Регулятор тиску
Номер патенту: 43967
Опубліковано: 15.11.2004
Автори: Хоружевський Олександр Борисович, Мурашов Володимир Миколайович
Формула / Реферат
1. Регулятор тиску, що містить корпус, на бічних протилежних сторонах якого виконані вхідний і вихідний фланці, кришку, що укріплена у нижній частині корпуса, пробку, що встановлена в центральному наскрізному отворі кришки, стояк, закріплений на верхній частині корпуса, мембранний вузол, що складається з верхньої і нижньої кришок, з’єднаних разом, мембрани, укріпленої між кришками, і двох захисних тарілок, встановлених одна на мембрану, а друга - під мембрану, покажчик, укріплений на мембранному вузлі, вертикальні осі стояка мембранного вузла і покажчика розташовані по вертикальній осі корпуса, лінію подачі газу від задатчика, підключену до першого входу мембранного вузла, лінію подачі газу з вихідного газопроводу, підключену до другого входу мембранного вузла, у корпусі виконані вхідний канал, один кінець якого відкритий назовні через вхідний фланець, вхідна камера, що сполучена з другим кінцем вхідного каналу, вихідна камера, вихідний канал, один кінець якого сполучений з вихідною камерою, а другий кінець відкритий назовні через вихідний фланець, отвір, що з'єднує вхідну і вихідну камери, осі вхідної і вихідної камер і отвору розташовані по вертикальній осі корпуса, сідло, встановлене в отворі, у стояку виконані перша і друга циліндричні порожнини, при цьому перша циліндрична порожнина виконана по осі корпуса, а друга - охоплює першу циліндричну порожнину, при цьому в першу і другу циліндричні порожнини залита олія, шток, розміщений по вертикальній осі корпуса в стояку, у корпусі і у мембранному вузлі закріплені захисні тарілки і мембрана за допомогою першої гайки, плунжер, укріплений на штоку за допомогою другої гайки під сідлом, поршень, закріплений на штоку за допомогою третьої гайки у верхній частині першої циліндричної порожнини, зрівноважувальну пружину, встановлену в нижній частині вихідної камери під плунжером, та сполучний канал, який відрізняється тим, що в нього додатково введені регульований дросель, стопор з опорою, що самоустановлюється, стопорний захисний пристрій і вузол, що самозмащується і ущільнюється, при цьому стопор з опорою, що самоустановлюється, укріплений на пробці кришки, перша циліндрична порожнина виконана відкритою в підмембранний простір мембранного вузла, а поршень відокремлює простір першої циліндричної порожнини від підмембранного простору мембранного вузла і розміщений у верхній частині першої циліндричної порожнини таким чином, що в крайньому верхньому положенні плунжера верхня поверхня третьої гайки збігається з поверхнею дна підмембранного простору, регульований дросель з'єднує першу і другу циліндричні порожнини, сполучний канал з'єднує вхідну камеру і другу циліндричну порожнину, а шток укріплений у стояку за допомогою стопорного захисного пристрою і вузла, що самозмащується і ущільнюється, і спирається на опору, що самоустановлюється, при цьому вхідна камера знаходиться над отвором, а вихідна камера знаходиться під отвором, що з'єднує вхідну і вихідну камери, друга гайка виконана параболічної форми з діаметром нижньої частини Dп = dс - 1 мм, де
dс - внутрішній діаметр сідла, який вибраний рівним умовному діаметру вхідного газопроводу (Dу), а висота гайки (hп) дорівнює величині повного ходу плунжера.
2. Регулятор тиску по п. 1, який відрізняється тим, що нижня кришка мембранного вузла виконана як верхня частина стояка.
3. Регулятор тиску по п. 1, який відрізняється тим, що діаметр поршня в першій циліндричній порожнині вибраний рівним dп = dс + (12) мм.
4. Регулятор тиску по п. 1, який відрізняється тим, що опора, яка самоустановлюється, має кулясту поверхню.
Текст
1. Регулятор тиску, що містить корпус, на бічних протилежних сторонах якого виконані вхідний і вихідний фланці, кришку, що укріплена у нижній частині корпуса, пробку, що встановлена в центральному наскрізному отворі кришки, стояк, закріплений на верхній частині корпуса, мембранний вузол, що складається з верхньої і нижньої кришок, з’єднаних разом, мембрани, укріпленої між кришками, і двох захисних тарілок, встановлених одна на мембрану, а друга - під мембрану, покажчик, укріплений на мембранному вузлі, вертикальні осі стояка мембранного вузла і покажчика розташовані по вертикальній осі корпуса, лінію подачі газу від задатчика, підключену до першого входу мембранного вузла, лінію подачі газу з вихідного газопроводу, підключену до другого входу мембранного вузла, у корпусі виконані вхідний канал, один кінець якого відкритий назовні через вхідний фланець, вхідна камера, що сполучена з другим кінцем вхідного каналу, ви хідна камера, вихідний канал, один кінець якого сполучений з вихідною камерою, а другий кінець відкритий назовні через вихідний фланець, отвір, що з'єднує вхідну і ви хідну камери, осі вхідної і вихідної камер і отвору розташовані по вертикальній осі корпуса, сідло, встановлене в отворі, у стояку виконані перша і друга циліндричні порожнини, при цьому перша циліндрична порожнина виконана по осі корпуса, а друга - охоплює першу циліндричну порожнину, при цьому в першу і др угу циліндричні порожнини залита олія, шток, розміщений по вертикальній осі корпуса в стояку, у корпусі і у мембранному вузлі закріплені захисні тарілки і мембрана за допомогою першої гайки, плунжер, укріплений на штоку за 2 (19) 1 3 Передбачуваний винахід належить до області автоматичного регулювання і може бути використаний в лініях редукування всіх типорозмірів газорозподільних станцій і у блоках підготовки паливного газу компресорних станцій. Відомий регулятор тиску (А.с. СРСР №1667022, кл. G05Д16/06, БИ №28, 1991), що містить основу, на бічних протилежних сторонах якого виконані вхідний і вихідний фланці відповідно, мембранний вузол із закріпленою в ньому мембраною, установлений на основу, у основі виконані вхідний канал, вузол дроселювання, що сполучений із вхідним каналом, і вихідний канал, який також сполучений з вузлом дроселювання, другі кінці вхідного і вихідного каналів відкриті назовні відповідно через вхідний і вихідний фланці, шток, що розміщений у вузлі дроселювання основи по його вертикальній осі й у мембранному вузлі, у якому він з'єднаний з мембраною, плунжер, що укріплений у вузлі дроселювання на штоку за допомогою гайки і пружини, вихідний канал через отвір у ви хідному фланці підключений до другого входу мембранного вузла. Даний регулятор тиску, також як і регулятор тиску, що заявляється, містить корпус (основу), на бічних протилежних сторонах якого виконані вхідний і вихідний фланці, відповідно, у основі виконані вхідний канал, вузол дроселювання шток, на якому укріплений плунжер, і сідло, вузол дроселювання сполучений із вхідним каналом, вихідний канал, також сполучений з вузлом дроселювання, вхідний і вихідний канали кожний відкритий одним кінцем назовні відповідно через вхідний чи вихідний фланці, мембранний вузол із закріпленої в ньому мембраною, установлений на основу, шток розміщений у підставі по його вертикальній осі й у мембранному вузлі, у якому він з'єднаний з мембраною. Однак, виконання мембранного вузла і відсутність першої і другий циліндричних порожнин, з'єднаних між собою і поршнем різко знижують якість регулювання, тому що при змінах режиму роботи регулятора змінах вхідного чи вихідного тиску, особливо при короткочасних їхніх змінах (2, ..., 10хв.) - «бросках» можлива різка перестановка - «стрибок» штока з плунжером з одного положення в інше, при якому вони проходять точку, у якій вихідний тиск повинний досягти заданого значення, тому далі, через відповідний час, шток із плунжером повертаються назад також «стрибком››, тобто в цьому випадку можливе виникнення затухаючого автоколивального процесу встановлення заданого значення вихідного тиску. Крім того, при підвищенні вхідного чи вихідного тиску шток із плунжером піднімаються, при цьому піднімається і вигинається нагору мембрана і тиск у надмембранному просторі мембранного вузла, що є тиском, який задає значення вихідного тиску, зростає і тому зростає і величина підтримуваного регулятором вихідного тиску, тобто збільшується помилка регулирования, що особливо виявляється при невеликих витратах газ у (при витратах газу, рівних чи менших половині номінального значення витрати для 43967 4 даного регулятора тиску). Відомий регулятор тиску типу РД-50-64 (РД80-64, РД-100-64 - И.А. Шур. Газорегуляторные пункти й установки. - Л: Надра, 1985, - с.79, мал.2.25; Довідник працівника магістрального газопроводу. - Л.: Недра, 1974, - с.289, мал.10.12), що містить основу, на бічних протилежних сторонах якої виконані вхідний і вихідний фланці відповідно, кришку з болтом, установленим на нарізці в центральному наскрізному отворі кришки, два сполучних болти, стояк, укріплений за допомогою сполучних болтів на верхній частині основи, на нижній частині якого встановлена кришка, мембранний вузол із закріпленою в ньому мембраною, встановлений на стояку, покажчик, укріплений на мембранному вузлі, стійка, мембранний вузол і покажчик розташовані по вертикальній осі підстави, на другий вхід мембранного вузла підключена лінія подачі газу з вихідного газопровода, у основі виконані вхідний канал, вузол дроселювання і вихідний канал, вузол дроселювання сполучений із вхідним і вихідним каналами, кожний з який із протилежної сторони відкритий назовні відповідно через вхідний і вихідний фланець, у стійці розташована напрям на втулка, у якій по вертикальній осі основи установлено з ущільненням шток, у нижній частині якого укріплений плунжер, шток розміщений у вузлі дроселювання, у мембранному вузлі, у якому він зв'язаний з мембраною, і в покажчику. Даний регулятор тиску також, як і регулятор тиску, що заявляється, містить корпус (основу), на бічних протилежних сторонах якого виконані вхідний і вихідний фланці відповідно, кришку з болтом, установленим на нарізці в центральному наскрізному отворі кришки, мембранний вузол із закріпленої в ньому мембраною, покажчик, установлений на мембранний вузол, мембранний вузол і покажчик розташовані по вертикальний осі підстави, на нижній частині якого укріплена кришка, на другий вхід мембранного вузла підключена лінія подачі газу з вихідного газопроводу, у основі виконані вхідний канал, вузол дроселювання і вихідний канал; вузол дроселювання сполучений із вхідним і вихідним каналами, кожний з яких із протилежної сторони відкритий назовні відповідно через вхідний і вихідний фланець, в основі, мембранному вузлі і покажчику по вертикальній осі основи установлений з ущільненням шток, у нижній частині якого укріплений плунжер, розміщений у вузлі дроселювання, шток у мембранному вузлі з'єднаний з мембраною. Однак, конструктивне виконання регулятора виконання мембранного вузла без виходу, відсутність першої і другий циліндричних порожнин, з'єднаних між собою, і поршня різко знижують якість регулювання вихідного тиску, тому що при змінах режиму роботи регулятора через зміну вхідного чи вихідного тиску, особливо при короткочасних їхніх змінах (2, ..., 10хв.) - «бросках», можливе виникнення згасаючого автоколивального процесу встановлення заданого значення вихідного тиску. 5 43967 6 Найбільш близьким по технічній сутності є ному вузлі, виконані в корпусі вхідний канал, вхірегулятор тиску (Патент України №25137, кл. дну камеру, ви хідну камеру, отвір, з'єднуючий G05Д16/06, опуб. 30.10.98), що містить основу, на вхідн у і ви хідну камери, сідло, встановлене у бічних протилежних сторонах якої виконані вхідотворі, і вихідний канал, виконані у стояку, першу ний і вихідний фланці відповідно, кришку з болі другу циліндричні порожнини (компенсаційний том, що має внутрішню порожнину і встановлевузол), шток, розміщений у мембранному вузлі, ний на нарізці в центральному наскрізному отворі стояку і корпусі по вертикальній осі корпуса, покришки, що укріплена на нижній частині основи, ршень, установлений на штоку в першій циліндкомпенсаційний вузол, укріплений на верхній чаричній порожнині, плунжер з гайкою, укріплений стині основи, мембранний вузол з закріпленою в на штоку під сідлом, урівноважуючу пружину, ньому мембраною, установлений на компенсаустановлену під плунжером. Однак, відсутність ційному вузлі, покажчик, укріплений на мембранрегульованого дроселя, що з'єднує першу і другу ному вузлі, вертикальні осі мембранного вузла і циліндричні порожнини, стопора із опорою, що покажчика розташовані по вертикальній осі осносамоустановлюється, укріпленого на пробці криви, задаючий вузол, перший вихід якого першою шки, стопорного захисного пристрою і вузла, що сполучної лінією зв'язаний з першим входом самозмащується і ущільнюється, за допомогою мембранного вузла, лінію подачі газу з вхідного яких шток укріплений у стояку і, при цьому, опигазопроводу, що підключена до входу задаючого рається на опору, що самоустановлюється, сповузла, лінію подачі газу з вихідного газопроводу, лучного каналу, що з'єднує вхідн у камеру і другу яка підключена до другого входу мембранного циліндричну порожнину, виконання першої цилівузла, Другу сполучн у лінію, лінію подачі газу у ндричної порожнини відкритої в підмембранний вихідний газопровід, що підключена до другого простір мембранного вузла, відділення простору виходу задаючого вузла, два сполучних болти, першої циліндричної порожнини, від підмембранщо з'єднують мембранний вузол і основу, у якій ного простору мембранного вузла за допомогою виконані вхідний канал, вузол дроселювання, поршня і відповідного розміщення поршня у версполучений із вхідним каналом, другий кінець хній частині першої циліндричної порожнини, а якого відкритий назовні через вхідний фланець, також розміщення вхідної камери над отвором, а вихідний канал, один кінець якого сполучений з вихідної камери під отвором, що з'єднує вхідну і вузлом дроселювання, а другий - відкритий назовихідну камери, і виконання гайки плунжера павні через вихідний фланець, у вхідному фланці раболічного істотно знижує надійність роботи виконано отвір, до якого підключено другу сполурегулятора і точність підтримки установленого чну лінію, другий кінець якої підключений до вховихідного тиску у всьому діапазоні витрати газу, ду компенсаційного вузла, у основі, компенсаційпередбаченому для регулятора тиску. Так наявному і мембранному вузлах і в покажчику по ний у прототипі калібрований отвір, що з'єдн ує вертикальній осі основи розміщено шток, верхній першу і другу циліндричні порожнини замість рекінець якого розміщений у покажчику, а нижній - у гульованого дроселя, при зміні вхідного тиску внутрішній порожнині болта кришки, у вузлі дрогазу в широкому діапазоні значень, з однієї стоселювання на штоку укріплений плунжер, а в рони, не забезпечує зменшення часу установки мембранному вузлі шток, зв'язаний з мембраною, штока з плунжером у нове робоче положення при цьому компенсаційний вузол складається з через великий час переходу штока з плунжером у першого і другого циліндрів, що розташовані в нове робоче положення при різких змінах вхідноодному корпусі на одному рівні, вертикальна вісь го тиску в нижній зоні діапазону значень вхідного першого циліндра збігається з вертикальною вістиску, а з іншої сторони, не запобігає виникненню сю основи, поршня, що розташований у першому автоколивального процесу при переході в нове циліндрі й укріплений з ущільненням на штоку за робоче положення штока з плунжером через віддопомогою першої гайки, другої гайки, що на наносно високу швидкість перетікання олії з однієї різці встановлена в нижній частині першого циліциліндричної порожнини в іншу при різких змінах ндра і є його дном, у верхній частині першого вхідного тиску у верхній зоні діапазону значень циліндра виконано перший отвір, який з'єднує вхідного тиску газу, відсутність стопора із опойого внутрішню порожнину з входом компенсарою, що самоустановлюється, укріпленого на ційного вузла, внутрішні порожнини першого і пробці кришки, стопорного захисного пристрою і другого циліндрів з'єднані другим отвором на вузла, що самозмащується і ущільнюється, за рівні дна, внутрішня порожнина другого циліндра допомогою яких шток укріплений у стояку і, при у верхній частині з'єднана з підмембранним просцьому, спирається на опору, що самоустановлютором мембранного вузла третім отвором, внутється, веде до можливості перекосу штока, внарішня порожнина першого циліндра, яка знахослідок чого збільшуються втрати на тертя, що диться під поршнем і відповідна їй частина знижує стійкість роботи регулятора тиску, подача внутрішньої порожнини другого циліндра, заповвхідного газу в першу циліндричну порожнину за нені олією. допомогою зовнішньої сполучної лінії збільшує Даний регулятор тиску також, як і регулятор кількість можливих точок витоку газу (місця підтиску, що заявляється, містить корпус (основу) із ключення зовнішньої сполучної лінії), і вимагає вхідним і вихідним фланцями, кришку з пробкою ущільнення штока при проході його через нижню (болтом), що укріплена на нижній частині корпукришку мембранного вузла з високою точністю са, стояк , установлений на верхню частину корвиготовлення і посадки, що веде до зниження пуса, мембранний вузол з закріпленою в ньому надійності роботи регулятора тиску, розміщення мембраною, покажчик, укріплений на мембранвихідної камери над отвором, а вхідної камери 7 43967 8 під отвором, що з'єднує вхідн у і вихідну камери мембранному вузлі, у якому закріплені захисні веде до того , що при високих перепадах тиску на тарілки і мембрана за допомогою першої гайки, регуляторі (більш 70-80% від вхідного тиску) і плунжер, укріплений на штоку за допомогою друвеликих витратах газу (більш 50% від максимагої гайки під сідлом, поршень, закріплений на льного), тиск вихідного газу, що надходить у підштоку за допомогою третьої гайки у верхній часмембранний простір з вихідного трубопроводу (із тині першої циліндричної порожнини, урівноважуточки, що знаходиться на відстані 2,5-3м від вихівальну пружину, встановлену в нижній частині дного запірного пристрою (на кресленні не покавихідної камери під плунжером, сполучний канал, зано), що установлюється після регулятора тисзгідно винаходу уведені регульований дросель, ку), наростає повільніше, ніж тиск у вихідній стопор з опорою, що самоустановлюється, стокамері й у результаті цього починає підвищуватипорний захисний пристрій і вузол, що самозмася вихідний тиск, тобто регулятор працює ненащується і ущільнюється, стопор з опорою, що дійно в цьому випадку, тому що не може підтрисамоустановлюється, укріплений на пробці кришмувати заданий вихідний тиск, виконання гайки ки, перша циліндрична порожнина виконана відплунжера у формі трапеції в області малих викритою в підмембранний простір мембранного трат веде до нестійкості процесу регулювання, вузла, а поршень відокремлює простір першої тому що при змінах вхідного чи ви хідного тисків і циліндричної порожнини від підмембранного провикликаних цим збільшені чи зменшені дроссестору мембранного вузла і розміщений у верхній люючого отвору у ви хідну камеру газ надходить частині першої циліндричної порожнини таким або з більшою швидкістю, ніж це необхідно для чином, що в крайньому верхньому положенні підтримки заданого значення вихідного тиску (при плунжера верхня поверхня третьої гайки збігазбільшенні дросселюючого отвору) або з меншою ється з поверхнею дна підмембранного простору, швидкістю, ніж це необхідно для підтримки задарегульований дросель з'єднує першу і другу циного значення вихідного тиску (при зменшенні ліндричні порожнини, сполучний канал з'єднує дросселюючого отвору), і, унаслідок цього винивхідн у камеру і другу циліндричну порожнину, кає згасаючий автоколивальний процес встановшток укріплений у стояку за допомогою стопорнолення заданого значення вихідного тиску. го захисного пристрою і вузла, що самозмащуВ основу винаходу поставлена задача удоється і ущільнюється, і спирається на опору, що сконалення регулятора тиску газу шля хом підвисамоустановлюється, при цьому вхідна камера щення надійності роботи регулятора і точності знаходиться над отвором, а вихідна камера знапідтримки установленого вихідного тиску в усьоходиться під отвором, що з'єднує вхідну і вихідн у му діапазоні витрати газу, передбаченому для камери, друга гайка виконана параболічної форрегулятора тиску. ми з діаметром нижньої частини - Dп=dc-1мм, де Поставлена задача вирішується тим, що у віdc - внутрішній діаметр сідла, який обраний рівдомий регулятор тиску, що містить корпус, на ним умовному діаметру вхідного газопроводу бічних протилежних сторонах якого виконані вхіДу, а висота гайки - hп дорівнює величині повного дний і вихідний фланці, кришку, що укріплена у ходу плунжера, а також нижня кришка мембраннижній частині корпуса, пробку, що встановлена в ного вузла виконана як верхня частина стояка, центральному наскрізному отворі кришки, стояк, діаметр поршня в першій циліндричній порожнині закріплений на верхній частині корпуса, мемобраний рівним dп=dc+(1-2)мм і на опорі, що сабранний вузол, що складається з верхньої і нижмоустановлюється, виконана куляста поверхня. ньої кришок, з'єднаних разом, мембрани, укріпВведення в регулятор тиску регульованого леної між кришками і двох захисних тарілок, дроселя, що з'єднує першу і другу циліндричні встановлених одна на мембрану, а друга - під порожнини, дозволяє, виставляючи переріз канамембрану, покажчик, укріплений на мембранному лу перетоку олії з однієї циліндричної порожнини вузлі, вертикальні осі стояка, мембранного вузла в іншу, регулювати швидкість перетоку у відповіі покажчика розташовані по вертикальній осі кордності до діапазону вхідного тиску газу., що зміпуса, лінію подачі газу від задатчика, підключену нюється, у якому працює конкретний регулятор. до першого входу мембранного вузла, лінію поВведення в регулятор тиску стопорного захидачі газу з вихідного газопроводу, підключену до сного пристрою і вузла, що самозмащується і другого входу мембранного вузла, у корпусі викоущільнюється, за допомогою яких шток укріплено нані вхідний канал, один кінець якого відкритий у стояку і укріпленого на пробці кришки стопора з назовні через вхідний фланець, вхідну камеру, опорою, що самоустановлюється, на яку спиращо сполучена з другим кінцем вхідного канала, ється шток, дозволяє більш точніше виставити вихідну камеру, вихідний канал, один кінець якого шток по осі корпуса і, внаслідок цього, виключити сполучений з вихідною камерою, а другий кінець перекоси штока і зменшити втрати на тертя штовідкритий назовні через вихідний фланець, отвір, ка, що зменшує можливість нестійкої роботи рещо з'єднує вхідну і вихідн у камери, осі вхідної і гулятора з цієї причини. Крім того, стопорний завихідної камер і отвору розташовані по вертикахисний пристрій захищає від ерозії поверхню тієї льній осі корпуса, сідло, встановлене в отворі, у частини штока, що під час роботи регулятора при стояку виконані перша і друга циліндричні порожпереміщеннях штока проходить через вузол, що нини, при цьому перша циліндрична порожнина самозмащується і ущільнюється, і, наслідок цьовиконана по осі корпуса, а друга - охоплює першу го, запобігає його порушенню і протіканню олії з циліндричну порожнину, олію, яка залита в першу першої циліндричної порожнини у вхідну камеру, і другу циліндричні порожнини, шток, розміщений що також зменшує можливість нестійкої роботи по вертикальній осі корпуса в стояку, у корпусі і у регулятора тиску, 9 43967 10 Виконання в регуляторі тиску з'єднання вхідкорпусу 1, стояк 8, установлений на верхню часної камери і другої циліндричної порожнини за тину корпуса 1, мембранний вузол 9, що склададопомогою сполучного каналу, а першої циліндється з нижньої 10 і верхньої 11 кришок, які з'єдричної порожнини, відкритої у підмембранний нані разом, мембрани 12, укріпленої між нижньою простір мембранного вузла, відділення простору 10 і верхньою 11 кришками, захисних тарілок 13, першої циліндричної порожнини від підмембранверхня з який установлена на мембрану, а нижня ного простору мембранного вузла за допомогою - під мембрану, і першої гайки 14, покажчик 15, поршня і відповідне розміщення поршня у вер хній укріплений на мембранному вузлі 9, вертикальні частині першої циліндричної порожнини, дозвоосі стояка 8, мембранного вузла 9 і покажчика 15 ляє забрати зовнішню сполучну лінію, виключиврозташовані по вертикальній осі корпусу 1, лінію ши можливі місця витоків газу, забрати з-під нижподачі газу 16 від задатчика, що підключена до ньої кришки мембранного вузла газ високого першого входу мембранного вузла 9, лінію подачі тиску і виключити ущільнення, що вимагає висогазу 17 з вихідного газопроводу, яка підключена кої точності виготовлення і посадки, і, тим самим, до другого входу мембранного вузла 9, у корпусі підвищити надійність і стійкість роботи регулято1 виконаний вхідний канал 18, один кінець якого ра. відкритий назовні через вхідний фланець 2, вхідВиконання вхідної камери над отвором, а вина камера 19, що сполучена з другим кінцем вхіхідної камери під отвором, що з’єднує вхідну і дного каналу 18, вихідна камера 20, вихідний вихідну камери, дозволяє більш точно підтримуканал 21, один кінець якого сполучений з вихідвати установлену величину ви хідного тиску при ною камерою 20, а другий кінець відкритий назовеликих значеннях витрати газу. вні через вихідний фланець 3, отвір 22, що з'єдВиконання другої гайки (гайки плунжера) панує вхідну 19 і вихідну 20 камери, осі вхідної 19, раболічної форми з діаметром нижньої частини вихідної 20 камер і отвору 22 розташовані по веDп=dc-1мм і з висотою гайки - hп рівної величині ртикальній осі корпуса 1, при цьому вхідна камеповного ходу плунжера дозволяє при мінімальних ра 19 знаходиться над отвором 22, а вихідна кавитратах газу підвищити стійкість роботи регулямера 20 знаходиться під отвором 22, сідло 23, тора і точність підтримки установленої величини встановлене в отворі 22, у стояку 8 виконані певихідного тиску. рша 24 і друга 25 циліндричні порожнини, при Усе зазначене дозволяє підвищити надійність цьому перша циліндрична порожнина 24 виконароботи регулятора і точність підтримки установна по осі корпуса 1 і відкрита в підмембранний леної величини вихідного тиску в усьому діапазопростір мембранного вузла 9, а друга 25 охоплює ні витрат газу, передбаченому для регулятора першу 24 циліндричну порожнину, регульований тиску. дроссель 26, що з'єднує першу 24 і другу 25 циліКрім того, введення в регулятор тиску стопондричні порожнини, олію 27, яка залита в першу рного захисного пристрою, вузла, що самозма24 і другу 25 циліндричні порожнини, сполучний щується і ущільнюється, за допомогою яких шток канал 28, що виконаний у строку 8 і з'єднує вхідн у укріплений у стояку, і стопора з опорою, що сакамеру 20 і другу циліндричну порожнину 25, моустановлюється, укріпленого на пробці кришки, шток 29, що опирається на опору 7, що самоусна яку спирається шток, дозволяє спростити протановлюється, і розміщений по вертикальній осі цес збирання-розбирання регулятора, виключикорпуса 1 у стояку 8, у корпусі 1 і в мембранному вши проворот штока при його розбиранні, і оховузлі 9, у якому закріплені захисні тарілки 13 і ронити мембрану від розриву, тобто зберегти мембрана 12 з допомогою першої гайки 14, стоцілісність мембрани і, внаслідок цього, збільшити порний захисний пристрій 30 і вузол 31,що самоміжремонтні інтервали. змащується і ущільнюється, за допомогою яких На кресленнях представлені: шток 29 укріплений у стійці 8, плунжер 32, укріпна фіг.1 - осьовий розріз регулятора тиску, лений на штоку 29 під сідлом 23 з допомогою що заявляється; другої гайки 33, поршень 34, укріплений на штоку на фіг.2 - осьовий розріз стояка регулятора 29 за допомогою третьої гайки 35 у верхній частиску, що заявляється; тині першої циліндричної порожнини 24, таким на фіг.3 - перетин по А-А захисного стопорночином, що в крайньому верхньому положенні го пристрою і штока; плунжера 32 верхня поверхня третьої гайки 35 на фіг.4 - перетин по Б-Б захисного стопорнозбігається з поверхнею дна підмембранного прого пристрою і штока; стору мембранного вузла 9, урівноважену пружина фіг.5 - осьовий перетин другої гайки; ну 36, встановлену в нижній частині вихідної кана фіг.6 - характеристика залежності продукмери 20 під плунжером 32, отвір між сідлом 23 і тивності (Q) регулятора тиску від переміщення плунжером 32 з гайкою 33 є дросселюючим отвоплунжера (Н) для прототип (залежність 1) і для ром регулятора тиску. Кріплення покажчика 15 до пристрою, що заявляється (залежність 2). верхньої кришки 11 мембранного вузла 9 здійсРегулятор тиску - фіг.1 містить корпус 1, на нюється або за допомогою зварювання, або вони бічних протилежних сторонах якого виконані вхівідпиваються разом. Нижня кришка 10 мембрандний 2 і вихідний 3 фланці, кришку 4 з пробкою 5, ного вузла 9 виготовляється разом. Нижня кришна якій укріплений стопор 6 з опорою 7, що самока 10 мембранного вузла 9 виготовляється разом установлюється, пробка 5, стопор 6 і опора 7, що зі стояком 8, у якій виконуються циліндричні посамоустановлюється, установлені по вертикальрожнини 24 і 25. ній осі корпусу 1 у центральному наскрізному Газ у лінію подачі газу 16 подається з виходу отворі кришки 4, що укріплена на нижній частині задатчика - задаючого блоку (пристрою), що на 11 43967 12 кресленні не показаний. симально можливого верхнього рівня олії, а діаГаз у лінію подачі газу 17 з вихідного газометр рівним 4-5мм. проводу береться з вихідного газопроводу в точВузол 31, що самозмащується і ущільнюєтьці, що відстоїть на відстані не менше 2,5м від ся, - фіг.2 скла дається з проточки 46 з різьбленвихідного запірного пристрою (на кресленні не ням, виконаної в стояку 8 з діаметром на 2-4мм показано), що установлюється після регулятора більшим, ніж діаметр штока 29, на відстані 5тиску (И.А. Шур. Газорегуляторные пункти й 10мм від дна циліндричної порожнини 24, ущільустановки. - Л.: Надра, 1985, - с.80). нювального кільця 47, встановленого в верхньої Внутрішній діаметр сідла 23 обраний рівним частини проточки 46, і втулки 48 з різьбленням, dc=Ду, де Д у - умовний діаметр вхідного газопрощо підгортає ущільнювальне кільце 47 до стояка воду, а діаметр поршня 32 обраний рівним 8. dп=dc+(1-2мм). Стопорний захисний пристрій 30 - фіг.2, фіг.3 Висота першого циліндра 24 обрана рівною і фіг. 4 складається із захисної втулки з прорізом сумі максимальної величини ходу штока 29, тоб49 і двох лисок 50, нарізаних симетрично на прото відстані від крайнього нижнього положения тилежних сторонах штока 29, при цьому захисна плунжера 32 до крайнього верхнього (до нижньовтулка 49 установлена на штоку 29, таким чином, го краю сідла 23), висоти поршня 34 і висоти трещо нижня частина захисної втулки упирається в тьої гайки 35. лиски 50, а верхня закріплена в строку 8. Глибина Об'єм олії 27, що заливається в циліндричні нарізки лисок 50 визначається типорозміром репорожнини 24 і 25, повинний бути на 20-40% бігулятора тиску таким чином, щоб забезпечити льше обсягу простору першого циліндра 24 під неможливість повороту штока 29 при розбиранні поршнем 34 при його перебуванні в крайньому регулятора тиску. Проріз у втулці 49 дорівнює по величині ширині зрізаної частини штока 29 і розp верхньому положенні, тобто Vмасла=(1,2-1,4) dпL, ташовується зі сторони штока 29, що протилежна 4 вхідному потоку газу. Висота захисної втулки 49 де L - хід штока 29. Розміри другої циліндричної вибирається більшою від ходу штока 29 на 5порожнини 25 обираються виходячи з того, що її 10%. об'єм повинний бути в 1,4-1,6 разів більше об’єму На фіг.5 приведено осьовий переріз другої олії, залитої в циліндричні порожнини 24 і 25. гайки 33, на якому показано діаметр і висоту гайРегульований дросель 26 - фіг.2 складається ки. з першого вертикального каналу 37, др угого верДля ілюстрації роботи регулятора при малих тикального каналу 38, горизонтального каналу витратах газ у на фіг.6 приведені характеристики 39, що сполучений з бічною поверхнею стояка 8, залежності продуктивності - надходження (витравертикальний канал 37 з'єднує першу циліндричти) газу у вихідн у камеру 20 у відсотках від макну порожнину 24 з горизонтальним каналом 39, симально можливої витрати газу від переміщення що вертикальним каналом 38 з'єднаний з другою плунжера у відсотках від величини повного відциліндричною порожниною 25, голки 40 із закріпкриття дросселюючого отвору, при цьому графік леної на ній гайкою 41, розташованої в горизон1 побудовано для другої гайки 33 у формі зрізатальному каналі 39, ущільнення 42 і гайки 43, ної піраміди (для прототипу), а графік 2 - для трерозміщених також у горизонтальному каналі 39. тьої гайки 33 параболічної форми (для регулятоГоризонтальний канал 39 виконаний, з двох часра, що заявляється). тин, перша з яких з'єднана з першою циліндричРегулятор тиску працює таким чином. ною порожниною 24, а друга - з другою циліндриУ відключеному положенні регулятора тиску чною порожниною 25, при цьому діаметр першої при перекритих запірних пристроях (на кресленчастини горизонтального каналу 39 обраний танях не показані) на вхідному і вихідному газопроким, щоб забезпечити максимально необхідну водах і на лініях подачі газу 17 з вихідного газошвидкість перетоку олії 27 з однієї циліндричної проводу і подачі газу з вхідного газопроводу в порожнини в іншу (наприклад, з порожнини 24 у задатчик плунжер 32 щільно притиснутий до сідпорожнину 25 і навпаки) при цілком виведеній ла 23 пружиною 36, тобто дросселюючий отвір голці 40. Діаметр голки 40 вибирається в 1,1 - 1,5 повністю перекрито. Перед запуском регулятора рази більше діаметра першої частини каналу 39, по величині тиску у вхідному газопроводі виставкут вістря голки 40 обирається в межах від 15 до ляється величина прохідного перетину горизон60 градусів, у залежності від того, яка точність тального каналу 39 шляхом обертання голки 40 зміни швидкості перетоку олії 27 з однієї циліндрегульованого дроселя 26, що забезпечує необричної порожнини в іншу (наприклад, з порожнихідну швидкість перетоку олії 27 з однієї циліндни 24 у порожнину 25 і навпаки) необхідна. Діаричної порожнини (порожнини 24 чи 25) в іншу. метр другої частини вибирається в 1,2-1,5 рази Пуск регулятора тиску здійснюють при тиску в більше діаметра голки 40. На гайці 41 і в другій вихідному газопроводі, меншому заданої величичастині горизонтального каналу 39 нарізане різьни, відкриття запірних пристроїв роблять у настублення, по якому переміщається гайка 41. Ущільпному порядку - запірний пристрій вхідного газонення 42 і гайка 43 герметизують регульований проводу, запірний пристрій вихідного дросель 26. газопроводу, запірний пристрій на лінії подачі Сполучний канал 28 - фіг.2 складається з вегазу 17 з вихідного газопроводу. При відкритті ртикального отвору 44, виконаного в стояку 8, і запірного пристрою вхідного газопроводу газ заукріпленої в отворі 44 капілярної трубки 45, при повнює вхідний канал 18, вхідну камеру 19 і надцьому довжина трубки 45 обирається така, щоб її ходить по сполучному каналу 28 у простір над верхній кінець знаходився на 5-10мм вище мак 13 43967 14 олією 27 у другий циліндричній порожнині 25 і зупиняються в положенні, при якому дросселююпочинає витискати олію 27 з циліндричної порожчий отвір відповідає заданому значенню вихіднонини 25 у порожнину 24. Тому що діаметр поршго тиску. Якщо зміна вхідного чи вихідного тиску ня 34 більше діаметра сідла 23, то виникає зувідбувається короткочасно, то регулятор тиску силля, що додатково притискає плунжер 32 до працює аналогічно описаному вище, але внаслісідла 23. При відкритті запірного пристрою на док інерційності руху штока 29 із плунжером 32, лінії подачі газу 17 з вихідного газопроводу газ викликаної передавлюванням олії 27 з однієї цинадходить у підмембранний простір мембранного ліндричної порожнини в іншу (циліндричні порожвузла 9, що створює з усилля, що піднімає мемнини 24 і 25), автоколивань штока 29 з плунжебрану 12 нагору і тим самим додатково підгортає ром 32 не виникає. плунжер 32 до сідла 23. Далі відкривається запіПри роботі регулятора тиску газ проходить із рний пристрій, через який подається газ із вхідновхідного газопроводу у вхідний канал 18, у вхідн у го газопроводу в задатчик тиску й у надмембранкамеру 19, через дросселюючий отвір - отвір між ний простір мембранного вузла 9 починає сідлом 23 і плунжером 32 у ви хідну камеру 20 і надходити газ доти, поки тиск у надмембранному далі через вихідний канал 21 у ви хідний газопропросторі не досягне установленої величини. При від. В вхідній камері 19 газ омиває шток 29 і твенадходженні газу в надмембранний простір мемрді частки, що утримуються у газі, руйнують побранного вузла 9 у момент, коли тиск газу в ньоверхню штока 29, однак частина штока 29, яка му досягне величини, що створює зусилля, що рухається в самозмащувальному ущільнювальперевищує тиск газу в підмембранному просторі і ному вузлі 31, захищена захисною втулкою 49 додаткові зусилля, що діють на шток 29 і плунжер стопорного захисного пристрою 30, тому зазна32, шток 29 з плунжером 32 під дією мембрани 12 чена частина поверхні штока 29 не руйнується і почнуть опускатися. Між гайкою 33 плунжера 32 і тим самим виключається протікання олії з цилінсідлом 23 утвориться отвір - дросселюючий отвір дричної порожнини 24 у вхідну камеру 19 через і газ із вхідної камери 19 починає надходити у вузол 31. вихідну камеру 20 і далі через вихідний канал 21 При високих перепадах тиску на регуляторі у ви хідний газопровід. Однак, зі штоком 29 почи(більш 70-80% від вхідного тиску) і великих винає руха тися вниз і поршень 34, який видавлює тратах газу (більш 50% від максимального), при олію 27 з циліндричної порожнини 24 у циліндрипідвищенні тиску вхідного газу тиск вихідного чну порожнину 25 через регульований дросель газу, що надходить у підмембранний простір з 26, тому шток 29 опускається плавно, а не стрибвихідного трубопроводу (що надходить із точки, коподібно. При досягненні вихідним тиском задащо знаходиться на відстані 2,5-3м від вихідного ної величини зусилля, що діють на мембрану 12, запірного пристрою (на кресленні не показане), врівноважуються і рух штока 29 із плунжером 32 що установлюється після регулятора тиску), поприпиняється. чинає наростати повільніше, ніж тиск у вихідній При зміні режиму роботи регулятора тиску, камері 20, але тиск у вихідній камері 20 у цьому наприклад при підвищенні вхідного тиску, відповипадку підгортає плунжер 32 до отвору 23, змевідно підвищується і тиск у підмембранному проншуючи дросселюючий отвір, і тому регулятор сторі мембранного вузла 9 і під дією мембрани 12 тиску плавно виходить на заданий вихідний тиск, шток 29 із плунжером 32 починають підніматися, тобто більш точно і стабільно підгримує заданий зменшуючи дросселюючий отвір. Одночасно повихідний тиск. чинає підніматися поршень 34 у циліндричній При малих витрата х газу у випадку зміни вепорожнині 24 втягуючи олію 27 у циліндричну личини дросселюючого отвору, як показано на порожнину 24 з циліндричної порожнини 25 через фіг.6, при параболічній формі гайки 33 витрата регульований дросель 26 і, унаслідок цього, підгазу через дросселюючий отвір змінюється в кійом штока 29 із плунжером 32 відбувається уполька разів повільніше, чим при трапецієвидній вільнено і плавно. У момент, коли вихідний тиск і, формі гайки 33, і тому плунжер 32 з гайкою 33 відповідно, тиск у підмембранному просторі досяприходить у точку, що відповідає заданому вихідгнуть заданої величини, зусилля, що діють на ному тиску, без виникнення загасаючого автокомембрану 12 зрівноважаться і шток 29 з плунжеливального процесу, тобто, у цьому випадку, рером 32 зупиниться в положенні, при якому дросгулятор більш точно і стабільно підтримує селюючий отвір відповідає заданому значенню заданий вихідний тиск. вихідного тиску при діючому значенні вхідного При стабільній зміні вхідного тиску газу (натиску. приклад, сезонні чи добові зміни тиску газу) по При зменшенні вхідного тиску відповідно його величині відповідно підбудовується швидзменшується і ви хідний тиск і тиск у підмембранкість перетоку олії з однієї циліндричної порожному просторі мембранного вузла 9, тому під нини в іншу шля хом встановлення відповідного дією мембрани 12 шток 29 із плунжером 32 почипрохідного перетину горизонтального каналу 39 нають опускатися, збільшуючи дросселюючий обертанням голки 40 регульованого дроселя 26. отвір. Поршень 34 у циліндричній порожнині 24 При збиранні-розбиранні регулятора, наприпочинає опускатися видавлюючи олію 27 з цилінклад при виконанні профілактичних робіт, при дричної порожнини 24 у циліндричну порожнину зніманні кришки 4 стопорний захисний пристрій 25 через регульований дросель 26, тому опус30 не допускає повороту штока 29 навколо своєї кання штока 29 із плунжером 32 проходить уповіосі і тим самим виключає розриви мембрани 12 льнено і плавно. У момент рівності зусиль, що мембранного вузла 9. діють на мембрану 12, шток 29 із плунжером 32 15 43967 16 17 Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а 43967 Підписне 18 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюPressure regulator
Автори англійськоюKhoruzhevskyi Oleksandr Borysovych
Назва патенту російськоюРегулятор давления
Автори російськоюХоружевский Александр Борисович
МПК / Мітки
МПК: G05D 16/06
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-43967-regulyator-tisku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Регулятор тиску</a>
Попередній патент: Засіб штучної вентиляції легень у новонароджених у екстремальних умовах та надзвичайних клінічних сітуаціях
Наступний патент: Кулькогвинтовий співвісний редуктор
Випадковий патент: Спосіб одержання піротехнічного складу