зького тиску; 8 - порожнина низького тиску; 9 - шток; 10 - канал високого тиску; 11 - дросселирующее отвір Відмінність редуктора, зображеного на малюнку 5, а, від редуктора, показаного на малюнку 5, б, полягає в тому, що в першому порожнини високого і низького тиску 3 і 8 складаються з двох частин, з'єднаних відповідно каналами 10 і 7 ; у другому редукторі цього з'єднання немає. Редуктор прямого ходу. Газ високого тиску входить в порожнину 3 (малюнок 5). Дроселювання газу відбувається в дроселюючому отворі 11 між клапаном 5 і сідлом клапана 4. Газ зниженого тиску надходить у порожнину низького тиску 8 і звідти до споживача. У редукторі, працюючому за схемою, наведеною на малюнку 4, а, клапан 5 розвантажений від зусилля, що діє на нього з боку пружини 2 і високого тиску в порожнині 3, шляхом установки двох поршнів 6. У порожнині 3 і 8 над поршнями по каналах 10 і 7 надходить газ, тиском якого поршні 6 розвантажуються. У редукторах, що працюють за схемою, представленої на малюнку 4, б, зусилля, що діє на клапан 5 з боку пружини 2 і тиску газу в порожнині 3, компенсується за рахунок тиску на поршень 6, який штоком 9 жорстко пов'язаний з клапаном 5.
Відмінність редуктора, зображеного на малюнку 4, а, від редуктора, показаного на малюнку 4, б, полягає в тому, що в першому порожнини високого і низького тиску 3 і 8 складаються з двох частин, з'єднаних відповідно каналами 10 і 7; у другому редукторі цього з'єднання немає.
Редуктор прямого ходу працює таким чином. У разі перевищення тиску в порожнині 8 понад заданого і встановленого шляхом відповідної затягування пружини 2 сила на клапан 5, діюча вгору, зростає, при цьому клапан 5 підніметься і дросселирующее отвір зменшиться, що викличе зниження тиску на виході до заданої величини. У разі пониження тиску в порожнині 8 клапан 5 буде опускатися, дросселирующее отвір 11 збільшуватися і тиск знову підвищиться до заданого.
3. Характеристики редукторів
Редуктор тиску газу при правильному його пристрої є регулятором тиску газу на виході. Але, як більшість регуляторів, він працює з деякою нерівномірністю, т. Е. При зміні тиску на вході в редуктор змінюється тиск і на виході з нього.
Залежність тиску на виході p вих від тиску на вході в редуктор p вх називається характеристикою редуктора. Залежність тиску на виході з редуктора від тиску на вході при відсутності витрати газу будемо називати граничної характеристикою.
. 1 Характеристики редуктора зворотного ходу
Для того щоб визначити характеристики редуктора, т. е. знайти залежність p вих від p вх, складемо рівняння рівноваги рухомих частин редуктора при відкритому клапані (див. рис. 2 і 3). Сили, що діють вниз, будемо вважати позитивними, вгору - негативними.
При роботі редуктора вниз діє тільки сила пружини 5:
де Q 2 - сила тиску пружини 5 при закритому клапані редуктора (Н); k 2 - жорсткість пружини 5 (Н/м); h - підйом клапана (м).
Вгору діють наступні сили.
. Сила, що виникає від різниці тисків на клапан 2:
де F кл - площа поверхні клапана, на яку діє сила різниці тиску газу високого тиску і редуцированного газу. Для схеми, показаної на рис. 6, а, маємо
де d ср=d кл +? ; для схеми, показаної на рис. 6, б, маємо
Рис. 6. До визначення F кл і F дрос
. Cила тиску на клапан 2 пружини 7 (див. рис. 2)
де Q 1 - сила тиску пружини 7 при закритому клапані (сила попереднього затягування); k 1 - жорсткість пружини 7.
. Сила тиску газу в порожнині низького тиску на мембрану або сильфон
редуктор пружина мембрана дросселирующий
де F м - площа поверхні мембрани або сильфона.
. Сила, що діє вгору, внаслідок жорсткості мембрани:
де k м - жорсткість мембрани. Ця сила враховується при встановленні жорстких металевих мембран. У випадку встановлення «м'яких», гумових або пластикових, мембран жорсткість їх зручніше враховувати введенням замість F м наведеної площі мембрани:
де а м - коефіцієнт, що враховує жорсткість мембрани.
При рівновазі редуктора сума всіх цих сил дорівнює нулю, т. е. рівняння рівноваги рухомих частин редуктора буде мати вигляд
(1)
Позначивши
(2)
(3)
Величина підйому клапана h пов'язана з витратою газу, щ...
