Устройство для регулирования давления газа

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 16 9 1)5 16 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ понышс ние точности ресурса работь устройства. Устройстно ля регулирования лавления газа состоит из малорасхолного регулятора 2 и исполнительного механизма 1, в кор. пусс 7 которого установлен чувсгвитльный элеме г 14, связанный с регулирующим органом 1) - 11 и с нспомогатсльнс)й пружи ной 20, связанной с лифференпияльнь)м поршнсм 16. Рсулятор 2 содержит устаон. лепный в кс)рпусс "2 чу встаит,)ьный лс)с м с.с) ср ( ж( )5. с л(. и 5), с в я .с няр( г )рук)пм),р .и и 25 2 с р, п)тк ."с и)о о я.,и ч р( ( (ррлк( )- и,во С(Л.1 О, 168 ГГУ,1 И РОВА,з)овян ) в сисси )с)б(. ния г 29 2 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЬ)Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗАу(илис ВсОмо ательной;ру кицы В исх,ц)м цо.Ожециц устройсгвд; 5 О ,силце рд(г:рметиздш(и рсгулирл нц(О )ргдцд исолцизел Ио о МРХД Ц Идя 1; г", 1 1)с 55 чцл цс ц К. Ндц. р)ч Ч, И рх Н 1 цргдцд и"интел,цоо сехдчцзмд; Л СИЛС С,КД й ВСЦОГД ГЕ.ЬЦОЦ 1 ружиц Нрц коцтдк ах )и р ы И 06 ретение относится к пневмодвтомагике и может быть использовано в пцевмо.системахЦР,ь изобретения - повышение точноси ц ре; урсработы устройства.51.д ф схематично изображено прел за аемос устройство для регулирования давл(ния газа; цд фиг. 2 - графики Вы)одцых ддвл(ний и перепадов давлений в рабочих полости ( црототицд и редлдгаемого ) стр(йц;.Устройство сстоит из (,сцолнительного механизми л(д.орд холцого регулятор;1 2 с цх(:шыми )ч и 4 ц Вых дными 6 и 6 кдцдлдми В корпус 7 исццительцого МСХдНИЗМд Л 1 Сжд)чч ВХодНОЙ 8 И ВчХОЛНОЙ 1 НО ,цстяц у( (дно)си и рвый ре л.Нрун)щийччр ц, с)яци Й 1 ( с.;1.д 1( 1 клд 1 д цд1, 11 ,)ч ц Л д С Гчц р Л Ж И и О й 1 ) И С В 5 З д ц цО Г- к;лсм 1Р)вым члчВГ Гвиз. ьныч эл(ч)сл Нор.Нел( 14, 06 р, слк)ц(им В ко- цл с р;(Ич,н, цлсгь 15 Дифферен:,и 2 гч Нный и рш)ь 16 цмеГ опорную поверх ;ость 1 ц обр:1 уст в корцусе 7 ервун ,лссть 1)с, В к Горой имеез ц опорная поПХНц11;сццуС д. ДИффЕрЕН ПИ; ЬН Ы й ц рцсц, : м цьНс Й сту:еньн 1ви сц с ц, 1:сМ; Г:1 Ьцоц цръжиной 2, ч С Г) НО).РН:,и 111 Нц( 1. и оорд сукинцкорцуцт)1) н 1).1(От, 21К;) "ч1 чк.ор)(СХО.,НОГ) 1 СГч.1 ч 1 Т)мс ж х 11 Й ц л. Гью 2)0сьн 1 рм,кутоцц О данлс ццч утд Н,ц С 01)И рс ТЛИ рчН )ЩИ И Ор )ц. чОСТ 051.ций ц с(л; 25 и к.дп,1 на 26, цлж(л 1;( моГо црл,.нои 27 и с вязднцого ч чр з Гол ",)те.ь 2 Ь с Вторым чл вствитсль ныл( эл( ,ГГм црцм 2(. связанным с прлжии й,) с,л;Нии и (нрдзующцм В корцусе 22 35 Выхцшун) ц Гть )1, от;(е.ц цнуо перс горд-. .н,з 24 хИч.,13 с .,Гцс 1счх),цо 1 ц;, стью ) Кдцдл 6), ерцун о 1) ц чг;ч с :,дцД 4р)чччцр м ку Точно о,(двл( ция 11 о л)"ь ", ч ч(. кдцд.14 и,36 вторуО цо,1)С ч 1К,11 1, (006 ЦЕНд С рд 60 ЧРЙ цо- . ОСтЬН .ч.0 ИЛ( 18 СО.дана ВО: МОжц,"Гь ц р чсцп ция дифференциально Нори: цв ц,ц р;(в.Рнии сждия ьс;омо;- т ,Ной пруж )цы 26 а 5Усроисти цыц льн: соотцо,ц цием поверхностей корпуса и дифференциального поршня;1.площадь чувствительного элементаисполнительного механизма;разность плошадей большей именьшей ступеней дифференциаль ного поршня.Выполнение поршня дифференциальнымпозволяет осуществить его связь с всц могательной пружиной и вместе с тем имег), достаточные эффективные площади в первой и второй полостях.(.юбцецием первой цосцсти с в;хоцн) вттцой полости с полостью пром ж,то(ц, Г давления обеспсчивается реакция:.;, ф ференциальцого поршня только ца ерецдд ддлений в этих полостях, Р,)ерем иР и сжатЧЕ ВСОМОгцтСГВОй РУжч, Ы;,лько ь расходном рс жиме Зазаол л .л пор . ( Новерхц; нми, их Всцолож цч с срвой полости (6 усл(нлена Возможцц 1. цер)мешецин диффереч (иального шрцци в цу жном направлении и нд цределеццл к Величину, которой пред.ляется деформ;цц) и лси.и( всцомог(гс ьцои цружины.Тс,00 ношение - , - -отрджде условиегс рм тичцости регулирующего орг:) на исньците, ьчого мехднц",а в 6 езрасходном режцмс,(:; иск Ом положении,ст;с) Н всомог;тельная )ужина лодж ц: 6 ыили вВбедном:("1;цццц Т)НЕСКО. КСдс(ОрЛ(цр( СННд, Н РР уСИ.ч Ч.ло.;жц рдзгерметизировдГ), регхлипук.ичдН И ВЫЗЫВатЬ РСТд 6 ИЭЬО ТЬ ВЫ чд)дц 1(, Отцо,цс ние - .- 1 + - ; отриждс1Гц ьчн:, тобы усили(. сжати Всцомо дьГой яру жины суммарно с усилием от песПд (д .(яяЕНИЧ В рд 6 ОЧЕй ПОЛОСТИ цд Ч,", чщтельный лемент исполните ьног цех; )1мд не превышало у и.ця нд к,Вгц(ьс рег,:рун 1 Него ор аца, Г.. нео 6 . )Лимс;. Чт .611.ПрИ (д 13 ЛР КОНТЗКТд 00 )НЫХ ц Ср Х. ч Г(( ДцффЕРРЦЦИаЛЬНОМ ПОРШЦР КОРЦУ чцри силовой реакции цд этил о с хнсТ 51 р д В ц О И Н ч Л Ю0 , Л И р Х Н П. ч Ир :,ТдцдЛСН ЗдКрЫТЫМ,Т.1 ЬКО ц )и 1; 1:ч.1Ш.М УЦРЛЧЕНИИ ДДВЛР 1 Я ВО Вт(РОИ Ц РД:,Очей цо.Н.гях Восмож ) 6 ь,о 6 ы огж; цгКЛ д (д 1 Сч:чД.ч)1 ц"06 ЛЮ,:1 ч чч.)нного ус.Овия и дрфсве,ццзльнй цоЦ, (ч Ц Ч , И С Г В И Т Р Л Ы(1)1:( Э Л ( М Е 1 Т И С.Л Н и 1.Ьцго механизма будут реагироваь цд Выхо .н)Ввлецие и (:.; псре,двзеций162445И( коля из необходимости, цтобы регулирую(ций орган исполнительного механизма при нуле Вой силовой реакции на опорных лемецтах поверхностей дифференциального поршня и корпуса оставался закрытым, хотя ц цегерметичным, имеемТ + ЛРс. Х) ( ), (1) где АР, - перепад давлений в рабочей ивторой) и выходной полостях,необходимый для переме(цениядифференциального поршня до 10контакта с корпусом и сжатиявспомогательной пружинь(;(О усилия Т при этом.Вместе тем Т,)= ЛР 1 г цлцТ 15ЛГ2)11 одстдновкой 2) в 1) полчдем20.ТГ1с, уменьением значения - : и цриблиЪЕЖЕ ЦИЦ К РЗВЕснТВУ ПРаВОЙ и Лвй Ч;Е( Й О)1(О(ЦЕЦИЯ Ц1 ОЖИТЕ (ЬНЬ(И сф(1)Рт .)О(51)1- ,) .) с 1 с с)1 э 51 представляетя р;)( ) (;)л),):,)с(1 ) ) )И ( И т Ь М с( КС ( З.1 ЬОЕ 5 ц д Ч си с 17бИзменение крутизны характеристики лзнления В рабочей полости и ее связьточ ностью регулирования, предполагая постоянство входного давления, показаны ца графике фиг. 2.По оси Ел даны значения расходов мдлорасходных регуляторов прототипа и преллагдемого устройства, а по другой оси значения выходного давления Ри (ере 1;(О(5 давлений ъР в рабочих полостях цр ГО типа и предлагаемого устройства.График 1 график ЛР=(л) лля про. тотипа и предлагаемогогройства е олц.нзконой крутизной), График 2 1 Р = - (Е)лля преллагаемого устроиства с пониженной крутизной), график 3 Р = сл) лля трех устройств.Ндк;(он графика 3 связан с изменениями сил упругих элемецтов малорасхолцы регу. ляторов В предположении линейной зависимости рдсхола средь( через ни Ог цереме- )ЦСНИЯ КЛДПаи)В Рс.УЛИРУЮЦИ ОРГДНОВ.,1 ля пр(готццд (цдцению (5 соотеттвует Р.и О( и цокд рег ли рован цяЕл, рзхол срслц, с которо(О начинаетя Открытие регулцрук(це) оргдцд и ПОЛ 1 ИТ(. ЬНО МЕ.с( НЗМ(1 П РОТОТИ 1)д, 3 5 Нс)- ЧЕЦЦЕ .1 Р 5(1(ЧЕЦ ИЕ ЛД ВЛЕНИ Я В Рс(6 О- ч( и цо.к ти В цр)цссувеличения расула черс 5 ис111.1( мс;)цц(м ) цу.)я ц м;)к (мсс", .(;ц ")(х); )(тц 1, Ц ) 1 ,ц;, с )(,ц1,(т(Оия выбора Гг Не Отлц ;(к)гя и 6 Ц(ХЕ,Ов)(И В ТОМИСЛЕ. И,(,(Я 1)(.));, (ке цГ(ьное значение ЪГ, к,(к )," кт) НЬбос) 1(О О:5 НЧНИя 1 ) Р( ЖЕ )сСв 1,( ( Л,жлге,(ьцого эффекта, о(раццчцц;и-,сяО,(ожительцый эффект изобре ге ця )61, 5(Я(1 и тем, что при Выбрацнои и ;(О лця лцамцце ской устойчивоти цлоц(з 1Вгвц )ыого элемента исполцц 1:)О( ;) и:мз появляется возмокцоть ) )гьцм ждтия вспомогательцои (рс жццЛОВ 11 Е ЛЬНО СУсТВЕННО О ЦР ГЦН)ЛЕи -)ЦЦЯ)И,(ИК) СО СТОРОНЫ РЕГУЛ(Р(О(11)О О,)ф )рмцровдть более (О.огу(О) Р,е- ,(г: (ения в рабочей цол)тц, (кхч) )55 и. и ОЬ(сШ 1 ЗЯ ТОЧНОСТЬ Р(Г;(ИРИ 11(ЦЯ (О)5),(1,)т(, ( тйчипость устройс; В;1 цц;ГЦИ( (ЕЦЬЦ)СНИЯ КОЭффИЦИЕНТСс 1,1(1(И 1 . 1 ) и 5 (цецьев уси.1 ителя) сцсте мц. Е) О влияние этого звена це( устццц(Ц РЗЕОДОВ.1 кл кчциколебаний лд В.ц ; и я и с О(; т- (" )с К)1 ц,( иРЕМЕ(цЕИЙ подвижц Ч,)- ) цт) режимах позволя(1 овцс);ь; .;,;",ч, п(" ч, ког г) об)сн),(.(сГ(ЯИ :с,И,,Ъ, и (К( К1 г г (.:П, 1(:Г)(ГВЗ П) П( , - г-;ц( /(ч" иик) с куИьни н5 ,)И.( нця ( рзбоси и,сГН, сси(п(1, и пи сслни я 8Отно( итсльно прототипа при укззанной 1 Гнзнс рс ч)ется задача /01 ь/г) /мг(ьпн ния ошибки о " регулированияУсрой( тво работаст слс дуюпи м обрз.;ьч .Ос;янин или несколько сжз 1 з . с:л (, и(: ( дзк)п 1 его рз)н ( рч(",, и с и ь .(1ч с (." 5 8с ,ии. ггРС, С; . ": : КЦ,)Р .)Ь(. ( "С ГС, ( ,(. и ч ( с ,р/к и,л г((яС",СЦ,;С" ОГ НЕР ПЦ Г,н;т", (, лзпз нл Вг ( и и "(н 1 1"и)1/)5ькц ,цг гН(1624417 101 ) 1 9гировать на изменения выходного давления и в большей или меньшей мере при этом нерс мешать клапан 26 относительно седла 25. Давление в полостях 24, 21 и 15 при этом будет также меняться, поршень 16 останется неподвижным, а изменяющимся усилием поршня 14 клапан 1 будет в нужном направлении перемещаться и автоматически обеспечивать требующийся для поддержания выходного давления приток рабочей среды.Таким образом, при переходе из мало О расходного режима в многорасходный перепад давлений в полостях 2 и 15 воздействует на площади АР - разницу площадей большей и меньшей ступеней дифференциального поршня 16 и Г - порцня 14. 15 Этим подготавливается максимальное силовое воздействие на клапан 11 с теч, чтобы в многорасходном режиме регулирование Осуществлялось при меньшем перепаде давлений в рабочей полости 15.Это позволяет оптимально понижать кругизну характеристики давлении в полос - ти 24, например изменением сечения дросселя )5. обеспечивающую точность регулирования и динамическую устойчивость в расходном режиме. 25Исключение в расходном режиме площади Лг, как дополнительного элемента, реагирующего на выходное давление, способе( апет сохранению дина ми чсГск)и ) стойчииости.Гдкич образом, предлагзел(е устройство (б позволяет повысить точность р гу.(и 1(д ия давления и одновременно пу(с м (сключе ния колебания давления в режи.че Ограниченных расходов повысить рсс урс рд) ;Ы ный регулятор, в корпусе которого установлен второй чувствительный элемент, связанный с пружиной задания и вторым регулирующим органом, установленным между входной полостью и полостью промежуточного давления, отделенной перегородкой от выходной полости и сообщенной с рабочей полостью исполнительного механизма. причем входная и выходная полости исполнительного механизма сообщены с входной и выходной полостями малорасходного регулятора, )тличающеегя тем, что, с целью повышения точности и ресурса работы устройства, в корпусе исполнительного механизма установлен дифференциальный поршень, связанный меньшей ступенью с вспомогательной пружиной и образующий между ступе. нями первую полость, сообщенную с выходной полостью. и со стороны большей ступени вторую полость, сообщеннук; с полостью промежуточного давления малорасходного регулятора, причем в первой полости на дифференциальном поршне и соответственно нд корпусе имеются опорные поверхности, между которыми в исходном положении устройства имеется зазор, и выполнены соотношения уси,(ие вс(омогд гель;(1 рс,и,:в исходном и),Ожеиии ус гройс( вд;ЧСИЛИС рд.(ГСрмсТИ,(д 1 И )с 1.1 И.Р КЦЕ ) ) РГД и; ИС(С),; (и 1,мсхс и и(чГДЕ Мс. фор,чули аг(гретени) Устройство для регулироваия ддвГц иии Гада, СОдЕржащЕЕ ИСПОЛНИТЛЬИЫй а Х;1- Н ИЗЧ, В КОРПУСЕ КОТороГО УСГз ОИ,ТС( СР(ЫИ40 чувствительный элемент, образующий с кор(ъ сом выходнук и рабочую попссти и си.(;иный с первым регулирующим органом, уст(новленн(,(м между входнОЙ и вых:.1 ИОЙ плостями, вспомогательную пружину, устднов;1 енную в рабочей полости, малорасход усигис ид кл(днс рс гс,(и).).цс,Органа испо,;(итсльО , чс х;ии ч,;силис сжатой вспомо,т,1,1),111 р) фк ( н ы 11) и ко 1(к(си)1)зОВЕр ХНетС и Коря; са д) с ф р П 111;ДЛЬОГО ПОРП(НЯ;ПЛОЩаДЬ ЧУВСТВИТСЛ Ь(ОГО Э,1 МС 1,исполнительного ме),1 Ги.(ч 1;разность и,1 онсадс й боль 1(е( и чшей ступе неи диффс рс ч 1 иальио,поршня.