РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
PRESSURE REGULATOR

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в системах водоснабжения и других.
Известен регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, между которыми расположены подпружиненный чувствительный элемент, выполненный в виде стакана, расположенного в глухом отверстии и образующего с его поверхностями уплотненную задающую полость с расположенным упругим элементом (патент RU 31221704 С-1, 10.11.98, Бюл. №31).
Недостатками данного регулятора являются увеличенные массо-габаритные характеристики, снижение надежности из-за большого количества уплотняющих элементов. Точность регулятора понижает некомпенсируемая нелинейно-зависимая от расхода сила струи, действующая на запорный элемент при повороте ее (струи) в щель.
Указанные недостатки устранены в регуляторе, который по технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким к заявляемому изобретению (патент RU 2237919 С-1, 10.10.2004, Бюл. №28).
Обладая всеми положительными качествами перед аналогами по габаритам, массе и высокой точности в широком диапазоне как входного давления, так и расхода, его недостатком является ограничение использования верхнего значения условного прохода Ду=100 мм, обусловленное габаритами пружины, используемой в качестве энергии для подпружинивания чувствительного элемента.
Техническим результатом является устранение указанного недостатка с сохранением вышеупомянутых преимуществ.
Для достижения этой цели, в известном регуляторе давления, содержащем корпус с входной и выходной полостями, между которыми расположен подпружиненный чувствительный элемент, выполненный в виде стакана, расположенного с возможностью осевого перемещения в глухом отверстии и образующего его поверхностями уплотненную задающую полость с расположенным в ней упругим элементом, регулирующий орган, выполненный в виде седла и запорного элемента в виде диска с конической поверхностью, обращенной к седлу, диаметр отверстия, сопрягаемого со стаканом, больше диаметра седла, согласно изобретению корпус выполнен из двух половин в виде чаш с отбортовками и днами в виде стенок, введен и установлен соосно с жесткой связью с корпусом цилиндр с перегородкой, стенка со стороны выхода которого перфорирована, а со стороны входа с расположенным в нем вышеупомянутым стаканом наружной поверхностью дна в сторону седла, установленного с внутренней стороны стенки входной полости, предохранительную пружину, а в качестве упругого элемента для подпружинивания чувствительного элемента в задающей полости использована рабочая среда, энергия давления которой управляется дополнительным регулятором, герметично установленным на перегородке цилиндра выходом в выходную полость.
Введение и жесткое соединение соосно с модернизированным корпусом цилиндра с расположенным в нем стаканом наружной поверхностью дна в сторону седла, установленного с внутренней стороны входной полости, в сочетании с использованием в качестве упругого элемента для подпружинивания чувствительного элемента в задающей полости рабочей среды, энергия давления которой управляется дополнительным регулятором, герметично установленным на перегородке цилиндра выходом в выходную полость, позволило создать надежный, компактный, технологичный и высокой точности регулятор давления с диапазоном использования с условным проходным диаметром 50 мм и более.
Предохранительная пружина введена для предотвращения рассогласования системы управления при резком открывании сети.
Регулятор давления (см. чертеж) содержит корпус 1, входную 2 и выходную 3 полости, подпружиненный чувствительный элемент в виде стакана 4, расположенного с возможностью осевого перемещения в глухом отверстии, образующего его поверхностями уплотненную задающую полость 5, регулирующий орган, выполненный в виде седла 6 и запорного элемента в виде диска с конической поверхностью, обращенной к седлу 6, диаметр отверстия, сопрягаемого со стаканом 4, больше диаметра седла 6.
Кроме того, корпус 1 выполнен из 2-х половин в виде чаш с отбортовками, а днами образованы входная стенка 7 и выходная 8, введен и установлен соосно с жесткой связью с корпусом 1 цилиндр 9 с расположенным в нем стаканом 4 наружной поверхностью дна в сторону седла 6, установленного с внутренней стороны входной стенки 7, введена предохранительная пружина 10.
В качестве упругого элемента для подпружинивания чувствительного элемента в задающей полости 5 использована рабочая среда, энергия давления которой управляется дополнительным регулятором 12, установленным на перегородке цилиндра выходом в выходную полость.
Регулятор работает следующим образом.
В динамическом режиме путь потока рабочей среды от входа до выхода включает входную полость 2, щель регулирующего органа, кольцевой канал 11, отверстия перфорированной задней стенки цилиндра 9, отверстие стенки 8 корпуса 1, выходную полость 3.
При понижении (повышении) давления на выходе баланс настройки в известном регуляторе нарушается, объем задающей полости уменьшается (увеличивается), приоткрывая (частично закрывая) проходное сечение регулирующего органа до достижения баланса (равенства) притока и оттока в известном регуляторе.