РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Предложение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к области авиационного оборудования, в частности к устройствам регулирования давления и перекрытия магистрали газа в системах кондиционирования и противооблединения летательных аппаратов.
Регулятор давления газа состоит из трубопровода с расположенным в нем регулирующим органом, пневмопривода, командного прибора, электропневмоклапана. Принцип действия регулятора в режиме регулирования основан на поддержании равновесия сил воздействия давления, сформированного командным прибором, в сильфоне пневмопривода с одной стороны и упругих сил - с другой, а в режиме перекрытия магистрали газа - на воздействии упругих сил на сильфон пневмопривода. Регулятор выполняет две функции: регулирование и поддержание выходного давления в заданных величинах; перекрытие магистрали газа.
Известен регулятор, состоящий из перекрывного устройства с пневматическим приводом и командного прибора, включающего редукционный клапан, в корпусе которого расположено седло, перекрытое подпружиненной мембраной и пневматический усилитель. Регулятор снабжен устройством ограничения скорости нарастания давлении газа, состоящим из емкости, разделенной на три полости двумя жестко соединенными мембранами. Внутренняя полость содержит седло, соединенное с выходом усилителя командного прибора, и канал сброса газа в атмосферу, а две наружные полости через регулируемый дроссель соединены с выходом регулятора и усилителя командного прибора [1].
Также известен регулятор, состоящий из перекрывного устройства, механически связанного с пневматическим приводом, пневматического усилителя и устройства ограничения скорости изменения давления, выход которого соединен с надмембранной полостью дополнительного пневматического усилителя [2].
Наиболее близким техническим решением к заявленному предложению, принятому в качестве прототипа, является регулятор давления газа по патенту на полезную модель №46370 (МПК G05D 16/06) [2].
Недостатком этого регулятора является то, что устройство ограничения скорости изменения давления вступает в работу после открытия перекрывного устройства. В результате в момент запуска регулятора в работу выходное давление резко растет до определенной величины и дальнейший рост давления до заданного значения происходит рывками.
Целью настоящего предложения является расширение области надежной работы регулятора, а также получения качественного изменения по времени выходного давления.
Для достижения цели в регуляторе используется блок ограничения скорости изменения давления.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что блок ограничения скорости изменения давления обеспечивает плавный рост выходного давления, так как при запуске регулятора в работу и в случае резкого роста давления в процессе работы управляющее давление поступает в сильфон через дроссель, тем самым, обеспечивая плавное открытие регулирующего органа.
На чертеже (Рис.1) представлена принципиальная схема регулятора давления газа.
Устройство состоит из трубопровода (1) с регулирующим органом в виде поворотной заслонки (2), пневмопривода (5), электропневмоклапана (11), редуктора (7), командного прибора (15) и блока ограничения скорости нарастания давления (19). Пневмопривод (5) состоит из сильфона (3) с полостью (4) и пружины (6). Электропневмоклапан (11) состоит из электромагнита (12), якоря (13) и клапана (14). Редуктор (7) состоит из клапана (8) и мембраны (9), поджатой пружиной (10). Командный прибор (15) состоит из клапана (16) и мембраны (17), поджатой пружиной (18). Блок ограничения скорости изменения давления (19) состоит из трех полостей (26), (27), (28), разделенных мембранами (21), (22), жестко связанными между собой проставкой (23) и поджатыми пружиной (20). Внутренняя полость (27) содержит седло (25) и дроссель (24). Устройство работает следующим образом:
- трубопровод перекрыт, не требуется отбора воздуха в систему от источника высокого давления;
2
- необходим отбор воздуха в систему от источника высокого давления с обеспечением регулирования выходного давления Р в заданных величинах;
- необходимо перекрыть трубопровод, прекратив отбор воздуха.
В первом случае клапан (14) электропневмоклапана (11) закрыт. Давление в полость (4) не поступает, сильфон (3) сжат под действием пружины (6) и поворотная заслонка (2) перекрывает трубопровод (1).
ред
ред
упр
упр
упр
В случае, когда необходим отбор воздуха в системе на электропневмоклапан (11) подается напряжение, якорь (13) притягивается к магниту (12) и открывает клапан (14). Воздух из трубопровода (1) поступает в редуктор (7) и воздействует на мембрану (9), сжимает пружину (10) прикрывая клапан (8) и, тем самым, формирует давление Р. Давление Р проходя через электропневмоклапан (11) поступает блок ограничения скорости изменения давления (19). Дроссель (29) позволяет организовать перепад давления в полостях (26) и (28), в результате чего давление в полости (26) растет значительно быстрее и, воздействуя на мембрану (22), перекрывает седло (25) и давление в полость (27) поступает через дроссель (24), а из нее в полость (4) пневмопривода (5). Рост давления в полости (4) происходит плавно, сильфон (3) разжимается, воздействуя на пружину (6), и открывает поворотную заслонку (2). Воздух начинает поступать в командный прибор (15), воздействуя на мембрану (17), сжимает пружину (18), открывает клапан (16) и, тем самым, формирует давление Р. После выравнивания давлений в полостях (26) и (28) мембрана (21) через проставку (23) воздействует на мембрану (22) и седло (25) открывается. Давление Р свободно поступает в пневмопривод (5). Когда давление за поворотной заслонкой (2) растет, клапан (16) открывается сильнее и давление Р уменьшается, заслонка (2) прикрывается и давление за ней падает. На установившемся режиме работы давление за поворотной заслонкой (2) постоянно.
Когда необходимо прекратить отбор воздуха, напряжение с электропневмоклапана (11) снимается, клапан (14) закрывается. Давление в пневмопривод (5) не поступает. Пружина (6) сжимает сильфон (3) и поворотная заслонка (2) перекрывает трубопровод (1).
Источники информации принятые во внимание при составлении заявки:
1. Свидетельство на полезную модель №27242, класс G05D 16/06, 2002.
2. Патент на полезную модель №46370, класс G05D 16/06, 2005.