Регулятор давления

) Заявятель ановский энергетический 54) РЕГУЛЯТОР ЕНИЯ У Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в различных гидравлических, энергетичес-ких, химических и прочих системах с целью регулирования давления рабо 5 чей среды.Известен прямоточныйрегулятор давления прямого действия, содержащий цилиндрический корпус с подводящим и отводящим патрубками, регули о рующий элемент в виде клапана и привод регулирующего элемента поршневого типа. Срабатывание привода осу" ществляется за счет перепадов давления рабочей среды, проходящей че рез регулятор, приложенных к поршню (либо к диафрагме) привода11,Однако известный регулятор характеризуется сложностью, в частности привода; недостаточно ввсокой чувст- в вительностью иэ-эа наличия значитель" ных усилий трения в подвижных контактах, что вызывает необходимость значительного. увеличения размеров привода,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является регулятор давления, содержащий дварегулирующих элемента, установленных в корпусе на резьбах разного направления, причем оси реэьбовых контактов совпадают с осью регулятора;в данном устройстве используетсявнешний привод вращательного (по виддвижения) типа. При этом мощностьпривода и его размеры могут быть зна.цительно уменьшены2,Указанное устройство характеризу,".ется сложностью конструкции заклю")чаюшейся в наличии внешнего приводаи в невозможности его размещения ведином корпусе регулятора проходноготипа; недостаточно высокой чувствительностью и точностью срабатыванияиз"за большого количества элементов,передающих перестанавливающее усилиежения 11, который укреплен сооснокорпусу аналогично втулке 8 на радиальных стойках 9, В теле регулирующего элемента 5 выполнена цилиндрическая осевая расточка, в которой установлен с осевой свободнойзолотник 12, перекрывающий в нормальном (до срабатывания) положенииканалы 13, связанные с соплами 14,оси выходных отверстий которых расположены тангенциально (по касательной к окружности орбиты их вращения), Каналы 13 выполнены с осевым смещением относительно друг друга в области расположения золотника 12 так, что вход в один канал (нафиг.1 - нижний) расположен вблизипередней кромки золотника 12, а входв другой - вблизи задней кромки.Золотник 12 имеет осевое перепускное отверстие и посредством внутреннегооребрения кинематически взаимодействует со штоком 15, упирающимся внешним концом в подвижную часть чувствительного элемента 16, в качествекоторого оптимально используетсясильфон, каналом 17 сообщающийся сатмосферой. Золотник 12 подпружиненпружиной 18 в сторону чувствительного элемента. Резьба на штоке 6 выполняется самозатормаживающейся,преимущественно одноходовой с малым шагом. Все сопла 14 составляют двегруппы. Количество сопл может бытьлюбым, но не менее одного в каждойгруппе, причем все сопла одной группы направлены в одном направлениивращения, а направление сопл однойгруппы противоположно направлениюсоли другой группы. Входная (лобовая)часть регулирующего элемента 5 можетбыть спрофилирована по любому законуизменения площади проходного сеченияканала "седло 4 - элемент 5" в зависимости от осевого перемещения элемента 5, в том числе и по линейномузакону, что обеспечивает работу регулятора по типу пропорционального регулирования, Измерительный элементможет быть расположен со сторонывходного патрубка 2 (фиг.2). Шток 15при этом .располагается внутри резьбового штока 6 так, что между ними организуется кольцевой зазор. С цельюповышения вращающегося момента прииспользовании регулятора для сред смалой плотностью (например, газы принизких давлениях) корпус 1 в зоневращения сопл 14 увеличивается в диа 3 . 943662 4от привода к регулирующим элементам;ограниченной надежностью в работе.Целью изобретения является повыше.ние точности, надежности и упрощениерегулятора давления.5Указанная цель достигается тем,что регулятор давления, содержащийкорпус с входным и выходным патрубками, чувствительным элементов ирегулирующим органом, связанным с 10рзьбовым штоком и установленным свозможностью вращения вокруг своейоси, содержит золотник, связанныйштоком с чувствительным элементом, ав регулирующем органе выполнена полость, связанная каналами с тангенциальными противоположно направленными соплами, расположенными в выходном патрубке, и каналом, выполненным в резьбовом штоке, - с полостью входного патрубка, а золотник установлен в полости регулирующего органа с возможностью осевогоперемещения.Такое устройство просто по конструкции, так как для перемещениярегулирующего элемента используются силы реакции истекающих из соплструй. Точность регулирования повышается, так как с трением покоя всистеме передачи первичного Ьпульса имеется только одно звено (зо"лотник).На фиг,1 изображен регулятор;давления с реактивным приводом с35регулированием давления "после себя"; на. фиг.2 " регулятор давления"до себя"; на фиг,3 " вариант выполнения регулятора с большим радиусом сопл на фиг,4 - схема уп)40равления регулятором для вариантарегулирования перепада давлений,В корпусе 1, имеющем входной 2 ивыходной 3 патрубки, расположеноседло 4, сзади которого по направлению потока и соосно ему установлеК регулирующий элемент 5, имеющий в передней части полый резьбовой шток 6, осевое отверстие 7 которого сообщает объем входногопатрубка 2 с внутренней полостьюрегулирующего элемента. Наружнаярезьба штока. 6 сопряжена с резьбовой втулкой 8, установленной соосно устройству на радиальных стой"ках 9. Регулирующий элемент со55стороны выходного патрубка 3 имеетцилиндрический полый стержень 10,расположенный в подшипнике сколь2 6регулирующего элемента прекращается- регулятор оказывается в новом поло" женин, обеспечивающем новую, необходимую по условиям работы потребителя подачу жидкости. При изменении давления в сторону понижения регулятор .ра" ботает в том же порядке с той лишь разницей, что открывается расход жидкости на противоположно направленные сопла, обеспечивая перемещение регулирующего элемента 5 в сторону открытия. При регулировании давления "до себя" (фиг.2) регулятор работает аналогичным образом, обеспечивая расход жидкости через регулятор на сброс из объекта регулирования, подключенного со стороны входного патрубка 2. При соединении объема чувствительного элемента 16 с пространством, противоположным его размещению относительно седла 4 (фиг,Ь), принудительно обес- . печивается давление в сильфоне 16 и меняется режим регулирования перепада давлений на данном регуляторе. Изменение соотношений открытия дроссе" ля 20 и дросселя 21 позволяет менять степень открытия регулятора, причем управление приводом 22 вентилей может выполняться дистанционно и с малыми затратами энергии извне.Технология и затраты при изготовлении регулятора доступны для широкого использования, так как требования к качеству материалов всех элементов не содержит никаких принципиальных ограничений.Выполнение регулятора в серийном производстве требует значительно меньших затрат, чем для любых известных и используемых регуляторов прямого.действия. Предложенный регулятор может быть использован во всех отраслях техники, где требуется регулирование давления жидкости (газа) в трубах и каналах.Учитывая то, что данный регулятор более прост по конструкции и компактен, он более эффективен в промышлен" ном использовании. формула изобретения Регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, чувствительным элементом и регули. рующим органом, связанным с резьбовым штоком и установленным с возможностью вращения вокру своей оси,.5 94366 метре; при этом возможна установка сопл на большем радиусе (фиг3), В виде варианта объем чувствительного элемента 16 может быть соединен импульсной линией 19 с пространством, противоположным его размещению относительно седла 4 (фиг.4). На линии 19 устанавливается регулируемый дрос. сель 20 и дроссель 21 на сливе с общим приводом 22, 1 ЕПри регулировании давления "после себя" устройство работает следующим. образом (фиг.1).В стационарных условиях давление протекающей через клапан среды сжи мает сильфон до некоторого положения, равновесия подвижной части чувствительного элемента 16. При этом золотник 12 неподвижен и находится в среднем положении, закрывая оба канала 20 13 расхода жидкости через сопла 14 нет, регулирующий элемент 5 находится в покое.,При изменении давления в зоне выходного патрубка 3 равновесие чувствительного элемента нарушается. 2 з Так, например, при увеличении давления сильфон сжимается и занимает. новое положение, обеспечивающее равновесие сил давления среды и упругих сил сильфона в этих новых усло- зв виях. Следуя за ним под действием усилия к пружине 18, смещаются влево по оси (в сторону входного патрубка) шток 15 и золотник 12, что приводит к открытию одного из каналов 13 (в данном случае верхнего на фиг.1). Под действием перепада давлений жидкость начинает протекать через канал 7, внутреннюю полость регулирующего элемента 5 и верхний канал 13 в соот- з ветствующую группу сопл 14 (в данном случае верхнее сопло). Истечение жидкости из сопла 14 вызывает реактивный момент, приложенный к регулирующему элементу 5, который начина-ет вращаться. При этом резьбовой шток 6 ввинчивается в резьбовую втулку 6, перемещая элемент 5 в сторону седлапроходное сечение в зазоре седла уменьшается, вызывая снижение пропуска жидкости, что в свою очередь предотвращает дальнейший подъем давления за регулятором. Одновременно поступательное перемещение влево регулирующего элемента приводит к тому, что ранее открывшийся верхнчй канал полностью закрывается, и расход жидкости через сопло 14 прекращается, вращение и поступательное движение. 943662 . 8 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с установлен в полости регулирующего орцелью повышения точности, надежности гана с возможностью осевого перемещеи упрощения регулятора, он содержит ния.золотник, связанный с чувствительнымэлементом, а в регулирующем органе 3 Источники информации выполнена полость, сообщенная канала- принятые во внимание при экспертизе ми с тангенциальными противоположно 1. Авторское свидетельство СССР направленными соплами, расположенными У 543925, кл. С 05 О 16/10, 1974. в выходном патрубке,. и каналом, вы-2. Авторское свидетельство СССР полненным в резьбовом штоке - с по 1 619909, кл. 6 05 О 16/06, 1976 (пролостью входного патрубка, а золотник тотип).