Регулятор расхода

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ну(22) Заянлеио06.08.76(Я) 2397161/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 15.04.7Я3юллетень ph14 (45) Дата опубликонанин описания23.03.78

04) 602922 (Я) М. Кл.

G 05 0 7/ОЭ

ГаеудерственнИ неинтет

Севета Мнннетрев СССР не делам нзебретеннй н еткрытнй (53) УД (621-525 (088. 8) (72) Автор изобретения

Г. С. Асланян (71} Заявитель

{54) РЕГУЛЯТОР РАСХОД

Изобретение относятся к регуляторам расхода и может быть нспользовано в снс» темах автоматического регулирования прона водственнымн процессами.

Известны непрерывные регуляторы расб хода; позвопяющне регулировать весьма ограниченный состав газовых сред, так как в ннх имеется сброс части газа в втмооферу 1).

Наиболее близким техническим решением к данному является регулятор расхода, сьдержащий реле, в герметичной камере кото рого установлена управляемая заслонка двух сопел, н клапан, в корпусе которого установлены входной н выходной пвтрубкн н. затвор, соединенный со штоком, связанным с подпружиненным чувствительным элементом P2).

Недостатком этих регуляторов является огрвннченная область их применення, котсьрая определяется большими гидродинамн ческнмн снпамн, действующими на шток клапана прн больших перепадах давлений н бопьшнх размерах условного прохода н седла клапана, н невозможностью,применений.2 известной схемы для регулирования дннамйческнх характеристик.

Белью изобретения является расширение области прнменення регулятора н улучшение динамнческнх характеристик клапана.

Указанная пель достигается тем, что сопла, реле через переменные дросселя подключены к входному н выходному патрубкам клапана, в герметичная камера реле соединена с полостью над.подпружйненным чувствительным элементом, На фнг. 1 показана принципиальная схема регулятора расхода в нормально1 закрытом (НЗ) исполнении; на фнг. 2 - то же, в нормально открытом (НО) нсполненнн.

Регулятор состоит йз реле н клапана.

Реле состоит нз корпуса 1, в котором раз» мещенв подпружиненная мембрана 2, образуя мембранную камеру, связанную с каналом командного давления Р„тн герметичной камеры 3, в которой размещена управляемая заслонка 4 в виде рамы (см. фнг. 1). Последняя жестко соедннена с сильфонами 5 и 6 н жестким центром мембраны 2.

602922

Заслонка 4 взаимодействует с двумя соплами 7 и 8. Верхнее сопло через импульсную трубку 9 и переменный дроссель

10 сообщено с входным патрубком 11 корпуса клапана 1 2, где давление регулируемой среды, проходящей через клапан, равно

Р, а нижнее сопло 8 через импульсную трубку 13 и переменный дроссель 14 сообшено с выходным патрубком 15 клапана, где давление регулируемой среды равно Р2. I0

Реле крепится к корпусу клапана 12.

С помощью чувствительного элементасильфона 16 клапан разделен на две изолированные полости: нижнюю — проточную часть, где размещается дроссельная пара (седло 17 и затвор 18) и верхнюю полость

19, где размешена пружина 20, взаимодействующая с снльфоном 16. В качестве чувствительного элемента 16 может быть применен также поршень нли мембрана. Верх 20 няя полость 19 клапана с помощью трубки

21 сообщена с герметичной камерой 3. Дно сильфона 16 связано со штоком 22, несущим на себе затвор, взаимодействующий с седлом клапана.

Регулятор работает следующим образом

Если командное давление Р О, то подпружиненная мембрана 2 займет верхнее положецие. При этом заслонка 4 откроет верхнее сопло и закроет нижнее сопло ЗО ( реле. Тогда поток среды под давлением Р1 от входного патрубка через импульсную трубку 9, верхнее сопло н трубку 21 поступит в полость 19, где с течением некоторого времени, регулируемого дросселем 10, установится давление PI . Таким образом над Ф

S сильфоном 16 н под ннм установятся одинаковые давления Р, н вследствие действия пружины 20 и перепада давленая на клапане PI-Р2 затвор закроет седло.

Чтобы закрытие затвора бь ло возможным при любом перепаде давлений Рт-Р, в том числе и при p — P2 =0, необходимо соблюдение нерагенства 45 где Сп,C - жесткости пружины и снльфона, — свободные длины пружины н силь

О 4 фона

50 длины пружины и снльфона при закрытом затворе.

Если командное давление Р< 9,8 ° 10Пв, то заслонка 4 закроет верхнее сопло реле

И а нижнее сопло откроет, Из полости 19 через трубку 21, нижнее сопло, импульсную трубку 13 рабочая среда будет перетекать в выходной патрубок с давлением Р2

Давление в полости 19 будет уменьшаться и с некоторого момента времени сильфон 16

4 под действием разности давлений под ннм и в полости 19 будет перемещаться вверх, открывая затвор клапана до полного открытия. При этом давление в полости 19 упадет до давления Р2. Время перемешення затжъра до полностью открытого состояния регулируется дросселем 14.

Чтобы открытие затвора было возможным необходимо соблюдение следующего нерввенства

» (f+ р "о (п с) )

3 т 2 HIA

16, — площадь сечения штока 22, эффективнаа плошадь затвора 18, Ко - сила реакции седла при Р Р;

1 2

3 - ход штока,при3-0 затвор закрыт).

Величина Ra задается по выражению (1) так как в этом выражении R0 - величина, на которую превышает левая часть равенства (1) правую.

Таким образом, при отсутствии командного давления на регулятор (см. фиг. 1), затвор закрыт, т,е. имеет место нормально закрытое исполнение. Дла получения регулятора с нормально открытым ттсполненаем необходимо импульсную трубку 9 соединить с нижним соплом, а импульсную трубку 1 3с верхним соплом, как это показано на фиг,2.

Так как верхнее н нижнее сопла реле имеют малые диаметры отверстия (около

3 мм), то для нх открытия или закрытия ход мембраны 2 незначителен. Гидродинамические силы, возникакацае прн истечении рабочей среды через сопла таких размеров также невелики. Поэтому масса и габариты реле получаются, малыми. Кроме того, размеры реле не зависят от размеров ус» ловного прохода седла клапана и величины хода его штока. Шток клапана не сочленен с исполнительным механизмом а не имеет свльникового уплотнения. Поэтому габариты исполнительного устройства получаются также малыми.

Ввиду того, что диаметр условного про хода и диаметр седла клапана здесь практически неограничены, то расширяетса область применения устройства.

Наличие двух регулируемых дросселей дает возможность независимо друг от друга ! регулировать врема откpteтая и закрытии исполнительного устройства.

Использование изобретения позволит нолучить экономыческай эффект благодаря уменьшению габаритов а массы устройства, а также экономии расхода воздуха (ввиду малого объема мембранной камеры реле по сравнению с мембранным исполнительным

602922

Составитель О. Гудкова

Техред 3. фанов Корректор М. немчик

Редактор H. Каменская

Заказ 1849/44 Тираж 1 033 Подписное

ЦНИГ(!1И Государственного «омитетв Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рвушсквя нвб., д. 4/5

Филиал 1Ц!Г1 "Пв"ент, г. Ужгород, ул. проектная, 4

5 механизмом), а также позволит повысить качество ведения технологического пропессв, благодаря возможности регулировки динамических характеристик.

Формула изобретения

Регулятор расхода, содержащий реле, в герметичной камере которого установлена о управляемая заслонка двух сопел, и клапан, в корпусе которого установлены входной и выходной патрубки и затвор, соединенный со штоком, связанным с подпружиненным чувствительным элементом, о т л и ч а ю

15 шийся тем, что, с пепьк> pRclliBpEHèÿ области применения и улучшения динвмнчес« ких харвктеристик кпвпянв, в нем сопла реле через переменные дросселя нодкпк>чаны к входному и выходному пвтрубквм клапана„ а герметичная камера реле соединена с полостью нвд подпружиненным чувствительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертчзе:

1. Авторское свидетельство No. 234156, кл. & 05 3 16/06, 1967.

2. М. С. Слободкин, Г1. Ф. Смирнов и др. Исполнительные устройства регуляторов

"Недра, М., 1972, с. 264.