Регулятор давления газа

Предлагаемое техническое решение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к авиационному оборудованию, предназначенному для регулирования давления газа, отбираемого от двигателей летательного аппарата. Известны регуляторы давления газа, содержащие входной и выходной патрубки, установленный между ними регулирующий орган, связанный с пневматическим приводом, редукционный клапан и пневматический усилитель, выходная полость которого сообщена с пневматическим приводом, и устройство ограничения скорости. Ожидаемый технический результат предлагаемой полезной модели состоит в расширении области работы регулятора с возможностью ограничения скорости нарастания выходного давления. Технический результат достигается тем, что пневматический усилитель дополнительно содержит рабочую полость, образованную подпружиненной мембраной, и сообщенную с выходом устройства ограничения скорости, при этом вход последнего сообщен через нормально-открытое седло редукционного клапана с входным патрубком, с которым также соединена выходная полость пневматического усилителя посредством седла, управляемого образующей рабочую полость мембраной.

Предложение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к области авиационного оборудования, в частности, к регуляторам давления газа, отбираемого от двигателей летательного аппарата.

Давление газа, отбираемого от двигателей летательного аппарата, зависит от режима работы двигателей, т.е. не остается стабильным, что может вызвать сбои и отказы в системах кондиционирования, являющихся потребителями газа.

Известен регулятор давления газа [1], который содержит входной и выходной патрубки и установленный между ними регулирующий орган, механически связанный с пневматическим сильфонным приводом и сообщенным с выходным патрубком. Регулятор давления содержит также и редукционный клапан, содержащий седло, управляемое подпружиненной мембраной.

Недостатком известного регулятора давления газа является то, что при снижении давления во входном патрубке ниже значения, обусловленного усилием пружины (заданное давление), регулирующий орган занимает открытое положение, т.е. регулятор на данных режимах становится неработоспособным. При этом давление в выходном патрубке повторяет величину давления во входном, т.е. без ограничения по скорости изменения давления.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту, принятым в качестве прототипа, является регулятор давления газа по свидетельству РФ (RU) №27242 [2].

Недостатком данного регулятора давления газа является то, что при пониженном давлении пневматический усилитель повторяет заданное давление редукционного клапана, следовательно, повторяет недостатки вышеописанного регулятора давления. Устройство ограничения скорости нарастания давления может работать эффективно только в зоне давлений газа во входном патрубке выше заданного давления.

Целью настоящего предложения (ожидаемым техническим результатом) является расширение области работы регулятора с возможностью ограничения скорости нарастания давления.

Данная цель достигается тем, что пневматический усилитель дополнительно содержит рабочую полость, образованную подпружиненной мембраной и сообщенную с выходом устройства ограничения скорости, при этом вход последнего сообщен через нормально-открытое седло редукционного клапана со входным патрубком, с которым также соединена выходная полость пневматического усилителя посредством седла, управляемого образующей рабочую полость мембраной.

В результате анализа технической и патентной литературы в данной области техники не обнаружено технических решений, которые обладали бы признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа [2]. Следовательно, заявленный объект отвечает критерию "новизна".

Заявляемая полезная модель является "промышленно приемлемой", что подтверждается нижеследующим описанием со ссылками на чертеж.

На чертеже изображена схема регулятора давления газа, содержащая входной 1 и выходной 2 патрубки, регулирующий орган 3, кинематически связанный с пневматическим сильфонным приводом 4, редукционный клапан 5, содержащий седло 6, управляемое подпружиненной мембраной 7. Регулятор содержит также устройство ограничения скорости изменения давления газа 8 и пневматический усилитель 9, в котором имеется седло 10 и рабочая полость 11, образованная подпружиненной мембраной, и выходная полость 12.

В статическом режиме, когда давление перед регулятором велико, давление от входного патрубка 1 поступает на вход редукционного клапана 5, где, преодолевая усилие пружины, изменяет проходное сечение седла 6, в следствии чего, на выходе редукционного клапана создается сигнал управляющего давления регулятора. Полученный сигнал давления проходит без изменения через устройство ограничения скорости 8 и поступает в рабочую полость 11 пневматического усилителя 9, где, воздействуя на пружину через мембрану, изменяет проходное сечение седла 10, создавая в выходной полости 12 и, следовательно, в пневматическом сильфонном приводе 4 рабочее давление эквивалентное алгебраической сумме воздействий управляющего давления и воздействия от пружины пневматического усилителя. Усилие пружины остается практически постоянным во время всей работы регулятора давления, а управляющее давление от редукционного клапана меняется в зависимости от давления во входном патрубке от минимального до значения заданного давления. Рабочее давление, воздействуя на сильфон пневматического привода, перемещает регулирующий орган 3, который дросселирует давление входного патрубка 1, обеспечивая требуемое давление на выходе выходного патрубка 2. По обратной линии между выходным патрубком и пневматическим сильфонным приводом 4 подается давление обратной связи из патрубка 2, тем самым

обеспечивается равенство воздействий на сильфоне, что создает устойчивое поддержание давления в выходном патрубке 2.

При понижении давления газа во входном патрубке 1 ниже управляющего давления в рабочую полость 10 пневматического усилителя 9 поступает давление равное давлению в патрубке 1, т.к. усилие от воздействия этого давления на мембрану становится меньше усилия от воздействия пружины редукционного клапана, что приводит к полному открытию седла 6. Следовательно, в выходной полости 12 пневматического усилителя 9 и в сильфонном приводе 4 создается давление равное давлению во входном патрубке 1, уменьшенное на эквивалентную величину от усилия пружины пневматического усилителя 9. Поэтому регулирующий орган 3 не открывается полностью, а продолжает дросселировать давление между входным и выходным патрубками.

При резком возрастании давления во входном патрубке 1 более допустимого, на которое настроено устройство ограничения скорости 8, возрастающее давление проходит без изменения на вход устройства ограничения скорости, после которого поступает в рабочую полость 11 пневматического усилителя 9 со скоростью, определяемой устройством 8. Тем самым изменяется величина рабочего давления в выходной полости 12 с заданной скоростью, и, аналогично, в патрубке 2. Далее регулятор работает аналогично описанному выше.

Усилие пружины пневматического усилителя выбирается меньшим чем усилие от возможно низкого давления в патрубке 1, чем обеспечивается работа регулятора давления газа во всем эксплуатационном диапазоне давлений на его входе.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Авторское свидетельство №1479918, класс G 05 D 16/076;

2. Свидетельство на полезную модель №27242, класс G 05 D 16/076.

Регулятор давления газа, содержащий входной и выходной патрубки, установленный между ними регулирующий орган, связанный с пневматическим, например, сильфонным приводом, сообщенным с выходным патрубком, редукционный клапан, содержащий седло, управляемое подпружиненной мембраной, и пневматический усилитель, выходная полость которого непосредственно сообщена с сильфонным приводом, устройство ограничения скорости, например, дроссельно-емкостное, отличающийся тем, что пневматический усилитель дополнительно содержит рабочую полость, образованную подпружиненной мембраной, и сообщенную с выходом устройства ограничения скорости, при этом вход последнего сообщен через нормально-открытое седло редукционного клапана со входным патрубком, с которым также соединена выходная полость пневматического усилителя посредством седла, управляемого образующей рабочую полость мембраной.