Регулятор перепада давлений

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах кольцевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов, перекачивающих среды , утечка которых не допускается. Цель изобретения - повышение точности регулятора перепада давлений. Регулятор перепада давления содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3, управляющей 4 и регулируемого давления 5 и расходным отверстием 6, соединяющим камеру 5 регулируемого .давления со сливной камерой 2,

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 О 16/10

ГОСУДАРСТ8ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

s4

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4805529/24 (22) 23.03.90 (46) 15.02.93. Бюл, t4 6 (71) Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединение им. М.В.

Фрунзе (72) H.Ä, Федоренко. В.С. Марцинковский, В.Р, Пшик, Л.B. Черепов, В.В. Братушка и

В.Н. Морозов (56) Агрегат газоперекачивающий типа ГПАЦ-6,3. Техническое описание. Сумы, Облполиграфиздат, 1984, с. 33 35; рис. 18.

Авторское свидетельство СССР

М 1354170, кл. G 05 0 16/10, 1986. (.,!Ж,, 1795431 А1 (54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах кольцевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов, перекачивающих среды, утечка которых не допускается. Цель изобретения — повышение точности регулятора перепада давлений. Регулятор перепада давления содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3, управляющей 4 и регулируемого давления 5 и расходным отверстием 6, соединяющим камеру 5 регулируемого .давления со сливной камерой 2, 1795431

3 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 дросселя 14, задатчик 15 разности давлений, выполненный в виде регулируемого дросселя, который может быть выполнен в виде нормально открытого подпружиненного клапана, который совместно с пружиной

16установлен в перепускном канале 17. Нерабочий торец 18 клапана 15 образует с корпусом 1 кольцевую полость 19, связанную с камерой 5 регулируемого давления клапаном 20. 3 з,п. ф-лы, 3 ил.

20

30

45

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

Известна конструкция регулятора перепада давлений типа РПД-2М, применяющегося в системе уплотнительного масла газоперекачивающего агрегата типа ГПАЦ-6,3 производства Сумского НПО им. М,В, Фрунзе, содержащая корпус с камерами сливной, запирающей, управляющего и регулируемого давлений и расходного отверстия, соединяющего. камеру регулируемого даеяения со сливной камерой.

Однако; такие регуляторы конструктивно сложны и ненадежны, Ктому же их запорно-регулирующие элементы теряют динамическую устойчивость при высоких рабочихдавлвниях.

Наиболее близкой по назначению, технической сущности и достигаемому положительному технико-экономическому эффекту к заявляемому техническому решению является конструкция регулятора перепада давления, выбранная,в качестве прототипа и содержащая корпус с камерами сливной, запирающей, управляющего и регулируемоro давлений и расходным отверстием, соединяющим камеру регулируемого давления со сливной камерой, регулирующий орган; выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом промежуточную камеру . с возможностью сообщения последней посредством oceaom канала, выполненного в штоке с камерой регулируемого давления, и задатчик разности давлений.

8 такой конструкции регулятора. перепада давления задатчик разности давлений выполнен s виде пружины, характеристика которой при работе в различных условиях непостоянна, По мере открытия расходного отверстия изменяется величина сжатия пру-. жины, а соответственно и сила, с которой пружина действует на поршень регулирующего органа, что приводит к изменению перепада давлений поддерживаемого регуляторы.

Кроме того, на точности работы такой конструкции регулятора перепада давления сказывается величина силы трения штока с поршнем о стенки расточки корпуса.

Целью изобретения является повышение точности регулятора перепада давлений.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции регулятора перепада давления, содержащей корпус с камерами сливной запирающей, управляющего и регулируемого давлений и расходным отверстием, соединяющим камеру регулируемого давления со сливной камерой, регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом промежуточную камеру с возможностью сообщения последней посредством осевого канала, выполненного в штоке с камерой регулируемого давления, и задатчик разности давления, согласно изобретению, запирающая камера размещена в поршне между камерой управляющего давления и промежуточной камерой, последняя соединена со сливной камерой дополнительным перепускным каналом;выполненным в корпусе па- . раллельно оси регулирующего элемента, с установленным в нем задатчиком разностидавления в виде нормально открытого подпружиненного канала; нерабочий торец которого выполнен со ступенчатой проточкой, образующей с корпусом кольцевую полость, связанную с камерой регулируемого давления.

Кроме того, в оерепускном 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 дросселя с рабочим элементом в виде иглы.

1795431

На фиг. 1 показана конструкция регулятора перепада давления (профильный разрез) с регулируемым дросселем в виде нормально открытого подпружиненного клапана; на фиг. 2 — конструкция задатчика перепада давлений с регулируемым дросселем в виде обратного клапана; на фиг. 3— конструкция задатчика перепада давлений с регулируемым дросселем в виде иглы, выполненной на винте.

Регулятор перепада давлений содержит корпус 1 с камерами сливной 2, запирающей 3, управляющей 4 и регулируемой 5 давлений и расходным отверстием 6, соединяющим камеру 5 регулируемого давления 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 дросселя 14 с камерой 5 регулируемого давления. и задатчик

15 разности давлений, выполненный в виде регулируемого дросселя, 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 соединяющего камеры промежуточную 10 и сливную 2, Нерабочий торец 18 клапана 15 образует с корпусом 1 кольцевую полость 19, связанную с камерой 5 регулируемого давления 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.

Регулятор перепада давлений, согласно изобретению, работает следующим образом:

В камеру 4 управляющего давления подается жидкость или газ с управляющим давлением Р, под действием которого регулирующий орган 7 смещается в свое крайнее положение, т,е, в сторону камеры 5 регулируемого давления. При этом промежуточная камера 10, выполняющая демпфирующую роль, обращается в кольцевую щель между поршнем 9 и корпусом 1, а шток

15

25

40 штоком 8 и корпусом 1 через расходное от45 верстие 6 из камеры 5 регулируемого давления в сливную камеру 2 увеличивается, а

50 г лО

8 полностью входит в расходное отверстие

6. B камеру 5 регулируемого давления подается жидкость, давление которой растет и которая начинает течь через зазор между штоком 8 и расходным отверстием 6 в сливную камеру 2 с минимальным расходом. Одновременно жидкость из камеры 5 регулируемого давления по осевому каналу

11 и через дроссель 14 поступает в промежуточную камеру 10, отделенную от камеры

4 управляющего давления поршнем 9 и запирающую камеру 3.

С промежуточной камеры 10 по перепускному каналу 17 часть жидкости проходит через задатчик 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 сливается через посадочный зазор 12 и перепускной канал 17 с установленным в нем задатчиком разности давлений

15. А так как гидравлическое сопротивление дросселя 14 и посадочных зазоров 11 и 12 постоянны. то подбором гидравлического сопротивления клапана 15 будет определяться величина давления в промежуточной камере 10.

Следовательно, в установившемся режиме давления жидкости в камере 10 равно или меньше давления в камере 5 регулируемого давления и не зависит от его абсолютной величины в камере 5.

По мере роста давления жидкости в камере 5 регулируемого давления и соединенной с ней промежуточной камере 10 сила воздействия жидкости нэ шток 8 и поршень

9 регулирующего органа 7 повышается и при достижении регулируемым давлением некоторого значения Рр превышает силу. управляющего давления Ру и вес регулирующего органа и начинает отжимать регулирующий орган 7 от его крайнего положения. При этом расход жидкости между рост давления соответственно замедлится, пока не наступает равновесное состояние, определяемое выражением: где 00 — диаметр расходного отверстия;

Pg=Pp — Ь P — давление в промежуточной камере, регулируемое с помощью задатчика перепада давлений на величину ЛР меньше, чем давление Pg, т.е. давление Рр больше, чем Ру на определенную величину.

1795431

При использовании в качестве задатчика перепада давлений с обратным клапаном

21 давление в промежуточной камере 10 будет зависеть от абсолютной величины давления Р>, т,е. и перепад давлений, устанавливаемый регулятором, тоже будет изменяться с изменением давления Ря.

Использование регулируемого дросселя в виде иглы 23 позволяет вручную устанавливать требуемый перепад давлений, Если регулируемое давление P начнет расти, жидкость отжимает регулирующий орган 7, увеличивая проходное сечение расходного отверстия 6. расход жидкости через него в сливную камеру 2 увеличится и рост давления Рр прекратится. При падении регулируемого давления Рр регулирующий орган 7 прекрывает расходное отверстие 6, Формула изобретения

1, Регулятор перепада давлений, содержащий корпус с расходным отверстием, расположенным между камерами регулируемого давления и сливной, в котором расположен регулирующий орган, выполненный в виде штока с поршнем, образующим с корпусом управляющую камеру, промежуточную камеру, расположенную с возможностью соединения через осевой канал штока с камерой регулируемого давкения, запирающую камеру и задатчик разности давлений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, запирающая камера выполнена в поршне и расположена между камерой управляющего давления и промежуточной камерой, соединенной со сливной камерой перепускным каналом, выполненным в корпри этом расход жидкости через него в сливную камеру 2 уменьшается, а падение регулируемого давления Рр прекращается.

5 При работе регулятора обеспечивается динамическая устойчивость регулирующего органа 7, так как при его перемещении имеет место переток жидкости из промежуточной камеры 10 в камеру 5 регулируемого

10 давления через дроссель 14 и в запирающую камеру через посадочный зазор 11 или наоборот. При атом и дроссел ь 14 и посадочный зазор 11 оказывают гидравлическое сопротивление скорости протекания

15 жидкости через них, и, следовательно, скорости перемещений регулирующего органа

7 в любую сторону, предупреждая его колебания, 20 пусе, в котором установлен задатчик разности давлений в виде регулируемого дросселя.

2. Регулятор по п1, отл ич а ю щи и с я

25 тем, что регулируемый дроссель выполнен в виде нормально открытого подпружиненного клапана, йерабочий торец которого образует с корпусом полость, соединенную каналом с камерой регулируемого давле30 ния.

3. Регулятор по п,1, отличающийся тем, что регулируемый дроссель выполнен в виде подпружиненного в сторону промежуточной камеры обратного клапана, 35

4. Регулятор по п1, от л и ч а ю щи и с я тем, что регулируемый дроссель выполнен в виде иглы, выполненной на винте, установленном в корпусе.

1795431

Составитель Л.Черепов

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 430 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

22

2 0 р g