РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Полезная модель относится к области автоматического регулирования давления и расхода текущей среды и может быть использована как предохранительное устройство.
Известно устройство - предохранительный клапан, содержащий корпус с седлом, взаимодействующим с эластичным запорным органом. В управляющей полости клапана установлен вспомогательный клапан для настройки рабочего диапазона давлений [Авторское свидетельство СССР №607086, МПК F16K 17/10, 1976].
Недостатком этого клапана является сложность конструкции и то, что входной и выходной каналы расположены под углом 90°, в результате чего усложняется монтаж регулятора в магистраль, уменьшается сопротивляемость трубопровода магистрали вибрационным нагрузкам, которые значительно возрастают вследствие несовпадения осей сечений, в которых закрепляются трубопроводы, с узлами их крепления.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является регулятор расхода, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным каналами и упорами, в котором соосно с возможностью осевого перемещения до упоров установлен подпружиненный поршень в виде стакана с отверстиями для сброса давления [Авторское свидетельство СССР №1041998, МПК G05D 7/03, 1983 г.].
Недостатком прототипа является сложность конструкции и ограниченная возможность использования устройства при вибрационных нагрузках, из-за того, что высока вероятность заклинивания одного из поршней, в результате чего снижается эксплуатационная надежность устройства.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции, улучшение эксплуатационных характеристик устройства и расширение его функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в регуляторе расхода содержащем цилиндрический корпус с входным и выходным каналами и упорами, в котором с возможностью осевого перемещения до упоров установлен подпружиненный поршень в виде стакана с отверстиями для сброса давления, согласно заявляемому техническому решению на боковой поверхности поршня выполнена трапецеидальная проточка с размещенным в ней упругим герметизирующим элементом, а отверстия для сброса давления расположены на меньшем основании проточки, при этом упругий герметизирующий элемент установлен с натягом по внутреннему диаметру корпуса.
На чертеже представлен регулятор расхода (общий вид).
Регулятор содержит цилиндрический корпус 1, поршень 2 в виде стакана с калиброванными отверстиями, пружину 3 и запорный эластичный элемент 4, соосно корпусу выполнены входной 5 и выходной каналы 6, на меньшем основании трапецеидальной проточки 7 находятся калиброванные отверстия 8. Со стороны глухой стенки поршня находится пружина 9 и выходная полость 10 с коническими проточками 11.
Устройство работает следующим образом.
Текучая среда через входной канал 5, калиброванные отверстия 8 и дроссельное сечение между проточкой 7 и эластичным запорным элементом 4 поступает в выходную полость 10 и далее через выходные каналы 6 к потребителю. Поршень 2 в это время находится в положении I, когда эластичное кольцо 4 своим наружным диаметром не образует герметизирующих контактов с корпусом 1 и боковыми поверхностями проточки на поршне.
Положение поршня 2 относительно корпуса 1 зависит от перепада давления, создаваемого сопротивлением калиброванных выходных отверстий 6. Перепад давления зависит от величины расхода через подводящую магистраль. При увеличении расхода перед регулятором увеличивается перепад давлений на калиброванных отверстиях 6, т.е. возникает дополнительная осевая сила на поршень 2, который перемещаясь в сторону входящей магистрали сжимает пружину 3, до выравнивания усилий от перепада давлений и пружины. В результате перемещения поршня 2 уменьшается дроссельное сечение между боковыми поверхностями проточки 7 и эластичным кольцом 4, обеспечивая заданное давление. Дроссельное сечение начнет уменьшаться с момента, когда эластичное кольцо при обратном ходе будет заходить на конусную часть 11 внутренней полости корпуса.
При резком повышении давления потока рабочей среды, к примеру, на входе, поршень 2, перемещаясь в сторону выходной полости, занимает положение II, образуя, таким образом, три герметизирующих контакта запорного эластичного органа с корпусом и боковыми поверхностями проточки поршня и обеспечивая полную герметичность между входной и выходной полостями. При повышении давления со стороны выходной полости клапан переходит в режим предохранительного, заняв положение указанное на чертеже, также обеспечив три герметизирующих контакта и полную герметичность. Предложенный регулятор улучшает эксплуатационные характеристики за счет упрощения монтажа, исключения возникновения монтажных напряжений, увеличения сопротивляемости трубопроводов вибрационным нагрузкам, а в режиме работы предохранительного клапана расширяет его функциональные возможности.