Регулятор давления

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Сенюк Вячеслав Анатольевич Сенюк Александр Анатольевич Сенюк Максим Анатольевич(72) Авторы Сенюк Вячеслав Анатольевич Сенюк Александр Анатольевич Сенюк Максим Анатольевич(73) Патентообладатели Сенюк Вячеслав Анатольевич Сенюк Александр Анатольевич Сенюк Максим Анатольевич(57) 1. Регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и регулирующий орган, включающий поршень и пружину, отличающийся тем, что регулирующий орган выполнен в виде закрытого крышкой стакана с соединенными с входным и выходным патрубками отверстиями в его боковой и торцевой стенках и с поршнем, введенным внутрь стакана и установленным с возможностью продольного скольжения вдоль стенок стакана с отверстиями от первого положения, при котором проход между входным и выходным патрубками регулятора, по существу, закрыт, ко второму положению, при котором проход, по меньшей мере частично, открыт, а крышка имеет оборудованный отверстием закрытый конец, открытый конец и стенку, окружающую полое внутреннее пространство, крышка установлена открытым концом на корпусе регулятора давления и снабжена отверстием в ее закрытом конце, на внутренней стенке крышки выполнена резьба, с которой приведен во взаимодействие регулировочный винт, при этом внутри полого внутреннего пространства крышки соосно с поршнем имеющая первый конец и второй конец пружина установлена так, что первый конец пружины примыкает к штоку поршня,второй ее конец примыкает к регулировочному винту, пружина установлена с возможностью сжатия поршнем, когда давление жидкости во входе корпуса не превышает заданное регулятором давление жидкости. 86732012.10.30 2. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что корпус содержит гнездо для подключения контрольной аппаратуры. 3. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что корпус содержит гнездо для подключения манометра. 4. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что корпус содержит гнездо для подключения термометра. 5. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что корпус содержит гнездо для подключения расходомера. 6. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что регулировочный винт соединен с закрепленным на крышке с возможностью вращения маховиком, на крышке также установлен индикатор регулируемого давления, выполненный в виде гайки, положение которой приведено в однозначное соответствие положению регулировочного винта, а стенка маховика оборудована щелями, при этом каждая щель маховика снабжена шкалой.(56) 1. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. - М. Машиностроение, 1972. С. 103, рис. 726. 2. Патент РФ 1638709, МПК 05 16/06, 1991 (прототип). Полезная модель относится к арматуре, применяемой в различных системах трубопроводов, а именно к гидравлическим регуляторам, предназначенным для поддержания заданного давления любой жидкости на выходе, и может быть использована, к примеру,для поддержания постоянного давления во внутренних водопроводах горячего и холодного водоснабжения жилых, производственных, общественных зданий. Известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками. Между ними установлен регулирующий орган. Он включает седло, затвор, соединенный тягой с чувствительным элементом и штоком, нижнюю и верхнюю крышки,пружину, размещенную между верхней крышкой и чувствительным элементом 1. Существенным недостатком конструкции является невозможность гарантированно обеспечить и поддерживать уровень давления в системе в силу разброса геометрических параметров деталей и узлов при изготовлении и сборке. Регулятор давления не имеет достаточную эксплуатационную надежность, что обусловлено возможностью попадания жидкости в окружающую среду при прорыве чувствительного элемента. Регулятор давления имеет малый срок службы и малую информативность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками. Его регулирующий орган включает седло и затвор, соединенный тягой с чувствительным элементом и закрепленным на нем штоком, нижнюю крышку и верхнюю крышку, торцевая часть выполнена в виде стакана, пружину, размещенную между чувствительным элементом и верхней крышкой 2. Недостатком указанного регулятора является низкая информативность установления параметров потока транспортируемой жидкости в процессе эксплуатации трубопровода в силу отсутствия как регулирующих приспособлений, так и показывающих индикаторов. Задачей предложенного технического решения является повышение информативности регулятора давления в нормальном режиме эксплуатации за счет обеспечения информационной составляющей его функционирования. Задача решается тем, что регулятор давления содержит корпус с входным и выходным патрубками и регулирующий орган, включающий поршень и пружину. Регулирующий орган выполнен в виде закрытого крышкой стакана с отверстиями в его боковой и торцевой стенках, соединенными с входным и выходным патрубками. Внутрь стакана введен 2 86732012.10.30 поршень и установлен с возможностью продольного скольжения вдоль стенок стакана с отверстиями от первого положения, при котором проход между входным и выходным патрубками регулятора, по существу, закрыт, ко второму положению, при котором проход,по меньшей мере частично, открыт. Крышка имеет оборудованный отверстием закрытый конец, открытый конец и стенку, окружающую полое внутреннее пространство. Крышка установлена открытым концом на корпусе регулятора давления и снабжена отверстием в ее закрытом конце. На внутренней стенке крышки выполнена резьба, с которой приведен во взаимодействие регулировочный винт. При этом внутри полого внутреннего пространства крышки соосно с поршнем имеющая первый конец и второй конец пружина установлена так, что первый конец пружины примыкает к штоку поршня, второй ее конец примыкает к регулировочному винту. Пружина установлена с возможностью сжатия поршнем, когда давление жидкости во входе корпуса не превышает заданное регулятором давление жидкости. Корпус содержит гнездо для подключения контрольной аппаратуры. Такой аппаратурой могут стать манометр, термометр, измеритель расхода жидкости. Манометр можно подключить кратковременно для калибровки регулятора давления. Можно оставить его подключенным на долговременной основе. В ряде случаев достаточно ориентироваться в том, каковы уровень давления и его динамика, а не знать его точное значение. Для этого конструктивно предусмотрено, что регулировочный винт соединен с маховиком, закрепленным на крышке с возможностью вращения, а на крышке установлен индикатор регулируемого давления, выполненный в виде гайки, положение которой приведено в однозначное соответствие положению регулировочного винта. Информативно, что стенка маховика оборудована щелями, и каждая щель маховика снабжена шкалой. Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенный регулятор давления имеет признаки, совокупность которых отсутствует в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретательский уровень. Заявителю не известны регуляторы давления с указанной совокупностью существенных признаков. Заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения критерию новизна. На чертежах представлены на фиг. 1 - компьютерное изображение регулятора давления, общий вид с частичным разрезом, на фиг. 2 - схема регулятора давления с регулирующим элементом в виде поршня с пружиной. Регулятор давления содержит корпус с входным 1 и выходным 2 патрубками и регулирующий орган, включающий поршень 3 и пружину 4. В соответствии с предложенным решением регулирующий орган выполнен в виде закрытого крышкой стакана с поршнем 3. Отверстия в боковой и/или торцевой стенках стакана соединены с входным 1 и выходным 2 патрубками. Поршень 3 введен внутрь стакана и установлен с возможностью продольного скольжения вдоль стенок стакана с отверстиями от первого положения, при котором проход для жидкости между входным 1 и выходным 2 патрубками регулятора, по существу, закрыт, ко второму положению, при котором проход жидкости, по меньшей мере частично, открыт. Крышка имеет оборудованный отверстием закрытый конец, открытый конец и стенку, окружающую полое внутреннее пространство. Крышка установлена открытым концом на корпусе регулятора давления и снабжена отверстием в ее закрытом конце. На внутренней стенке крышки выполнена резьба, с которой приведен во взаимодействие регулировочный винт 5. В полом внутреннем пространстве крышки соосно поршню 3 установлена пружина 4, имеющая первый конец и второй конец. Первый конец пружины 4 примыкает к штоку поршня 3. Второй ее конец примыкает к регулировочному 3 86732012.10.30 винту 5. Пружина 4 установлена с возможностью сжатия поршнем 3, когда давление жидкости во входе корпуса не превышает заданное регулятором давление жидкости. Корпус содержит гнездо 6 для подключения контрольной аппаратуры. В качестве такой аппаратуры могут быть применены манометр, термометр, измеритель расхода или вязкости жидкости, другие приборы. Манометр можно подключить кратковременно только для калибровки регулятора давления. Можно оставить его подключенным на долговременной основе. В других случаях гнездо 6 закрыто крышкой. В ряде случаев достаточно лишь ориентироваться в том, каков уровень давления, а не знать его точное значение. Для этого предусмотрен следующий вариант. Регулировочный винт 5 соединен с закрепленным на крышке с возможностью вращения маховиком. На крышке установлен индикатор регулируемого давления в виде гайки, положение которой приведено в однозначное соответствие положению регулировочного винта 5. Стенка маховика оборудована щелями. Каждая щель снабжена шкалой. В процессе эксплуатации перед регулятором давления со стороны входного патрубка 1 могут быть установлены шаровой кран или кран с фильтром, которые обеспечивают возможность проведения над регулятором давления таких работ, как ремонт, обслуживание, замена запчастей и т.д. при отключенной магистрали, а также повышает продолжительность надежной работы регулятора давления. Выходной патрубок 2 может быть оборудован набором сменных калиброванных колец под гайку для изменения величины расхода. Усилие пружины 4 позволяет существенно снизить и даже полностью исключить влияние на работу регулятора давления микровозмущений входного давления, возникающих под действием работы нагнетающих насосов. Предлагаемый регулятор давления готов к работе и работает следующим образом. В нерабочем состоянии при отсутствии давления регулятор находится в открытом состоянии. Выходное давление поддерживается в заданных пределах изменением проходного сечения стакан-поршень 3. Его величину устанавливают изменением сжатия пружины 4 регулировочным винтом 5. В обычном режиме работы жидкость из входного патрубка 1 поступает в выходной патрубок 2 к потребителю. Усилие давления жидкости на поршень 3 и разность давлений на входе и выходе уравновешиваются силой пружины 4. Если давление в выходном патрубке 2 и в полости регулятора отклоняется от заданной величины, определяемой усилием пружины 4, равновесие нарушается и возникает усилие рассогласования. Оно перемещает поршень 3. При этом изменяется не только объем полости, но и конфигурация открытых отверстий, если это предусмотрено. Повышение напора жидкости перед регулятором сжимает пружину 4, воздействует на поршень 3, продвигает его, увеличивая в допустимых пределах проходное сечение регулятора давления. Дальнейший рост давления на входе, превышающий допустимые пределы, встречает препятствие в виде пружины 4, которая не может дальше сжиматься и мешает перемещению поршня. Снижение напора перед регулятором разжимает пружину 4, возвращает поршень 3 в стакан регулятора, перекрывает отверстия. Давление (расход) поддерживается в заданных параметрах. Индикация заданного давления осуществляется с помощью манометра. Либо она может быть осуществлена с помощью указателя, конструктивно выполненного в виде щели на маховике регулятора давления. Щель снабжена шкалой, значения которой соответствуют заданному давлению. Для указания значений служит размещенная внутри маховика гайка, которая видна сквозь щель в маховике. В зависимости от применяемого оборудования для более точного указания гайка может иметь либо специальные штрихи,либо выступы. Гайка индикатора перемещается вдоль крышки регулятора давления так же, как регулировочный винт 5, ограничивающий ход поршня 4. Их перемещение осу 4 86732012.10.30 ществляется с помощью винтовой резьбы. Это достаточно точное и плавное перемещение. Для того, чтобы соответствие было полным, свободному проворачиванию гайки и винта относительно крышки препятствуют системы направляющих в виде пары паз-выступ. Настройки выходного давления изменяют вращением регулировочного винта 5 маховиком регулятора или плоской отверткой по часовой стрелке - в сторону увеличения или против - в сторону уменьшения. Если предполагается производить контроль узлов системы с помощью манометра, его герметично устанавливают в корпус регулятора, предварительно выкручивая пробку. При установке манометра давление должно отсутствовать полностью. Кран перед регулятором необходимо закрыть. Давление после регулятора должно быть снято. В подготовленную таким образом систему подают жидкость через регулятор, медленно открывая кран, и определяют давление на выходе по показаниям манометра. Расход жидкости после регулятора не допускается. Манометр можно оставить для постоянного контроля давления. Если его необходимо снять, поступают в обратном порядке. Перекрывают запорный кран перед регулятором. Снимают давление после регулятора. Выкручивают манометр из корпуса. Устанавливают пробку. Такие же манипуляции выполняют при установке или удалении термометра, измерителя расхода или вязкости жидкости, других приборов. Предложенная конструкция регулирующего элемента позволяет изготовить и обслуживать все необходимые элементы регулятора давления в жилых помещениях, общественных зданиях, на предприятиях и на объектах коммунального хозяйства,расположенных внутри страны. Эксплуатационная надежность сетей повышается за счет их функционирования в нормальном режиме с высокой степенью информирования потребителей и обслуживающего персонала. Нужные технологии известны и широко применяются. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5