Пневматическое следящее устройство для регулирования давления газа

О П И С А Н И Е 285390ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикио Комитет по делам изооретений и открытий при Совете Мииистров СССРликовано 28,Х.1970. Бюллетень М та опубликования описания 12,1.19 Авторыизобретен А. М. Шехтман и В. И. Богач Научно-исследовательский институт тепловых процессов явите ЕВМАТИЧЕСКОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Изобретение относится к автоматическому регулированию стапического давления газа проточных систем. Устройство может найти применение в аэродинамических установках баллонного типа, системах выдавливания жидкости с помощью сжатых газов в газовой, нефтяной и топливной промышленностями.:Известно пневматическое следящее устройство для регулирования давления газа, состоящее из пневматического датчика, блока предварения, вторичного прибора с регулирующим блоком, задатчика и исполнительного механизма.Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно содержит реле-редукторсоединяющий командную полость регулирующего клапана, попеременно с источником высокого,давления или с атмосферой и связанный одним своим входом с источником низкого давления, а другим - с выходом регулирующего блока, причем протраммный задатчик снабжен мультипликатором со сменным вращаемым поршнем,Уназавное отличие позволяет применять йредложенное устройство для автоматического: регулирования давления в широком диапазоне по задаиной программе или точного автоматического поддержания заданного,постоянного давления в области как больших,так и малых давлении при значительно меняющемся давлепии перед регулятором,На фиг. 1 изображена присццнпцальцая схема устройства; на фцг. 2 - регулирующий 5 клапан; на фцт. 3 - пневмогцдроуправляемыйредуктор; на фиг. 4 - конструктивные схемы программного задатчика давления ц задатчцка постоянного давления.Устройство (см. фцг, 1) содержит регулц рующий клайн ад 1, реле-редуктор 2, регулирующийй блок 3, блок предварения 4, вторичный прибор 5 и программный задатчик б.Поршень 7 регулирующего клапана (см.фцг. 2) статически уравновешен в пеподвиж ном корпусс 8 давлением в полости 9 надпоршнем, соединенной трубкой с регулируемым объектом, ц давлением в полости 10 под поршнем, задавасмым редуктором (см.фцг. 3) от баллона со сжатым газом. В сред ней частц клапана расположены один или двадросссльцых клапана 11, два одинаковых диаметрально противоположных патрубка 12 для входа газа ц два (одцоседельный вариант) или четыре (двухседельный вариант) патруб ка 13 для выхода газа. В нижней части онснабжен демпфером 14 с масляной полостью 15, отъединенной от газовых полостей атмосферой. Особое профилирование образующей поршня 7 и специальные неподвижные обте.30 кателц 1 б организуют течение газа в полостях, примыкающих к дроссельному отверстию. Благодаря этому исключено появление в кл аи а не аэродинамически неуравновешенных осевых спл во всем диапазоне дроссельных зазоров при больших перепадах давления,Заданное давление в командной полости 1 О регулирующего клапана обеопечивается специально сконструированным автоматически управляемым редуктором (см. фиг. 3). Редуктор управляется штоком 17 с пятью мембранами, разделяющими четыре, разные полости, Полости 18 и 19 одинакового малого диаметра соединены между собой и с командной полостью регулирующего клапана, полость большого диаметра 20 соединена с выходом из регулирующего блока 3, а полость большого диаметра 21 соединена,с источником гидравлического давления Р = 0,6 кг/см-.Регулирующий блок 3 представляет собой пропорционально-интегральный регулятор ПР 3-21 с положительной и отрицательной обратными связями, регулируемым изодромом и выключающим реле. Он принадлежит к агрегатам универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА). Входным сигналом в блок 3 является давление воздуха Р = 0,2 - 1 кг/см, поступающее из блока предварения 4, в сравнении с постоянным гидравлическим давлением Р = О,б кг/см-,Блок 4 представляет собой пневматический блок предварения - ПФ 2-1, также являющийся агрегатом УСЭППА. Входным сигналом в блок является давление воздуха 0,2 - 1 кг/см-, поступающее из прибора 5.Прибор 5 - сильфонный пневматический дифманометр ДСП- измеряет регулируемое давление газа в регулируемом объекте, сравнивает его,с гидравлическим давлением, поступающим из задатчика б или 22, и выдает сигнал в виде давления воздуха Р=0,2 - 1 кг/см-, пропорционального разности задаваемого и измеряемого давлений. Прибор 5 отрегулирован так, что, когда разность задаваемого и измеряемого давлений равна нулю, его сигнал представляет собой давление Р = 0,6 кг/см-.В качестве задатчика 22 давления при,работе с постоянным давлением в регулируемом объекте использован грузопоршневой пресс бухгольца (см, фиг. 4), Давление задается с помощью точных тарированных гирь. Программным задатчиком давления б служит стандартный лрибор ПД 35 А с добавлением епециального,мультипликатара 23, вмонтиро,ванного в пресс Рухгольца. мультипликатор имеет полость 24 низкого давления под поршнем 25, куда поступает выходное давление 0,2 - 1 кг/см- из,прибора ПД 35 А, и полость 2 б высокого гидравлического давления под скалкой 27. Поршень 25 и скалка 27 соединены между собой торцовым шлицем и,для уменьшения трения вращаются от руки с помощью диска 28. Степень повышения давления, опре 5 10 15 206065 25 30 35 40 45 50 55 4деляемая отношением сечений, поршня 25 и скалки 27, может быть различной, конструктивное оформление мультипликатора позволяет менять поршень 25.Характер изменения давления по времени в выбранном диапазоне, т. е, задаваемая программа регулирования обеспечивается профилем кулачка (лекала), устанавливаемого на приборе ПД 35 А.Перед началом работы с помощью ручного насоса,пресса Рухгольца заполняют маслом соответствующую полость прибора 5. Одновременно из этой полости выпускают воздух для исключения воздушных подушек.Действует пневматическое следящее устрой,ство:следующим образом.Быстро открывают отсечной кран на входе в регулирующий клапан 1 регулятора, При этом регулируемое давление быстро растет и превышает заданное (50 кг/см 2),Отклонение регулируемого давления в плюс от номинала (50 кг/ему) вызывает, в резуль. тате сравнения с заданным давлением, сиг нал на выходе из прибора 5 больше 0,6 кг/см. Проходя через блок 4, реапирующый на скорость отклонения регулируемой величины, сигнал с нужным предварением попадает в блок 3, где сравннвается с постояиным давлением 0,6 кг/см и, реагируя на обратные связи и изодром, перерабатывается в новый сигнал, также больший 0,6 кг/см 2. Это воз. душное давление попадает в полость 20 ре. дуктора и, поскольку оно больше противо. действующего ему давления 0,6 кг/см 2 в полости 21, полость 10 редуктора автоматически соединяется с атмосферой, Это вызывает падение давления в командной полости.10 ре гулирующего клапана, и поршень 7 послед. него опускается, приоткрывая дроссельное от.верстие. За этим следует понижение давления газа в регулируемом объекте. Новая ве.личина регулируемого давления, меньшая 50 кг/см-, после сравнения с заданным давле.нием (50 кг/см"-) в дифманометре 5 вызы вает сигнал, меньший 0,6 кг/слР, который, преобразуясь в блоках 4 и 3, попадает в,полость 20 редуктора, где, взаимодействуя с давлением 0,6 кг/слР в полости 21, вызывает соединение полости 10 редуктора с баллоном сжатого газа. За этим следует повышение давления в командной, полости 10 регулирую щего клапана 1, подъем его порщня 7 и, в результате, повышение величины регулируе.мого давления. Этот процесс колебаний продолжается до тех пор, пока регулируемое давление не уста. новится точно на заданной величине.Благодаря замкнутой системе автоматиче скопо регулирования и введению,в ее цепь стабилизирующих устройств обеспечиваются затухающий характер колебаний и устойчи вая работа следящей системы в широком диа. пазоне давлений, 285390Предмет и зобр е те ни я Пневматическое следящее устройство для ,регулирования давления газа в проточной камере, содергкащее пневматический датчик, блок предварения, регулирующий блок, программный задатчик и исполнительный механизм, отличаощееся тем, что, с целью регулирования высоких давлений в широком диапазоне, оцо содерхкпт реле-редуктор, соединяющий командную полость регулирующего клапана попеременно с цстэчнпком высокого давления цли с атмосферой и связанный одним 5 своим входом с источником низкого давленця,а другим - с выходом регутирующего блока, причем программный задатчпк снабжен мультипликатором со сменным вращаемым поршнем,