениях зазоровмежду клапанами 5 и 17 и их седлами).Необходимое соотношение газов всмеси обеспечивается выбором необходимого соотношения между величинами Ь и Ь 2, что достигается или необходимым соотношением длин толкателей 7 и. 19, или соответствующим размещением в корпусе 1 седел 4 и 16,или другимисредствами.Необходимое давление газа на вы 65 ходе при заданном соотношении компоформула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ .611194, кл, 6 05 П 16/10, 1976.2. Авторское свидетельство СССРВ 517008, кл. 6 05 Э 16/06, 1974(прототип ) иентов смеси обеспечивается соответствующим сжатием пружины 11 настрОйки. Обратное различное ) подключение входных каналов 2 н 15 к источникам различных газов приводит кизменению на обратное соотношениемежду газами на выходе регулятора.,При выполнении равенства ЕЬчГ Ь 2 достигается одновременнаяработа .клапанов 5 и 17 при всех режимах отбора смеси и одновременная,посадка их иа седла при безрасходном режиме работы регулятора.Регулятор обеспечивает одновременное понижение давления двух разныхгазов, смешение их в заданном соотиоШЕнии и вЫдачу потребителю полученной смеси с постоянным давлением.Это свидетельствует о широких функциональных возможностях регулятора,заметно расширяет область его возможного применения при сохранениивысокой точности поддержания выходного давления,Редуктор обеспечит значительный положительный результат при 25испытаниях ракетны и коамических аппаратов на герметичность, при кото рых эти аппараты надуваются смесью,гелия с другими газами. В этом случае редуктор, обеспечивая непосред-:ственный наддув аппаратов необходимой смесьюпод требуемям давлением,позволит весьма заметно ускоритьиспытания, упростить технологию ихпроведения, сократить необходимуюдля этого оснастку. Особенно эффективно использование регулятора прииспытаниях на герметичность аппаратов с большими внутренними объемами.Более широкие воэможности обес-.печивает редуктор и при регулировании однокомпонентных газов сред. Вэтом случае регулятор обеспечит:значительное увеличение расхода,газа при подключении его входныхканалов 2 и 15 к одному или различным 45источникам одинакового газа , обес-.печит возможность получения различных расходов через регулятор под"ключением соответствующего входного канала к источнику газа высокого давления и перекрытием другого входного канала),Редуктор с заметным положительным результатом может заменить многие пружинные и агрегатные газовые редукторы. Редуктор целесообразно испольэовать в различных технологических комплексах .для испытаний ракет ных и космичееких объектов. 1, Регулятор давления газа, содержащий корпус с выходным и двумя входными каналами, с установленным в нем первым чувствительным элементом, связанным с первым клапаном, и второй клапан, о т л и ч а ю щ и й с я тем,. что, с целью повиаения точности регулятора, он содержит второй чувствительный "элемент, выполненный в виде поршня, связанного с вторым клапаном а первый чувствительный элемент выполнен в виде ступенчатого поршня, полость между ступенями которого и корпусом заполнена жидкостью и сооб щена с надпоршневой полостью второго чувствительного элемента.2. Регулятор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что конструктивные параметры регулятора связаны соотно.шением гДе:Е.,и Е 2 - плошаДН. большей ступениступенчатого поршня и поршня соответственно;Ьи Ь 2 - величины подъемов надседлами первого и второго клапанов соответ-.ственно.991383 дактор Т.К Заказ 131 4/ ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектна Фил Составитель Л.Подшибиха Техред И,Гайду 5 Тираж 872ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт3035, Москва, Ж, Раушская на Корректор Ю.МакаренПодписное