RU1795431C - Регул тор перепада давлений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах кольцевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов, перекачивающих среды , утечка которых не допускаетс . Цель изобретени  - повышение точности регул тора перепада давлений. Регул тор перепада давлени  содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3, управл ющей 4 и регулируемого давлени  5 и расходным отверстием 6, соедин ющим камеру 5 регулируемого .давлени  со сливной камерой 2,

Description

регулирующий орган 7, выполненный в виде штока 8 с поршнем 9, образующим с корпусом 1 промежуточную камеру 10, сообщенную посредством посадочных зазоров 11 и 12, соответственно с запирающей 3 и сливной 4 камерами, а также посредством осевого канала 13, выполненного в штоке 8, и дроссел  14, задатчик 15 разности давлений , выполненный в виде регулируемого

дроссел , который может быть выполнен в виде нормально открытого подпружиненного клапана, который совместно с пружиной 16 установлен в перепускном канале 17. Нерабочий , торец 18 клапана 15 образует с корпусом 1 кольцевую полость 19, св занную с камерой 5 регулируемого давлени  клапаном 20. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах кольцевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов перекачивающих среды , утечки которых не допускаетс .

Известна конструкци  регул тора перепада давлений типа РПД-2М, примен ющегос  в системе уплотнительного масла газоперекачивающего агрегата типа ГПА- Ц-6,3 производства Сумского НПО им. М.В, Фрунзе, содержаща  корпус с камерами сливной, запирающей, управл ющего и регулируемого давлений и расходного отверсти , соедин ющего.камеру регулируемого давлени  со сливной камерой.

Однако, такие регул торы конструктивно сложны и ненадежны. К тому же их за пор- но-регулирующие элементы тер ют динамическую устойчивость при высоких рабочих давлени х.

Наиболее близкой по назначению, технической сущности и достигаемому положительному технико-экономическому эффекту к за вл емому техническому решению  вл етс  конструкци  регул тора перепада давлени , выбранна , в качестве прототипа и содержаща  корпус с камерами сливной, запирающей, управл ющего и регулируемого давлений и расходным отверстием, соедин ющим камеру регулируемого давлени  со сливной камерой, регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом промежуточную камеру с возможностью сообщени  последней посредством осевого канала, выполненного в штоке с камерой регулируемого давлени , и задатчик разности давлений.

8 такой конструкции регул тора перепада давлени  задатчик разности давлений выполнен в виде пружины, характеристика которой при работе в различных услови х непосто нна. По мере открыти  расходного отве1рсти  измен  етс  вел ичина сжати  п ру- жины, а соответственно и сила, с которой пружина действует на поршень регулирующего органа, что приводит к Изменению перепада давлений поддерживаемого регул торы .

Кроме того, на точности работы такой конструкции регул тора перепада давлени 

сказываетс  величина силы трени  штока с поршнем о стенки расточки корпуса.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регул тора перепада давлений .. .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известной конструкции регул тора перепада давлени , содержащей корпус с камерами сливной запирающей, управл ющего и регулируемого давлений и расходным отвёрстием , соедин ющим камеру регулируемого давлени  со сливной камерой, регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом промежуточную камеру с возможностью сообщени  последней посредством осевого канала, выполненного в штоке с камерой регулируемого давлени , и задатчик разности давлени , согласно изобретению, запирающа  камера размещена в поршне между

камерой управл ющего давлени  и промежуточной камерой, последн   соединена со сливной камерой дополнительным перепускным каналом, выполненным в корпусе параллельно оси регулирующего элемента, с

установленным в нем задатчиком разности давлений в виде нормально открытого подпружиненного канала, нерабочий торец которого выполнен со ступенчатой проточкой, образующей с корпусом кольцевую полость,

св занную с камерой регулируемого давлени .

Кроме того, в перепускном канале может быть дополнительно установлен обратный клапан, размещенный между сливной и промежуточной камерами и поджатый к седлу , выполненному в виде ступенчатой расточки перепускного канала посредством пружины клапана. Задатчик разности давлений может быть выполнен в виде регулируемого дроссел  с рабочим элементом в виде иглы.

На фиг. 1 показана конструкци  регул тора перепада давлени  (профильный разрез ) с регулируемым дросселем в виде нормально открытого подпружиненного клапана: на фиг. 2 - конструкци  задатчика перепада давлений с регулируемым дросселем в виде обратного клапана; на фиг. 3 - конструкци  задатчика перепада давлений с регулируемым дросселем в виде иглы, выполненной на винте.

Регул тор перепада давлений содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3. управл ющей 4 и регулируемой 5 давлений и расходным отверстием 6, соедин ющим камеру 5 регулируемого давлени  со сливной камерой 2, регулирующий орган 7, выполненный в виде штока 8 с поршнем 9, образующим с корпусом 1 промежуточную камеру 10, сообщенную посредством посадочных зазоров 11 и 12, соответственно , с запирающей 3 и сливной 2 камерами, а также посредством осевого канала 13, выполненного в штоке 8, и дроссел  14 с камерой 5 регулируемого давлени , и задатчик 15 разности давлений, выполненный в виде регулируемого дроссел .

Регулируемый дроссель может быть выполнен в виде нормально открытого клапана , который совместно с пружиной 16 установлен в перепускном канале 17, выполненном в корпусе 1 параллельно оси регулирующего органа 7 и соедин ющего камеры промежуточную 10 и сливную 2.

Нерабочий торец 18 клапана 15 образует с корпусом 1 кольцевую полость 19,св занную с камерой 5 регулируемого давлени  клапаном 20.

В перепускном канале 17 может быть установлен регулируемый дроссель в виде обратного клапана 21, размещенного между сливной 2 и промежуточной 10 камерами и поджатый к седлу 22, выполненному в виде ступенчатой расточки перепускного канала 14 посредством пружины 13 клапана 12.

Кроме того, регулируемый дроссель может быть выполнен в виде иглы 23, выполненной на винте, установленном в корпусе. . Регул тор перепада давлений, согласно изобретению, работает следующим образом:

В камеру 4 управл ющего давлени  подаетс  жидкость или газ с управл ющим давлением Р, под действием которого регулирующий орган 7 смещаетс  в свое крайнее положение, т.е. в сторону камеры 5 регулируемого давлени . При этом промежуточна  камера 10, выполн юща  демпфирующую роль, обращаетс  в кольцевую щель между поршнем 9 и корпусом 1, а шток

8 полностью входит в расходное отверстие 6. В камеру 5 регулируемого давлени  подаетс  жидкость, давление которой растет и котора  начинает течь через зазор между 5 штоком 8 и расходным отверстием 6 в сливную камеру 2 с минимальным расходом. Од- новременно жидкость из камеры 5 регулируемого давлени  по осевому каналу 11 и через дроссель 14 поступает в проме0 жуточную камеру 10, отделенную от камеры 4 управл ющего давлени  поршнем 9 и запирающую камеру 3.

С промежуточной камеры 10 по перепускному каналу 17 часть жидкости проходит

5 через зздатчик разности давлений 15 (если он открыт) в сливную 2 камеру. Таким образом , в промежуточную камеру 10 поступает жидкость через дроссель 14 и посадочный зазор 11, а сливаетс  через посадочный за0 зор 12 и перепускной канал 17с установленным в нем задатчиком разности давлений 15. Атак как гидравлическое сопротивление дроссел  14 и посадочных зазоров 11 и 12 посто нны, то подбором гидравлического

5 сопротивлени  клапана 15 будет определ тьс  величина давлени  в промежуточной камере 10.

Следовательно, в установившемс  режиме давлени  жидкости в камере 10 равно

0 или меньше давлени  в камере 5 регулируемого давлени  и не зависит от его абсолютной величины в камере 5.

По мере роста давлени  жидкости в камере 5 регулируемого давлени  и соединен5 ной с ней промежуточной камере 10 сила воздействи  жидкости на шток 8 и поршень 9 регулирующего органа 7 повышаетс  и при достижении регулируемым давлением некоторого значени  Рр превышает силу, уп 0 равл ющего давлени  Ру и вес регулирую - щего органа и начинает отжимать регулирующий орган 7 от его крайнего положени . При этом расход жидкости между штоком 8 и корпусом 1 через расходное от5 верстие б из камеры 5 регулируемого давлени  в сливную камеру 2 увеличиваетс , а рост давлени  соответственно замедлитс , пока не наступает равновесное состо ние, определ .емое выражением:

0.

7Г01

+ Рс

ЛГ(Р% -PS

где Do - диаметр расходного отверсти ; - Д.Р - давление в промежуточной камере, регулируемое с помощью задатчика перепада давлений на величину АР меньше, чем давление Рд, т.е. давление Рр больше, чем Ру на определенную величину.

При использовании в качестве задатчи- ка перепада давлений с обратным клапаном 21 давление в промежуточной камере 10 будет зависеть от абсолютной величины давлени  Рр, т,е. и перепад давлений, устанавливаемый регул тором, тоже будет измен тьс  с изменением давлени  Pp. Использование регулируемого дроссел  в виде иглы 23 позвол ет вручную устанавливать требуемый перепад давлений.

Если регулируемое давление Р начнет расти, жидкость отжимает регулирующий орган 7, увеличива  проходное сечение расходного отверсти  6, расход жидкости через него в сливную камеру 2 увеличитс  и рост давлени  Рр прекратитс . При падении регулируемого давлени  РР регулирующий орган 7 прекрывает расходное отверстие 6,

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Регул тор перепада давлений, содержащий корпус с расходным отверстием, расположенным между камерами регулируемого давлени  и сливной, в котором расположен регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом управл ющую камеру, промежуточную камеру, расположенную с возможностью соединени  через осевой ка- нзл штока с камерой регулируемого давлени , запирающую камеру и задатчик разности давлений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регул тора , запирающа  камера выполнена в поршне и расположена между камерой управл ющего давлени  и промежуточной камерой , соединенной со сливной камерой перепускным каналом, выполненным в корпри этом расход жидкости через него в сливную камеру 2 уменьшаетс , а падение регулируемого давлени  Рр прекращаетс .

   При работе регул тора обеспечиваетс  динамическа  устойчивость регулирующего органа 7, так как при его перемещении имеет место переток жидкости из промежуточной камеры 10 в камеру 5 регулируемого

   давлени  через дроссель 14 и в запирающую камеру через посадочный зазор 11 или наоборот. При этом и дроссель 14 и посадочный зазор 11 оказывают гидравлическое со- противление скорости протекани 

   жидкости через них, и, следовательно, скорости перемещений регулирующего органа 7 в любую сторону, предупрежда  его колебани ,.

   пусе, в котором установлен задатчик разности давлений в. виде регулируемого дроссел .
2. 2. Регул тор по п.1, о т л и ч а ю щи и с   тем, что регулируемый дроссель выполнен в виде нормально открытого подпружиненного клапана, йерабочий торец которого образует с корпусом полость, соединенную каналом с камерой регулируемого давле- ни .
3. 3. Регул тор по п.1,отличающийс  тем, что регулируемый дроссель выполнен в виде подпружиненного в сторону промежуточной камеры обратного клапана.
4. 4. Регул тор по п.1,отличающийс  тем, что регулируемый дроссель выполнен в виде иглы, выполненной на винте, установленном в корпусе.

   .

   Фиг, 3.