Регулятор расхода

( 9) г 1)4(5) С 05 0 7/01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТ одержа. пер 3(21) 3569511/24-24(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института проблем машиностроения АН УССР,(54)(57) 1.РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, сщий корпус с входной, выходной,вой и второй полостями, с первьм клапаном, установленным между входной и первой полостями и связаниамс первой мембраной, образующей скорпусом первую камеру, в которойрасположена первая пружина, связаннаяс первой мембраной, с вторым клапаном, установленным мазду первой иВторой полостями и сВязанным с ВтОрой мембраной, образующей с корпу;сом вторую камеру, в которой расположена вторая пружина, свя анная с второй мембраной и с задающим органом, установленным между второй и выходной полостями и снабженным приводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит третью н четвертую мембраны, причем первый клапан связан с третьей мембраной, установленной перед первой мембраной, и образующей с ней и корпусом третью полость,.которая через первый регулируемый дроссель соединена с второй полостью, второй клапан- связан с четвертой мембраной, уста.новленной перед второй мембраной и образующей с ней и корпусом четвертую полость, которая через второй регулируемай дроссель соединена с вы.ходкой полостью, при этом первая камера через третий регулируемый дроссель соединена с второй полостью, а вторая камера через четвертый регулируемый дроссель соединена с выходной полостью.2. Регулятор по П.1, о т л и ч а)р щ и й с я тем, что отношение эффективных площадей третьей и четВерфой мембран соответственно к пер- вой и второй равно 0,3-0,7.1Изобретение относится к регулиро ванию текучей среды и может быть 1 использовано в машиностроении, приборостроении и экспериментальной технике. 5Цель изобретения - повышение точности регулятора.На фиг.1 схематически представлен регулятор расхода; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, 0 1164 Регулятор расхода содержит корпус1 с входной 2 и выходной 3 полостями. Первая полость 4 включает первый клапан 5, образующий дросселирующую щель 6 и связанный с жесткимцентром первой мембраны 7, воспринимающей перепад давлений, Мембрана 7образует с корпусом 1 первую камеру8, в которой расположена первая пру-.,жина 9 связанная с первой мембраной 7, Вторая полость 1 О включаетвторой клапан 11, образующий дросселирующую щель 12 и связанный с жестким центром второй мембраны 13,воспринимающей перепад давлений,Мембрана 13 образует с корпусом 1 вторую камеру 14, в которой расположена вторая пружина 15, связанная свторой мембраной 13, задающий орган16 установлен, между второй 10 и выходной 3 полостями н снабжен приводом 17. Третья мембрана 18 связана .с первым клапаном 5, установлена перед первой мембраной 7 иобразует с ней и корпусом 1 третью ЭЗполость 19. Вторая полость 1 О связана с третьей полостью 19 черезпервый регулируемый дроссель 20.Четвертая мембрана 21 связана свторым клапаном 11, установлена пе- Юред второй мембраной 13 и образуетс ней и корпусом 1 четвертую почлость 22. Выходная полость 3 соединена с четвертой полостью 22 чррезвторой регулируемый дроссель 23, ф 5Первая кямера 8 через третий регулируемый дроссель 24 соединена с второй полостью 10, а вторая камера 14через четвертый регулируемый дроссель25 сообщена с выходной полостью 3, 5Каждый из клапанов 5 и 11 связанс жестким центром соответственномембран 7 и 13 посредством планки 26и шпилек 27,Регулятор расхода работает следу. 55ющим образом.Рабочую жидкость подводят к входной полости 2, которая, проходя через 672 2дросселирующую щель 6, поступает впервую полость 4, а далее черездросселирующую щель 12 поступает вовторую полость 10. В выходную полость3 рабочая жидкость подается черездросселирующую щель задающего органа 16.В установившемся режиме работы,когда давление рабочей жидкости навходе и выхоце регулятора сохраняется постоянным, первый клапан 5 и вто -рой клапан 11 находятся в состоянии равновесия и давление в полостях и камерах не изменяется с течением времени.В первой полости 4 давление жидкости меньше, "чем во входной полости 2 на величину пепепада давления в дросселирующей щели б, Давление, с, которым жидкость действует напервую мембрану 7 со стороны первойполости 4, равно давлению на входепервого клапана 5. Во второй полости 10 давление меньше, чем в первойполости 4 на величину перепада давления в дросселирующей щели 12.В первой камере 8 давление жидкости такое же, как и во второйполости 10. Следовательно, перепаддавления на первом клапане 5 равенперепаду давления на первой мембране 7. На мембране 13 со стороны второй полости 10 и на входе задающего органа,16 давления жидкости равны. Во второй камере 14 давление жидкости равно давлению навыходе задающего органа 16;следовательно, перепад давления на задающем органе 16 равен перепаду давления на второй мембране 13,На мембраны 7 и 13 кроме силы,определяемой перепадом давления,действуют усилия сжатых пружин 9и 15, реакция потока жидкости.наклапаны 5 и 11 и масса подвижныхчастей. Условие равновесия на каждой мембране заключается в том, что усилие, определяемое величиной перепада давления, .уравновешивается всеми другими действующими на мембраны силами.При изменении давления на ваоде регулятора, например в сторону увеличения, давление в полости 4 и на мембране 7 со стороны этой полости будет увеличиваться и мембрана 7 вместе с клапаном 5 нач1164 нет перемещаться вниз, уменьшая дросселирующую щель 6, противодействуя тем самым дальнейшему увеличению давления в полости 4, пока не будет достигнуто состояние равновесия. Давление в полости 4 увеличится настолько, что преодо-. левается дополнительное сжатие пружины 9 и усиливается реакция потока жидкости на клапан 5. Увеличит. о ся перепад давления на мембране 7 и, следовательно, перепад давления в дросселирующей щели 12, так как отклонение давления жидкости в полости 10 в сторону увеличения 1 приведет к некоторому смещению мембраны 13 вместе с клапаном 11 вверх до своего положения равновесия, уменьшив дросселирующую щель 12 и препятствуя тем самым 20 изменению давления в полости 10,при этом перепад давления на задающем органе 16 сохранится неизменным,Возросшее давление жидкости на входе регулятора будет максимально пога шаться в дросселирующей щели 6.При уменьшении входного давления мембраны 7 .и 3 вместе с клапанами 5 и 11 будут перемещаться в сторону увеличения дросселирующих щелей 6 и 12 настолько, что перепад давления на задающем органе 16 сохранится постоянным, а установленный расход останется неизменным.При возрастании давления на выходе регулятора увеличатся давления вЭ 5 четвертой полости 22, в полости 10 и третьей полости 19, что вызовет перемещение мембран 7 и 13 вместе склапанами 5 и 11 в сеорону увелнчейия40 дросселирующих щелей 6 и 12.Это приведет к увеличению давле.ния .в полости 10 настолько, что сохраняется перепад давления на задающем органе 6 постояно. При сниже 45 672 4нии давления на выходе регуляТора про. изойдет обратный процесс.Точность регулятора зависит от динамической устойчивости. Резкое изменение давления на входе и вьг ходе регулятора может привести к колебаниям клапанов и нарушению стабильности расхода.Выполнение предлагаемого регуля-, тора расхода таким образом,что первая 8 и вторая 14 камеры отделяются от третьей 19.и четвертой 22 полостей соответственно третьей 8 и четвертой 21 мембранами и сообщаются через второй 23 регулируемый.и третий 24 регулируемый дроссели,с второй полостью О и выходом задающего органа 16, обеспечивает динамическую устойчивость. При резком возрастании давления на входе и выходе регулятора не происходит резкого изменения давления в третьей 19 и четвертой 22 полостях, так как мембраны выполнены с различныи.эффективными площадями,Наибольшая динамическая устойчивость регулятора расхода достигается при соотношении эффективных пло щадей Еэу- 0,3-0,7ггде 11, - эффективная площадь первой мембраны 7, воспринимающей перепад давления;К - эффективная площадь четвертой мембраны 21, проходное сечение регулируемого дросселя 23 четвертой полости 22 меньше проходного сечения етвертого регулируемого дросселя 25 второй камеры 14.Таким образом, ре 1 улятор расхода по сравнению с известными регуляторамиобладаетповышенной точностью и динамической устойчивостью, 1164 б 7211 б 4672 Ф,Я 4186/44 Тираж 863 По ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская на