7. Многоступенчатые регуляторы давления

Многоступенчатыми называют несколько последовательно или параллельно соединённых регуляторов давления. Их изготавливают, как правило, в едином блоке; каждый из регуляторов принято называть ступенью.

Последовательное подключение ступеней (рис. 2.22) используется для уменьшения статической ошибки второй ступени за счёт уменьшения диапазона изменения давления на её входе. При таком соединении ступеней давление на входе в ступень II равно давлению за ступенью I Р_В2 = Р_р2 и изменяется в пределах статической ошибки первой ступени ΔР_с1 (см. график на рис. 2.22), что позволяет практически полностью исключить влияния входного давления на давление за регулятором Р_р2. При этом статическую ошибку первой ступени рационально делать увеличенной, а это уменьшает габариты первой ступени и регулятора в целом.

Свойства последовательно соединённых регуляторов показывают, что применять их наиболее целесообразно для регулирования давления при истечении газов из баллонов.

Рис. 2.22. Регулятор давления с последовательно соединёнными ступенями

Рис. 2.23. Последовательный двухступенчатый регулятор давления с рычажной передачей усилий в первой ступени

Под параллельным соединением регуляторов давления (рис. 2.24) понимают две ступени с одним входом, одна из которых создаёт командное давление для другой ступени. Такое соединение применяется с целью уменьшения габаритов и массы регулятора при большом расходе через одну из ступеней. Большой расход требует клапан большого диаметра, а для обеспечения заданной статической ошибки необходима и мембрана (поршень) большого диаметра, что естественно приводит к большим и часто неприемлемым габаритом и массе основной пружины. Наиболее эффективным средством уменьшения габаритов регулятора в таких условиях является замена основной пружины командным давлением, создаваемым второй ступенью.

Рис. 2.24. Регулятор давления с параллельно работающими ступенями

На рис. 2.25 приведена достаточно типовая схема торпедного трёхступенчатого регулятора давления. Аналогичную схему имеют регуляторы давления воздуха в торпедах 53-57, 53-61, 53-65 и др.

Рис. 2.25. Торпедный трёхступенчатый регулятор давления

Первая ступень предназначена для подачи в стартовый период большого расхода воздуха на вытеснение горючего, окислителя и воды из резервуаров в камеру сгорания. Вторая ступень параллельно соединена с первой ступенью и создаёт для неё командное давление Р_р2. Вторая и третья ступени соединены последовательно, что обеспечивает независимость давления за третьей ступенью Р_р3 от давления на входе Р_в. Третья ступень имеет усиленный чувствительный элемент, изменяющий давление Р_р3 в зависимости от глубины хода торпеды по заданному закону. Эта ступень является регулятором командного давления, управляющим работой регуляторов давления горючего, окислителя и воды от старта до окончания работы энергетической установки.