Регулятор давления

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах газоснабжения и других промышленных объектах. Целью изобретения является повышение надежности стабилизации выходного давления за счет обеспечения работоспособности регулятора от сервопривода отсечного клапана. Регулятор содержит корпус 1, управляющие камеры 4 и 20, входную 2 и выходную 3 полости, сообщающиеся седлами 12 и 13, мембраны 5 и 21, закрепленные к корпусу 1 крышками 7 и 23. Между крышками 7 и 23 и мембранами 5 и 21 размещены пружины задания 6 и 22. Мембрана 5 через двуплечий рычаг 8, установленный на оси 9, и шток 10 управляет клапаном 11. Мембрана 21 через Т-образный рычаг 18, короткие плечи которого выполнены профильными с регулируемым межцентровым расстоянием, воздействует на подпружиненный диск 17, связанный со штоком 15, на котором закреплен клапан 14. Подпружиненная кнопка 24 при нажатии воздействует на Т-образный рычаг 18, управляющие камеры 4 и 20 соединены между собой импульсной трубкой 26. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах газоснабжения и других промышленных объектах.

Известны комбинированные регуляторы давления газа [1] Недостатком таких регуляторов является ограниченная надежность работы, обусловленная отсутствием резервирования в узлах стабилизации выходного давления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство для регулирования давления газа [2] Устройство содержит корпус, в котором расположены управляющие камеры двух сервоприводов, сообщенные с нагрузкой импульсными трубками, входная и выходная камеры с размещенными в них седлами и регулирующим и отсечным клапанами, закрепленными на штоках, первый мембранный сервопривод с пружинным узлом задания, воздействующий на шток регулирующего клапана, и второй мембранный сервопривод с пружинным узлом задания, воздействующий на шток отсечного клапана.

Недостатком этой конструкции является ограниченная надежность стабилизации выходного давления, которая обусловлена отсутствием резервного сервопривода, выполняющего функции стабилизации при отказе основного сервопривода. Второй сервопривод этого устройства отключает входное давление при повышении или понижении давления в нагрузке свыше установленных норм.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности стабилизации выходного давления за счет обеспечения работоспособности регулятора от сервопривода отсечного клапана.

Поставленная цель достигается тем, что в управляющую камеру второго сервопривода введены подпружиненная пусковая кнопка, закрепленная на корпусе с одной степенью свободы, Т-образный рычаг, установленный на закрепленной в корпусе оси, связанный со штоком отсечного клапана диск и пружина, размещенная между корпусом и диском, причем длинное плечо рычага, связано с мембраной второго сервопривода и взаимодействует с пусковой кнопкой, а короткие плечи выполнены профильными с регулируемым межцентровым расстоянием между профилями, которые взаимодействуют с плоскостью диска, а управляющие камеры между собой сообщены импульсной трубкой.

Анализ патентных информационных и каталожных материалов по регуляторам давления газа по фондам областной научно-технической библиотеки г. Саратова позволяем сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, т.е. оно является новым.

Кроме того, предлагаемый регулятор давления не следует явным образом из уровня техники, т.е. имеет изобретательный уровень.

Практика эксплуатации регуляторов давления газа свидетельствует о том, что предлагаемое решение обладает промышленной полезностью.

Регулятор давления поясняется чертежом. Регулятор содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 камерами. Первый сервопривод включает управляющую камеру 4, мембрану 5, пружину задания 6, размещенную между мембраной 5 и крышкой 7. В управляющей камере 4 размещен двуплечий рычаг 8, установленный на оси 9. С рычагом 8 связан шток 10, на котором закреплен управляющий клапан 11. Седла 12 и 13 закреплены в корпусе 1. Сервопривод отсечного клапана 14 содержит управляющую камеру 20 с мембраной 21 и пружиной задания 22, размещенной между крышкой 23 и мембраной 21. В управляющей камере 20 размещен Т-образный рычаг 18 на оси 19, закрепленной в корпусе 1. Короткие плечи рычага 18 имеют сферические профили с регулируемым расстоянием между их центрами. Отсечной клапан 14 закреплен на штоке 15, к которому в управляющей камере крепится диск 17. Между перегородкой корпуса 1 и диском 17 установлена пружина 16. На корпусе 1 установлена пусковая кнопка 24, имеющая одну степень свободы и подпружиненная к корпусу 1 пружиной 25. Между кнопкой 25 и длинным плечом рычага 18 установлен зазор, равный перемещению кнопки. Управляющая камера 4 сообщена с нагрузкой за регулятором давления импульсной трубкой (на чертеже не показано), а управляющая камера 20 сообщена с управляющей камерой 4 импульсной трубкой 26.

Регулятор давления работает следующим образом. В исходном состоянии в выходной камере 3 и в нагрузке отсутствует давление, следовательно, оно отсутствует и в управляющих камерах 4 и 20. Под воздействием усилий пружин задания 6 и 22 мембраны 5 и 21 находятся в нижнем положении, так как противодействующее давлением под мембранами отсутствует. При этом рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки и через шток 10 открывает клапаном 11 седло 12, а Т-образный рычаг 19 поворачивается по часовой стрелке и нижним профилем через диск 17 и шток 15 закрывает клапаном 14 седло 13, перекрывая газ. При нажатии на кнопку 24 рычаг 18 поворачивается против часовой стрелки, а пружина 16, прижимая диск 17 к нижнему профилю рычага 18, открывает клапаном 14 седло 13 и газ поступает через открытые седла 13 и 12 в камеру 3 и в нагрузку. Далее первый сервопривод клапаном 11 стабилизирует давление в нагрузке при различных расходах, изменяя величину зазора. Настройка пружин задания 6 и 22 одинаковая, мембрана 21 и Т-образный рычаг будет в нейтральном положении при отпущенной кнопке 24 и седло 13 будет открыто. При переходных процессах колебания давлений в управляющей камере 20 будут существенно сглаживаться из-за наличия импульсной трубки 26 и объема камеры 20, так как обратная связь берется с управляющей камеры 4, а не с нагрузки.

При отказе первого сервопривода (разрыв мембраны 5, разрушение клапана 11 и др.) давление в нагрузке начинает стабилизировать второй сервопривод. При изменении расхода в нагрузке, а следовательно, и давление в управляющей камере 20 мембрана 21 через верхний профиль Т-образного рычага 18 будет изменять зазор между клапаном 14 и седлом 13, стабилизируя выходное давление.

В случае неисправности в нагрузке, приводящей к падению давления, второй сервопривод перекроет клапаном 14 седло 13, повторно включить регулятор можно только с помощью кнопки пуска.

Таким образом, предлагаемая конструкция регулятора обеспечивает более высокую надежность за счет обеспечения стабилизации выходного давления сервоприводом управляющим отсечным клапаном, при отказе сервопривода управления регулирующего клапана.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус, в котором расположены управляющие камеры двух сервоприводов, сообщенные с нагрузкой импульсными трубками, входная и выходная камеры с размещенными в них седлами и регулирующим и отсечным клапанами, закрепленными на штоках, первый мембранный сервопривод с пружинным узлом задания, связанный со штоком регулирующего клапана, и второй мембранный сервопривод с пружинным узлом задания, связанный со штоком отсечного клапана, отличающийся тем, что в управляющую камеру малого сервопривода введены подпружиненная пусковая кнопка, закрепленная на корпусе с одной степенью свободы, Т-образный рычаг, установленный на закрепленной в корпусе оси, и связанный со штоком отсечного клапана, диск и пружина, размещенная между корпусом и диском, причем длинное плечо рычага связано с мембраной второго сервопривода и установлено с возможностью контакта с пусковой кнопкой, короткие плечи выполнены профильными с регулируемым межцентровым расстоянием между профилями, связанными с плоскостью диска, а управляющие камеры сервоприводов сообщены между собой импульсной трубкой.