SU1170437A1 - Регул тор давлени газа - Google Patents

Abstract

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входным и выходным каналами и седлом между ними, в котором установлены клапан с.пружиной и толкателем и ко51тактирующий с ним чувствительный элемент, нагруженный управл ющим давлением, полость которого сообщена через дроссель с дренажной магистралью и через регулируемый дроссель с входным каналом , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности регулировани , регулируемый дроссель выполнен в виде цилиндра с установленным в нем полым поршнем, подпружиненным навстречу входному давлению, внутри которого размещен дросселирующий элемент, жестко св занньш с регулировочным элементом, причем на .наружной поверхности поршн  между его ушютнительным манжетами выполнена кольцева  проточка, сообщенна  с полостью поршн  и через отверстие в цилиндре с управл ющей полостью. 2.Регул тор по П.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  экономичности и безопасности работы, он снабжен дренажным резервуаром , подключенным к дренажной магистрали, а на полом поршне регулируемого дроссел  со стороны его входного канала выполнена дополни Q тельна  ступень, образующа  с цилинд (Л ром дополнительную полость., сообщенную с дренажным резервуаром. 3.Регул тор по ПП.1 и 2, о т л ич а ю щ и.й с   тем, что, с целью повышени  надежности регул тора, в полом поршне регулируемого дроссел  на его входе выполнено дополнительное седло, . образующее с дроссельным элементом нормально открытую клапан ную пару. со

Description

Изобретение относитс  к устройствам пневмоавтоматики и может найти широкое применение в различных отрасл х промышленности и транспорта при понижении давлени  газа и автоматическом Поддержании с высокой точ костью требуемой величины пониженного давлени  при изменени х входного давлени  и расхода. Целью изобретени   вл етс  новышенИе точности, экономичности, безопасности работы и надежности регу . л тора. На чертеже показан регул тор дав лени  газа. Регул тор давлени газа содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 каналами .и седлом 4 между ними, клапан 5с пружиной 6 и толкателем 7 и контактирующий с ним чувствительный эпе мент 8, образующий с корпусом 1 управл ющую полость 9. Управл юща  полость 9 сообщена че рез дроссель 10 с дренажной магистралью 11 и через регулируемый дроссель 12 с входным каналом 2. Регулирующий дроссель 12 представл ет собой цилиндр 13 с установленным в нем полым поршнем 14, подпоршнева  полость 15 которого магист ралью 16 сообщена с полостью входного канала 2. В противоположной полос ти 17 цилиндра 13 размещена пружина 18, нагружающа  полый поршень 14 навстречу действию входного давлени . В поршне 14 выполнена полость 19, в которой размещен дросселлирующий эле мент 20, жестко св занный с ввернуты в крьш1ку 21 цилиндра 13 регулировочным элементом 22. Дросселирующий эле мент 20 выполнен в виде золотника (поршн ) с винтовой канавкой 23 на его наружной поверхности. Полость 19 полого поршн  14 каналами 24 сообщена с кольцевой проточкой 25 на наружной поверхности его между уплотнительными манжетами 26 и 27. Полость кольцевой проточки 25 через отверстие 28 в цилиндре 13 и каналом 29 сообщена с управл ющей по лостью 9. Регул тор снабжен дренажным резер ; вуаром 30, подключенным к дренажной магистрали 11. На полом поршне 14 ре гулируемого дроссел  12 со стороны его входного канала 31 выполнена дополнительна  ступень 32, образующа  цилиндром 13 дополнительную полость 33, сообщеннук магистралью 34 с дре- нажыым резервуаром 30. На полом поршне 14 регулируемого дроссел  12 со стороны его входного канала 31 выполнено дополнительное седло 35, образующее с дросселирующим элементом 20 (его торцовой поверхностью ) нормально открытую клапанную пару. Регул тор давлени  газа работает следующим образом. В исходном положении клапан 5 пружиной 6 ПОД1ГЯТ максимально вверх, прижат к седлу 4 и разобщает полости входного 2 и выходного 3 каналов. Чувствительньм элемент 8 клапаном 5 через толкатель 7 также подн т вверх. Регулируемый дроссель 12 настроен на требуемое давление в-полости выходного канала 3 регул тора регулировочным элементом 22, Крьилка 21 навернута на цилиндр 13 на.столько, что пружина 18 может восприн ть воздействие входного давлени  со стороны полости 15 и сбросного давлени  со стороны дополнительной полости 33 во всем допустимом рабочем диапазоне их изменени . Польй поршень 14 под действием пругкины 18 опущен вниз, сопротивление дросселирующего элемента 20 м1- нимально. Избыточное давление газа в дрена.жном резервуаре 30 отсутствует . Газ высокого давлени  подводитс  к входному каналу 2, откуда посту-пает к клапану 5 и в магистраль 16. В начальный момент -входное давление еще больше прилсмет клапан 5 к седлу 4. Одновременно газ высокого давлени  по магистрали 16 поступает в полость 15 под польш поршень 14. Последний под действием входного давлени  поднимаетс  вверх, сжима  пружину 18. Подъем вверх полого поршн  14 происходит до тех пор,-пока силй давлени  на него со стороны полости 15 не уравновеситс  пружиной 18. При этом дросселирующий элемент (золотник) 20 перекроетс  цилиндрической поверхностью полого поршн  14 на величину требуемого (настроечного) гидравлического сопротивлени , соответствующего необходимому давлению настройки регул тора . Газ проходит по винтовой канавке 23 и поступает в полость 19 откуда по каналам 24 поступает в полость кольцевой проточки 25, Из полости 25 через отверстие 28 и канал 29 газ поступает в управл ющую полость 9. Газ на дросселирую1дем эле-, менте 20 Дросселируетс , eio давление понижаетс , и в управл ющую полость 9 газ поступает с пониженным давлением . . Давление в управл ющей полости 9 плавно повышаетс , по мере чего чувствительный элемент 8 опускаетс  вниз, отрывает через толкатель 7 клапан 5 от седла А, В образовавшийс  между клапаном 5 и седлом 4 щели газ дросселируетс  и поступает в полость выходного канала 3. Давление под чувствительным элементом 8 повышаетс . Если выход из регул тора закрыт, то при определенном давлении на выходе чувствительный элемент 8 подниметс  вверх (под действием выходного давлени ) настолько, что клапан 5 с  дет на седло 4 и разобщит входную 2 и выходную 3 полости регул тора. В установившемс  режиме приток га за в управл ющую полость 9 через регулируемый дроссель 12 и расход из него через дроссель 10.выравниваютс  давление- в управл ющей полости 9 будет посто нным и меньшим входного давлени . При отборе газа в .объем за рехул  тором давление под чувствительным элементом 8 несколько уменьшитс , чт приведет к опусканию его вниз, открытию клапана 5 и поступлению газа на выход регул тора. Давление под чувствительным элементом 8 восстановитс , между клапаном 5 и седлом 4 установитс  щель, соответствующа  данному отбору газа через регул тор. Если расход газа изменитс , то подвижна  система регул тора перейдет в другое положение динамического равно веси , соответствующее другому расходу .. Если,.например, расход газа умень шитс , то при-этом давление под чув .ствительным элементом 8 несколько по выситс , что обусловит подъем его и клапана 5 вверх, уменьшение притока газа на выход регул тора, восстановление выходного давлени  и перевод ПОДВИЖНО системы в другое положение динамического равновеси . При П)екращении отбора газа через регул тор давление под чувствительным элемс.нтом 8 поднимет последний настолыю, что клапан 5 с дет на сед 1 374 4 и разобщит входную 2 и выходную 3 полости. При посто нном входном давлении взаимное положение дросселирующего ч элемента 20 и полого поршн  14 регулируемого дроссел  12 не изменитс  при работе регул тора, проводимость дросселирующехо элемента 20 посто нна и отрегулирована регулировочным элементом 22 так, что давление в управл ющей полости 9 соответствует настроечному давлению па выходе регул тора. Изменение выходного давлени  регул тора (его перенастройка) производитс  регулировочным элементом 22. Если, например, необходимо повысить выходное давление регул тора, то вращают его так, чтобы дросселирующий элемент 20 поли лс  вверх. При этом длина винтовой канавки 23, через которую про-, дросселирующего элемента 20 также уменьшитс , приток газа в управл ющую полость 9 через регулируемый дроссель 12 увеличитс , давление в управл ющей полости 9 повыситс . Это обусловит -открытие клапана 5 к повьш1ение давлени  газа на выходе регул тора. Если необходимо перенастроить регул тор на более низкое выходное давление, регулировочным элементом 22 перемещают дросселирующий элемент 20 относительно полого поршн  14 в другую сторону. При этом сопротивление регулируемого дроссел  12 увеличитс , приток газа в управл ющую полость 9 уменьшитс , давление в последней понизитс , что приведет к перемещению вверх чувствительного элемента 8 и уменьшению щели между клапаном 5 и седлом 4. Если же величина входного давлени  измен етс , то это приведет к изменению положени  полого поршн  14 относительно дросселирующего элемента 20. При этом сопротивление . . дросселирующего элемента 20 изменитс  так, что давление в управл ющей полости 9 останетс  неизменным. Если, например, входное давление понизитс  (что будет иметь место при питании регул тора от баллона),. то при неизменном сопротивлении дросселирующего элемента 20 давление в управл ющей -полости 9 должно также уменьшитьс , следствием чего  вилось ы и понижение выходного давлени  .регул тора. Однако этого не произойдет, так как полый поршень 14 при э.том под действием пружины 18 несколько опуститс  вниз . Дросселиру юпщй элемент 20 останетс  при этом неподвижным. Сопротивление дросселирующего элемента 20 уменьшитс , чем будет обеспечено прелснее. (неизменное давление в управл ющей полости 9 и, следовательно, давление на выходе регул тора, . При повьппении входного давлени  сопротивление регулируемого дроссел  12 увеличитс , приток газа в управл ющую полость 9 останетс  неизменным , благодар  чему будет обеспечена высока  точность и стабильность выходного давлени  регул тора. Сброс газа из управл ющей полости 9 регул тора происходит через дрос сель 10 и магистраль 11 в дренажный резервуар 30. Этим исключаетс  неоправданный Сброс рабочей среды, обеспечиваетс  ее Сбор дл  последующего использовани , что пoвышaef экономич ность регул тора за счет исключени  потерь дефицитных газовых сред при использовании их в качестве рабочего тела. С другой стороны, сбор сбрасываемой из управл юй1ей полости 9 рабочей среды в резервуар 30 исключает возможность загазованности помещени , в котором установлен регул тор, инертными и агрессивными газовыми средами при использлвании их в качестве рабочей .среды регул тора,что повьшает безопасность его работы. При длительной работе регул тора давление в дренажном резервуаре 30 повыситс , что должно привести к изменению давлени  в управл ющей полос ти 9 и, следовательно, к изменению вьЬсодного давлени  регул тора. Однако этого не произойдет, так как при. этом повыситс  давление в дополнител ной полости 33, следствием чего  вит с  увеличение силы давлени  .газа на полый поршень 14 со стороны дополнительной полости 33. Полый поршень 14 под действием возросшего давлени  га за в резервуаре30 (и в полости 33) будет подниматьс  вверх, сжима  пружину 18, При этом сопротивление дросселирующего элемента 20 будет увели- чиватьс , приток газа В управл ющую полость 9 будет уменьшатьс  по мере уменьшени  расхода газа из этой же полости через дроссель 10, обусловленного повьшением давлени  в резервуаре 30. Давление в управл ющей полости 9 будет посто нным и не будет зависеть от допустимого (эксплуатационного ) диапазона повьшени  давлени  в дренажном резервуаре 30. При максимальном наполнении дренажного резервуара 30 давление в нем повыситс  до такой величины, что польй поршень 14 силой давлени  в дополнительной полости 33 будет подн т настолько , что дополнительное седло 35 с дет на нижнюю торцовую поверхность дросселирующего элемента 20 и разобщит входную полость Т5 от управл ющей полости 9. Давление в последней за счет перетока газа из нее в дренажный резервуар 30 еще больше понизитс , чувствительньй элемент 8 подниметс , вверх, клапан 5 с дет на седло 4, . .., разобщит входную 2 и выходную 3 полости регул тора. Регул тор давлени  выключитс  из работы, давление на его выходе не сможет быть вьш1е настроечного . Это будет, сигналом дл  отключени  наполненного дренажного резервуара 30 и необходимости подключени  регул тора к незаполненному сосуду. К этому же результату приведет и чрезмерное повышение входного давлени . При ЭТОМ полый поршень 14 также подниметс  под действием си.ды входного давлени  со -стороны полости 15 вверх до посадки дополнительного седла 35 на дросселирующий элемент 20, что приведет к разобщению полостей 9 и 15 и невозможности чрезмерного повышени  давлени  в чувствительной полости 9 и, следовательно, на выходе регул тора.

Claims (3)

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входным и выходным каналами и седлом между ними, в котором установлены клапан с.пружиной и толкателем и контактирующий с ним чувствительный элемент, нагруженный управляющим давлением, полость которого сообщена через дроссель с дренажнбй магистралью и через регулируемый дроссель с входным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, регулируемый дроссель выполнен в виде цилиндра с установленным в нем полым поршнем, подпружиненным навстречу входному давлению, внутри которого размещен дросселиру ющий элемент, жестко связанный с регулировочным элементом, причем на наружной поверхности поршня между его уплотнительным! манжетами выполнена кольцевая .проточка, сообщенная с полостью поршня и через отверстие в цилиндре с управляющей полостью.

2. Регулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности и безопасности работы, он снабжен дренажным резервуаром, подключенным к дренажной магистрали, а на полом поршне регулируемого дросселя со стороны его входного канала выполнена дополни- § тельная ступень, образующая с цилиндром дополнительную полость, сообщенную с дренажным резервуаром.

3. Регулятор по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в •полом поршне регулируемого дросселя на его входе выполнено дополнительное седло, . образующее с дроссельным элементом нормально открытую клапанную пару.

SU ...1170437 >

1 1170437 2