Здвоєний запобіжний пристрій

1. Сдвоенное предохранительное устройство, содержащее камеру слива с подпружиненным клапаном, соединенную с объектом регулирования давления рабочей среды, отличающееся тем, что оно снабжено блоком производной отклонения регулируемого давления, золотниковым клапаном и измерителем скорости изменения давления среды, при этом объект регулирования соединен со входами измерителя скорости изменения давления, а также через золотниковый клапан - со вхо 28223 менения давления среды, при этом объект регулирования соединен со входом измерителя скорости изменения давления, а также через золотниковый клапан - со входом блока производной, расположенного между камерой слива с клапаном и пружиной его настройки, причем золотник золотникового клапана механически посредством тяги связан с выходом измерителя скорости, а блок производной выполнен в виде двух расположенных друг над другом глухих камер с сильфонами, разделенных посредством гибкой мембраны, при этом на входе в верхнюю камеру установлен регулируемый дроссель, а через центральные отверстия в днищах сильфонов и камер и через центральное отверстие мембраны проходит стержень, который жестко соединен с мембраной, а также с клапаном в своей нижней части и контактирует верхней частью с пружиной его настройки. Общий вид предлагаемого сдвоенного предохранительного устройства представлен на фигуре. В состав устройства входят камера слива 1 с клапаном 2, который поджат к седлу 3 с помощью пружины 4 и винта настройки 5, а также блок производной отклонения регулируемого давления 6, золотниковый клапан 7 и измеритель скорости изменения давления среды 8. Блок производной 6 предназначен для введения в закон регулирования воздействия по производной, то-есть по скорости изменения давления рабочей среды, которое регулируется, и состоит из глухих камер А и Б, расположенных друг над другом и ограниченных корпусами 9 и мембраной 10. В каждой из камер расположены сильфоны 11 и 12, жестко соединенные с их днищами, через центральные отверстия в этих днищах, а также в днищах сильфонов проходит стержень 13, который в своей нижней части жестко соединен с клапаном 2, а верхней частью контактирует с пружиной 4. На входе в камеру А установлен регулируемый дроссель 14. Золотниковый клапан 7 предназначен для включения блока производной 6 в работу и его выключения и состоит из корпуса 15 и золотника 16. Измеритель скорости изменения давления 8 состоит из корпуса 17 с расположенным в нем подвижным элементом, состоящим из двух последовательно установленных сильфонов 18 и 19, которые имеют общее днище 20, жестко соединенное с тягой 21, которая, в свою очередь, соединена с золотником 16 золотникового клапана 7, причем на входе в один из сильфонов установлен регулируемый дроссель 22. Блок производной 6 посредством патрубка 23 соединен с объектом регулирования давления 24, который трубопроводом 25 соединен со входами блока производной 6 и измерителя скорости изменения давления 8. Полости внутри сильфонов 11 и 12 соответственно с помощью отверстий 26 и 27 и канала 28 соединены с атмосферой. Предлагаемое сдвоенное предохранительное устройство работает следующим образом. Конструкция устройства предусматривает его работу при наличии пульсации давления рабочей среды в широком диапазоне скорости изменения давления, характеризуемом такими режимами: 1) отслеживаемое давление рабочей среды в объекте регулирования 24 изменяется медлен но, когда успевает срабатывать обычный предохранительный клапан; 2) величина скорости изменения ударного давления среды настолько велика, что предохранительный клапан из-за своей инерционности не в состоянии отслеживать заданное давление. При медленном изменении давления рабочей среды в объекте регулирования 24 давление в полостях сильфонов 18 и 19 измерителя скорости 8 будет практически одинаковым, то-есть перепад давления будет отсутствовать, вследствие чего днище 20 будет неподвижным. Поэтому в золотниковом клапане 7 золотник 16 будет перекрывать трубопровод 25, соединяющий объект регулирования 24 с блоком 6, вследствие чего он включаться в работу не будет. То увеличение давления, которое происходит, будет затрачиваться на преодоление усилия со стороны предварительно поджатой пружины 4 посредством винта 5, то-есть на постепенное открытие клапана 2, начиная с потери им герметичности при отрыве его от седла 3 до полного его открытия. Таким образом, при медленном изменении давления рабочей среды отслеживание его будет производиться только по величине его отклонения от заданного давления путем слива части рабочей среды из объекта регулирования 24 через камеру слива 1. При изменении давления рабочей среды в объекте регулирования 24 со скоростью большей, чем выше рассмотренная, но при которой еще не проявляются инерционные свойства предохранительного клапана, в измерителе скорости 8, благодаря наличию на одном из двух его входов регулируемого дросселя 22, возникает перепад давления, в результате чего днище 20 сильфонов 18 и 19 и связанная с ним тяга 21 перемещаются в корпусе 17 вправо. Связанный с тягой 21 золотник 16 золотникового клапана 7 перемещается в корпусе 15 либо в пределах положительного перекрытия золотником 16 проходного окна клапана 7 и блок производной 6 в работу при этом не включается, либо перемещение золотника 16 превышает величину положительного перекрытия, что приведет к открытию проходного окна клапана 7 и включению в работу блока 6 (в последнем случае отслеживание давления рабочей среды будет производиться как по величине его отклонения, так и по скорости отклонения). При значительной скорости повышения давления, например, при его ударном повышении, в измерителе скорости 8 возникает большой перепад давления, благодаря чему обеспечивается быстрое перемещение золотника 16 вправо и подача рабочей среды на оба входа блока производной 6. Так как на входе в камеру А установлен регулируемый дроссель 14 и подача рабочей среды в камеру осуществляется через него, а в камеру Б рабочая среда подается полным сечением трубопровода, то возникшая разность сил, действующих со стороны обеих камер на установленную между корпусами 9 мембрану 10, вызовет ее перемещение вверх вместе со стержнем 13 и клапаном 2, в результате чего происходит слив рабочей среды из объекта регулирования 24 через патрубок 23 и камеру слива 1, что, естественно, приведет к падению давления рабочей среды в нем, 2 28223 которое отслеживается по величине его отклонения и по скорости отклонения. Таким образом, исходя из того, что скорость отклонения давления проявляется быстрее, чем само отклонение (даже в начальный момент, когда отклонение давления от заданного значения практически отсутствует, производная его уже имеет определенную величину), блок производной 6 включится в работу еще до того, как отслеживаемое давление достигнет значительной величины, что позволит избежать возникновения ударного давления, то-есть роста давления, изменяющегося с большой скоростью. Конструкция рассматриваемого устройства предусматривает его работу в условиях постоянной либо временной пульсации давления рабочей среды, при этом если максимальная величина пульсирующего давления не превышает величину предварительной настройки устройства, то истечение рабочей среды из объекта регулирования 24 отсутствует в силу причин, указанных выше. Сильфоны 11 и 12, расположенные соответственно в камерах А и Б, необходимы лишь в том случае, когда в качестве рабочей среды используется несжимаемая среда (жидкость). Если же рабочая среда будет сжимаемой (газ), то необходимость в сильфонах 11 и 12 отпадает. Чтобы сильфоны 11 и 12 под воздействием сил, развиваемых давлением рабочей среды в камерах А и Б, могли работать в нормальных условиях, внутренняя полость сильфона 11 с помощью отверстий 26 и 27 и внутренняя полость сильфона 12 с помощью отверстия 28 соединяются с атмосферой. Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3