SU922674A1 - Gas pressure regulator - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА(54) GAS PRESSURE REGULATOR

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию давлени  газа и может быть использрвано в автоматизированных системах управлени  технологическими процессами при работе с высокоагрессивными средами, системах подготовки проб газового анализа в экспериментальных исследовани х, где требуетс  высока  точность стабилизации давлени  при измерении величины расхода в широких пределах.The invention relates to automatic gas pressure control and can be used in automated process control systems when working with highly aggressive media, gas analysis sample preparation systems in experimental studies where high accuracy of pressure stabilization is required when measuring flow rates over a wide range.

Известны системь автоматического регулировани  давлени  газов, содержащие регулирующий орган, выполненный в виде клапана, датчика давлени , регул тора и задатчика 1.A system for automatically regulating the pressure of gases is known, comprising a regulator in the form of a valve, a pressure sensor, a regulator, and a setting device 1.

Такие системы сложны, громоздки, а диапазон регулируемых расходов невелик , динамические качества невысоки и они не могут работать в высокоагрессивных средах.Such systems are complex, cumbersome, and the range of regulated costs is small, the dynamic qualities are low and they cannot work in highly aggressive environments.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  регул тор давлени  газа, содержащий элемент сравнени , выполненный в виде трехмембранного блока, крайние камеры которого соединены через переменное сопротивление , а одна из средних камер подключена к каналу задани  давлени , регулирующий блок, выполненный в видеThe closest in technical essence is a gas pressure regulator containing a comparison element, made in the form of a three-membrane unit, the extreme chambers of which are connected via a variable resistance, and one of the middle chambers is connected to the pressure control channel, the regulating unit

корпуса с рабочей камерой, соединенной с выходным трубопроводом и через сопло с входным трубопроводом, и с основной мембраной, образунвдей с корпусом первую глухую камеру 2 .housing with a working chamber connected to the outlet pipe and through a nozzle with the inlet pipe, and with the main membrane, forming with the case of the first blind chamber 2.

Данный регул тор более точен, менее громоздок, но не отвечает требовани м при работе в высокоагрессивных средах.This controller is more accurate, less cumbersome, but does not meet the requirements when working in highly aggressive environments.

10ten

Цель изобретени  - повьшюние надежности регул тора при работе в агрессивных средах.The purpose of the invention is to increase the reliability of the controller when operating in aggressive environments.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул торе давлени  газа уста15 новлен однс лембранный повторитель, . глуха  камера котора  соединена с выходным трубопроводе, а в рабочей камере корпуса установлены две дополнительные мембраны, образующие с The goal is achieved by the fact that a single membrane repeater is installed in the gas pressure regulator. deaf chamber which is connected to the outlet pipe, and in the working chamber of the housing there are two additional membranes forming

20 основной мембраной и корпусом вторую и третью глухие камеры и проточную камеру, причем перва  и втора  глухие камеры регулирующего блока соединены соответственно с второй 20 of the second and third deaf chambers and the flow chamber of the main membrane and housing, the first and second deaf chambers of the regulating unit are connected respectively to the second

25 средней камерой элемента сравнени  и проточной камерой повторител , и с крайними камерами элемента сравнени  .25 with the middle chamber of the reference element and the flow chamber of the repeater, and with the extreme cameras of the comparison element.

На чертеже представлена принципи30 альна  схема регул тора давлени  газа.The drawing shows a conceptual diagram of a gas pressure regulator.

Регул тор содержит регулирующий блок, выполненный в виде корпуса 1, в котором расположена основна  мембрана 2, образующа  с корпусом первую глукую камеру 3 и две установленные в рабочей камере дополнительтные мембрань 4 и 5, жестко сн занные с основной мембраной и раздел квдне рабочую камеру на втооук 6 и трё ,тью 7 глухие камеры и проточную камеру 8.The regulator contains a regulating unit, made in the form of housing 1, in which the main membrane 2 is located, forming with the housing the first blind chamber 3 and two additional membranes 4 and 5 installed in the working chamber, rigidly attached to the main diaphragm and vtouuk 6 and three, tew 7 deaf chambers and a flow chamber 8.

Регул тор содержит также элемент Сраёнени , выполненный в виде трехмембранного блока: 9, крайние камеры, 10 и 11 которого соединены через переменное сопротивление 12, перва  средн   камера 13 подключена к каналу 14 задани  давлени , а втора  15 соединена с проточной камерой 16 повторител  глуха  камера 17 которого соединена с выходным трубопроводом 18I соединенным с проточной камерой 8 регулирующего блока, в которой установлено сопло 19, св занное с входным трубопроводом 20. Перва  3 и втора  6 глухие Камеры регулирующего блока соединены соответственно с междроссельной камерой повторител  и с крайней камерой 10 элемента :::равнени . Междроссельна  камера tb повторител  и крайн   камера 11 элемента сравнени  соединены соответственно через посто нные сопротивлени  21 и 22 с каналами питани  и через сопла 23 и 24 с атмосферой.The regulator also contains a Sraenen element, made in the form of a three-membrane unit: 9, extreme chambers, 10 and 11 of which are connected via variable resistance 12, the first middle chamber 13 is connected to the pressure setting channel 14, and the second 15 is connected to the flow chamber 16 repeater deaf camera 17 which is connected to the outlet pipe 18I connected to the flow chamber 8 of the regulating unit, in which the nozzle 19 is installed, connected to the inlet pipeline 20. The first 3 and second 6 blind cameras of the regulating unit are connected according to enno mezhdrosselnoy with cam follower and cam at 10 ::: alignment member. The repeater tb in-line chamber tb and the end element comparison chamber 11 are connected via constant resistances 21 and 22, respectively, to the supply channels and through nozzles 23 and 24 to the atmosphere.

Все элементы регул тора, соприкасак циес  с рабочей средой, выполнены из коррозионно-стойкого материала .All elements of the regulator, in contact with the working medium, are made of corrosion-resistant material.

Регул тор давлени  газа работает следующим образом.The gas pressure regulator operates as follows.

Агрессивный газ подаетс  через входной 20 трубопровод на сопло 19 регулирующего блока и после прохождени  через проточную камеру 8 поступает в выходной трубопровод 18 и в глухую камеру 17 одномембранного повторител . Пневматический сигнал от проточной камеры 16 одномембранного повторител  поступает в первую глухую камеру 3 регулирующего блока. На элементе 9 сравнени  происходит cparftjeHMe величин давлени , задани  и давлени  газа, преобразованного в давление сжатого воздуха,The aggressive gas is supplied through the inlet pipe 20 to the nozzle 19 of the regulating unit and, after passing through the flow chamber 8, enters the outlet pipe 18 and into the blind chamber 17 of the single-membrane repeater. The pneumatic signal from the flow chamber 16 of the single-membrane repeater enters the first deaf chamber 3 of the regulating unit. On the comparison element 9, cparftjeHMe values of pressure, setting and pressure of the gas converted to compressed air pressure occur

, В зависимости от знака рассогласовани  величин давлени  задани  и давлени  газа происходит перемещение трехмембранного блока элемента сравнени  9 вверх или вниз. При этом в проточной камере 11, котора  через сопло 24 св зана с атмосферой, а через посто нное сопротивление 22 - с началом питани  сжатым воздухом, происходит соответственно уменьшение или увеличение давлени  сжатого воздуха до такого значени , при котором силы, действующие на трекмамбранный блок элемента сравнени  9, уравн ют пневматический сигнал, пройд  переменное сопротивление 12, регулирунадее врем  изодрома, поступает в крайнюю камеру 10 элемента сравнени  и первую глухую камеру б регулирующего блока., Depending on the sign of the mismatch of the values of the reference pressure and the gas pressure, the three-membrane block of the comparison element 9 moves up or down. In the flow chamber 11, which is connected to the atmosphere through the nozzle 24, and through the constant resistance 22 to the commencement of the supply of compressed air, there is a corresponding decrease or increase in the pressure of the compressed air to such a value that the forces acting on the track block element Comparison 9, equalizes the pneumatic signal, having passed a variable resistance 12, regulating the time of the isodrome, enters the extreme chamber 10 of the reference element and the first blind chamber B of the regulating unit.

Отрицательна  обратна  св зь, эавеленна  с одномембранного повторител  в первую 3 глухую камеру,Negative feedback, available from a single-membrane repeater to the first 3 blind cameras,

обеспечивает устойчивую работу регул тора в динамическом режиме.ensures stable operation of the controller in a dynamic mode.

Наличие в регулирующем блоке проточной камеры и дополнительной мембраны , а в повторителе мембраныThe presence in the regulating unit of the flow chamber and the additional membrane, and in the follower of the membrane

и глухой камеры, выполненных из коррозионно-стойкого материала, позвол ет использовать их в пневматических регул торах, что позвол ет получить значительные усили  управлени  п1эи ограниченных размерах. Конструкци  регулирукидего блока дает возможт ность использовать материалы, примег нение которых в конструкции регул - тора пр мого действи  (после себ ) невозможно.and a deaf chamber made of a corrosion-resistant material allows their use in pneumatic regulators, which makes it possible to obtain significant control forces of limited dimensions. The design of the regulator block allows the use of materials, the application of which in the design of the regulator of direct action (after itself) is impossible.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Регул тор давлени  газа, содержащий элемент сравнени , выполненный в виде трехмембранного блока, крайние камеры которого соединены через переменное сопротивление, а одна из средних камер подключена к каналу заДани  давлени , регулирующий блок, выполненный в виде корпуса с рабочей камерой, соединенной с выходним трубопроводом и через сопло с входным трубопроводом, и с основной мембранойA gas pressure regulator containing a comparison element, made in the form of a three-membrane unit, the extreme chambers of which are connected via a variable resistance, and one of the middle chambers is connected to a pressure channel, a regulating unit made in the form of a housing with a working chamber connected to the outlet pipeline and through the nozzle with the inlet pipe, and with the main membrane образующей с корпусом первую глухую камеру, о т л и ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности регул тора при работе в агрессивных средах, в нем установлен одномембранный повторитель, глуха  камера которого соединена с выходныл трубопроводом , а в рабочей камере корпуса установлены две дополнительные мембраны, образующие с основной мембраной и корпусом вторую и третьюforming the first deaf chamber with the case, so that, in order to increase the reliability of the controller when operating in aggressive environments, it has a single-membrane repeater, the deaf chamber of which is connected to the outlet pipe, and in the working chamber two additional membranes are installed, forming with the main membrane and the body the second and third глухие камеры и проточную камеру, прит чем перва  и втора  глухие камеры регулирующего блока соединены соответственно с второй средней камерой элемента сравнени  и проточнойdeaf chambers and a flow chamber; the front and the second deaf chambers of the regulating unit are connected respectively to the second middle chamber of the reference element and the flow through камерой повторител  и с крайними камерами элемента сравнени .camera repeater and with extreme cameras of the element of comparison. Источники информации, прин тые во при экспертизе 1. видинеев Ю.Д. Автоматическое непрерывное дозирование газов.М., Энерги , 1971, с.73.Sources of information accepted in the examination 1. vidineev Yu.D. Automatic continuous dosing of gases. M., Energie, 1971, p.73. 2. Авторское свидетельство СССР По за вке 2597760/18-24, кл. G 05 D 16/06, 1978 (прототип).2. USSR Author's Certificate In accordance with application No. 2597760 / 18-24, cl. G 05 D 16/06, 1978 (prototype).