Керуючий пристрій регулятора тиску газу

Реферат: Керуючий пристрій регулятора тиску газу містить послідовно з'єднані редуктори першого та другого ступенів редукування, кожен з яких має пружинний клапан, що взаємодіє з вузлом редукування, який пов'язаний з пружиною вузла настройки, що містить пружину з регулятором, а також скидний клапан. Регулятори вузлів настройки виконані у вигляді регулювальних гвинтів, у редукторі першого ступеня вузол редукування виконаний у вигляді поршневого клапана, у редукторі другого ступеня вузол редукування виконаний у вигляді мембранного вузла, скидні клапани складаються з вузла налаштування з регулювальною гайкою та запірного клапана і виконані як окремі пристрої, що з'єднані з відповідними редукторами. Пружини редуктора другого ступеня та скидного клапана другого ступеня встановлені з можливістю заміни і мають різну жорсткість, кожен редуктор має вузол підключення манометра, а на вході редуктора першого ступеня встановлений сітчастий фільтр. UA 99075 U (54) КЕРУЮЧИЙ ПРИСТРІЙ РЕГУЛЯТОРА ТИСКУ ГАЗУ UA 99075 U UA 99075 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв, призначених для автоматичного регулювання тиску газу і може бути застосована як керуючий орган виконавчим механізмом регуляторів тиску або як самостійний прилад для подачі газу високого та середнього тиску до маловитратних споживачів. 6 Відомий керуючий пристрій регулятора тиску газу (патент РФ № 2125288, МПК GO5D16/06, опубл. 20.01.1999 р.), який містить корпус з управляючою і контрольною камерами, елемент настроювання, зв'язаний з чутливим елементом, втулку, всередині якої розташовані впускний та випускний клапани, шток у вигляді трубчастого сідла, стабілізатор перепаду тиску, вихід якого є входом у випускний клапан, кульковий замок, взаємодіючий з зусиллям із втулкою, жорстко зв'язаний із сідлом впускного клапана і встановленою з можливістю переміщення на величину робочого ходу чутливого елемента, що виконані у вигляді двох концентрично розташованих поршнів - внутрішньо та зовнішньо з ущільненнями між ними і корпусом, внутрішній поршень жорстко зв'язаний із трубчастим сідлом випускного клапана і містить упор для зовнішнього поршня, робочий хід якого обмежений упором у корпусі. Елемент настроювання виконаний у вигляді блока послідовно встановлених пружин різної твердості, а впускний і випускний клапани виконані кульковими. Недоліками цього пристрою є низька надійність і точність підтримки заданого значення вихідного тиску. Найбільш близьким по технічній суті до запропонованого технічного рішення є повітряний редуктор ВР-1 (Ионин А.А. Газоснабжение, изд. 2, Москва, 1975, с. 128), який містить послідовно з'єднані редуктори першого та другого ступенів редукування, кожен з яких має скидний запобіжний клапан. Кожний з редукторів має виконання "до себе", вхідний тиск газу через отвір тисне на підтиснутий пружиною до сідла клапан. Штовхачі, які в процесі налаштування редуктора, тиснуть на клапан, зв'язані з керуючою мембранною камерою, де на затиснуту в корпусі мембрану з однієї сторони тисне газ, а з іншої - пружина налаштування або керуюча пружина. Недоліками цього пристрою є те, що принцип виконання "до себе" не забезпечує точну підтримку вихідного тиску. Конструктивно невеликий розмір мембрани керуючої камери не завжди може забезпечити необхідну точність регулювання. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції пристрою з метою розширення його функціональних можливостей, підвищення надійності його роботи та точності регулювання тиску газу. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої, який містить послідовно з'єднані редуктори першого та другого ступенів редукування, кожен з яких має пружинний клапан, що взаємодіє з вузлом редукування, який пов'язаний з пружиною вузла настройки, а також скидний клапан, згідно з запропонованим технічним рішенням, регулятор виконаний у вигляді регулювального гвинта, у редукторі першої ступені вузол редукування виконаний у вигляді поршневого клапана, у редукторі другого ступеня вузол редукування виконаний у вигляді мембранного вузла, скидні клапани, що складаються з вузла налаштування з регулювальною гайкою та запірного клапана, виконані в вигляді окремих пристроїв, які з'єднані з відповідними редукторами, пружини редуктора другого ступеня та скидного клапана другого ступеня встановлені з можливістю заміни і мають різну жорсткість. Крім того, кожен редуктор має вузол підключення манометра, а на вході редуктора першого ступеня встановлений сітчастий фільтр. Запропоноване конструктивне виконання керуючого пристрою дозволяє встановлювати необхідну точність режиму роботи регулятора тиску газу. Запропонований пристрій також є двоступеневим, але перший і другий ступені за принципом є редукторами "після себе", тобто недоліки аналога усуваються. Перший ступінь редукування поршневого типу більш грубий, але, в той же час, така конструкція більш проста та надійна в експлуатації. Редуктор другого ступеня редукування мембранного типу, при цьому площа мембранної камери більше, ніж аналога, тому запропонований пристрій є значно чутливим при налаштуванні. Принцип редукування такого типу, коли вхідний тиск намагається навпаки, більше притиснути клапан до сідла, є більш безпечним. Редуктор такого типу менш чутливий до коливання вхідного тиску, забезпечує при рівних параметрах більшу точність налаштування. Комплектація пристрою пружинами різної жорсткості для редуктора другого ступеня та скидного клапана з другого ступеня, забезпечує можливість більш точного налаштування роботи пристрою в значному діапазоні загального налаштування вихідного тиску. Окрім того, запропонований керуючий пристрій має на вході сітчастий фільтр газу, який забезпечує тонку очистку робочої середи, що сприяє безвідмовній роботі пристрою. 1 UA 99075 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Наявність в конструкції вузлів підключення манометрів на кожний ступінь редукування забезпечує повну візуальність роботи пристрою, що відповідає вимогам безпеки і, одночасно, зручно при використанні. Крім того, конструкція скидних клапанів кожного ступеня редукування однакова та є такою, що при виході будь-якого клапана з ладу, можливо здійснювати ремонт шляхом заміни елементів, наприклад, ущільнювача. Для пояснення суті запропонованого технічного рішення на фіг. 1 зображено загальний вигляд керуючого пристрою регулятора тиску газу у розрізі, на фіг. 2 - вид зверху, на фіг. 3 розріз А-А фіг. 2, на фіг. 4 - розріз Б-Б фіг. 2. Керуючий пристрій регулятора тиску газу складається з послідовно з'єднаних редуктора 1 першого ступеня редукування і редуктора 2 другого ступеня редукування, кожен з яких має конструктивно однакові скидні клапан 3 та вузли підключення манометрів 4 для контролю тиску. Вузли підключення манометрів 4 складаються зі стійки 5 і накидної гайки 6. На вході в корпус редуктора 1 змонтований вхідний сітчастий фільтр 7. Корпуси редукторів 1, 2 з'єднані між собою штуцером 8. У корпусах редукторів 1, 2 виконані необхідні канали руху газу та отвори для під'єднання вузлів підключення манометрів та скидних клапанів. Редуктор 1 складається з поршня 9, пружинного клапана 10, пружини 11 вузла настройки з регулювальним гвинтом 12. Редуктор 2 складається з аналогічного пружинного клапана, мембранного вузла 13, пружини 14 вузла настройки з регулювальним гвинтом 15. Конструктивно однакові скидні клапани 3, складаються з вузла налаштування 16 з регулювальною гайкою 17, запірного клапана 18 та сідла 19. Пристрій працює таким чином. Початкове положення перед налаштуванням: регулювальні гвинти 12, 14 редукторів 1, 2 викручені (пружини 11, 14 знаходяться у вільному стані); регулювальні гайки 17 скидних клапанів 3 вкручені (пружини в стисному стані). Очищений у фільтрі 7 газ високого тиску надходить у вхідну камеру редуктора 1. При повільному вкручувані регулювального гвинта 12 відбувається стиснення пружини 11 вузла настройки, вона тисне на поршень 9, який тисне на клапан 10. Клапан 10 відходить від сідла, виконаного розточкою в корпусі редуктора 1. Газ високого тиску дроселюється через отвір, потрапляє в камеру під поршнем 10 і через сполучний канал штуцера 8 потрапляє у вхідну камеру редуктора 2. Величину тиску після редукування першого ступеня визначається показаннями манометра М1. Для стабільної роботи пристрою вихідний тиск після редуктора 1 повинен бути не більше 2540 % від величини вхідного (високого) тиску, але не більше 1,6 МПа. Далі налаштовується редуктор 2. При укрученні регулювального гвинта 15 редуктора 2 відбувається подальше дроселювання газу до отримання необхідної величини в діапазоні 0,1…0,6 МПа, яку покаже манометр М2. Додатково передбачена можливість, в разі необхідності, отримання на виході із редуктора 2 тиску у діапазоні 0,6…1,2 МПа. Для цього треба замінити штатну пружину 14 з вузла налаштування на пружину з комплекту запасних виробів з дроту діаметром перетину 4 мм. При необхідності отримання тиску на виході редуктора 2 в діапазоні 0,1….0,3 МПа необхідно замінити штатну пружину зі скидного клапана 3 редуктора 2 на пружину з комплекту запасних виробів з дроту діаметром перерізу 0,8 мм. У разі зміни заданого значення тиску газу на вході або виході з пристрою, відбувається порушення сил в системі "клапан-мембрана-пружина" редуктора 1 (якщо на вході) або редуктора 2 (якщо на виході), що призводить до зміни прохідного перерізу між сідлом і клапаном 10. У результаті відбувається автоматичне вирівнювання тиску до заданої величини. Налагодження та принцип роботи скидного клапана 3. Регулювальну гайку 17 обертають проти годинникової стрілки (викручуючи) до появи газу зі скидного отвору в корпусі і тут же закривають його на 1/4-1/2 обороту. Тепер, у разі підвищення тиску газу на виході з редуктора дещо більше, ніж налаштовано, відбувається відкриття запірного клапана 18 і скидання газу на свічку. Після досягнення заданого значення, система приходить в рівновагу, запірний клапан 18 притискається до поверхні сідла 19. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Керуючий пристрій регулятора тиску газу, який містить послідовно з'єднані редуктори першого та другого ступенів редукування, кожен з яких має пружинний клапан, що взаємодіє з вузлом редукування, який пов'язаний з пружиною вузла настройки, що містить пружину з регулятором, а також скидний клапан, який відрізняється тим, що регулятори вузлів настройки виконані у вигляді регулювальних гвинтів, у редукторі першого ступеня вузол редукування виконаний у 2 UA 99075 U 5 вигляді поршневого клапана, у редукторі другого ступеня вузол редукування виконаний у вигляді мембранного вузла, скидні клапани складаються з вузла налаштування з регулювальною гайкою та запірного клапана і виконані як окремі пристрої, що з'єднані з відповідними редукторами, пружини редуктора другого ступеня та скидного клапана другого ступеня встановлені з можливістю заміни і мають різну жорсткість, кожен редуктор має вузол підключення манометра, а на вході редуктора першого ступеня встановлений сітчастий фільтр. 3 UA 99075 U 4 UA 99075 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5