РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Российский патент 2008 года по МПК G05D16/00 

Регулятор давления газа относится к технике регулирования и предназначен для обеспечения природным газом низкого давления жилых и коммунальных объектов.

Известно устройство, используемое для этих целей (а.с. №404060, кл. G05D 16/06. 04.01.70 г.).

Оно имеет конструкцию непрямого действия, с настраиваемым пилотом и стабилизатором давления, что позволяет увеличить точность по сравнению с регуляторами прямого действия, где исполнительное устройство сочетает в себе функции и пилота и стабилизатора давления.

Недостатком этого устройства является нестабильность поддержания выходного давления газа при газообеспечении потребителя жилищно-коммунального назначения, который, как правило, использует газ в диапазоне 80...200 мм вод. ст.

Известно также устройство аналогичного назначения с улучшенными газодинамическими характеристиками (а.с. №1314315, кл. G05D 16/06, 19.12.84 г.).

Оно также имеет конструкцию непрямого действия.

Основным недостатком этого устройства является то, что он также не обеспечивает требуемой точности поддержания давления газа в вышеуказанном диапазоне.

Помимо этого известно устройство (а.с. №1330612, кл. G05D 16/06, 15.04.85 г.).

Это устройство имеет достаточный запас точности регулирования газа, в соответствии с известными стандартами, применяемыми в газопромышленной отрасли, но этот уровень достигается высокими технологическими требованиями к самому устройству, а следовательно, ведет к увеличению себестоимости устройства.

Наиболее близким техническим решением является (свидетельство на полезную модель №25105, кл. G05D 16/06, 11.03.2002 г.).

Этот регулятор обеспечивает достаточную точность регулирования газа, но взаиморасположение узлов регулятора, таких как несцентрированность клапана пилота, может привести к его перекосу, что неблагоприятно скажется на его работе, также расположение регулируемого дросселя в камере пилота может привести к скоплению инородных веществ, что также неблагоприятно скажется на работе регулятора.

Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства и технологичности.

Поставленная задача достигается тем, что стабилизатор выполнен со скрытой внутрь корпуса обходной линией, выполненной в виде канала в перегородке корпуса стабилизатора, пилот выполнен с каналом, в котором сцентрирован клапан пилота, и регулируемый дроссель установлен в стенке пилота таким образом, что его ось параллельна оси пилота, и он связан с камерами пилота при помощи каналов.

Просмотр библиографических и патентных материалов по фондам научных библиотек г.Саратова, а также каталожных сведений отечественных и зарубежных производителей данного вида оборудования не выявил совокупности заявленных признаков в данной области техники, что позволяет считать настоящее изделие отвечающим критерию «новизна».

Изобретательский уровень заявляемого изобретения отличается оригинальностью принятых решений по взаимной обвязке стабилизатора давления, пилота и исполнительного устройства, и не следует явным образом из наработанного опыта создания регуляторов давления газа.

Предлагаемый регулятор давления газа промышленно применим и полезен, т.к. в несколько раз повышает надежность поддержания выходного давления газа, что способствует, в свою очередь, его безопасному использованию при газообеспечении жилых и коммунальных объектов, при приемлемой себестоимости изделия, а также технологичен, что позволяет быстро наладить производство с доступными условиями для потребителя.

На чертеже представлена схема регулятора давления газа.

Регулятор давления газа включает в себя исполнительное устройство 1 с управляющей камерой 2, подвижной втулкой-затвором 3 и импульсной камерой 4, стабилизатор давления 5 и пилот 6 с клапаном 7, камеры 8 и 9 и регулируемый дроссель 10, расположенный в стенке корпуса пилота 6. Стабилизатор давления 5 соединен трубопроводом 11 с входом исполнительного устройства 1. Трубопровод 12 соединяет импульсную камеру 4 с выходом исполнительного устройства 1 и линией обратной связи стабилизатора давления 5. Трубопровод 13 соединяет трубопровод газопотребителя с камерой 9 пилота 6, а трубопровод 14 - камеру 8 пилота 6 с управляющей камерой 2 исполнительного устройства 1, а камеры 8 и 9 выполнены цилиндрической формы, соединены каналами через регулируемый дроссель 10. Располагаясь в корпусе стабилизатора 5, подпружиненная мембрана 15 сопряжена с клапаном 16 при помощи штока и находится с ним на одной оси. Камера, расположенная под мембраной 15, связана с трубопроводом пилота через канал 19, который выполняет роль обходной линии. Также подпружиненная мембрана 17 расположена в корпусе пилота 6 и выполнена с возможностью изменения усилия на пружине, и сопряжена с клапаном 7, при помощи штока, и находится с ним на одной оси. Сам клапан 7 расположен в глухом канале 20, который выполнен в стенке корпуса пилота 6, с размерами и конфигурацией, обеспечивающей центрирование клапана строго по оси пилота, что исключает возможность его перекоса. Мембрана 18, герметично соединенная с подвижной втулкой-затвором 3, отделяет управляющую камеру 2 от импульсной камеры 4.

Регулятор давления газа работает следующим образом. Исходное положение: газ на входе в исполнительное устройство 1 отсутствует, втулка-затвор 3 находится в крайнем правом (закрытом) положении, газ в трубопроводе газопотребителя отсутствует. Пилот 6 настроен на требуемое давление газа сжатием пружины 21.

При подаче газа на вход исполнительного устройства 1 он по трубопроводу 11 поступает в стабилизатор давления 5, а затем, проходя через клапан 16 и канал 19, начинает воздействовать на мембрану 15, закрывая связанный с ней, при помощи штока, клапан 16, и выходит из него с заранее заданным дифференцированным давлением, и поступает на вход пилота 6. Клапан 7, находясь в канале 20 пилота 6, открыт за счет усилия настроечной пружины 21, и газ проходит в камеру 8 и по трубопроводу 14 поступает в управляющую камеру 2 исполнительного устройства 1. Под действием давления этого газа на мембрану 18 втулка-затвор 3 начинает перемещаться влево, тем самым обеспечивает поступление газа на выход исполнительного устройства 1 и далее в газопровод потребителя. После того как газопровод потребителя наполнится газом и при каком-то установившемся отборе газа давление достигнет заданного значения, втулка-затвор 3 будет пропускать газ в объеме большем, чем требуется, и давление в трубопроводе начнет возрастать. При этом возрастет давление газа и в камере 9 пилота 6. Мембрана 17 пилота 6 поднимется вверх и закроет клапан 7. Так как импульсная камера 4 трубопроводом 12 связана с трубопроводом газопотребителя, то возрастание давления газа произойдет и в ней.

Под действием этого приращения давления газа втулка-затвор 3 начнет перемещаться вправо, прикрывая поступления газа в трубопровод газопотребителя, но так как прирост давления одновременно, но медленнее, происходит и в управляющей камере 2 за счет связи ее через камеру 9 и регулируемый дроссель 10 пилота 6, то это перемещение будет не скачкообразным, а плавным. За счет плавности прикрытия проходного канала исполнительного устройства 1 происходит и плавное снижение давления газа в трубопроводе газопотребителя. При установившемся расходе газа втулка-затвор 3 исполнительного устройства 1 остановится в каком-то промежуточном открытом положении и будет неподвижна за счет установившегося равновесия сил от действия давления газа в камерах 2 и 4.

Подача газа жилищно-коммунальным объектам должна осуществляться круглогодично, следовательно, устройства, отвечающие за это, должны отличаться надежностью при воздействии внешних факторов, для точного поддержания давления в трубах, снабжающих объекты газом. И упрощение конструкции и, следовательно, технологии увеличивают надежность регулятора при осуществлении поставленных задач.

Поэтому уход от использования внешней обходной линии ведет к устойчивости регулятора к обмерзанию в зимний период. Центрирование клапана 7 в канале пилота 6 также увеличивает защиту от перекосов, что увеличивает точность и надежность регулятора. Упрощение геометрии камер 8, 9 пилота и расположение в корпусе пилота 6 регулируемого дросселя 10 также ведет к надежности, так как исключает засорение каналов сторонними включениями газа.

Регулятор давления газа относится к области приборостроения и предназначен для обеспечения природным газом низкого давления жилых и коммунальных объектов. Техническая задача - повышение надежности. Для достижения данной цели стабилизатор выполнен со скрытой внутрь корпуса обходной линией, которая выполнена в виде канала в перегородке корпуса стабилизатора. Пилот выполнен с каналом, в котором сцентрирован клапан пилота. При этом регулируемый дроссель установлен в стенке пилота таким образом, что его ось параллельна оси пилота и связана с камерами пилота при помощи каналов. 1 ил.

Регулятор давления газа, содержащий исполнительное устройство, стабилизатор давления с обходной линией и пилот, имеющий многокамерную конструкцию, регулируемый дроссель и клапан, отличающийся тем, что стабилизатор выполнен со скрытой внутрь корпуса обходной линией, выполненной в виде канала в перегородке корпуса стабилизатора, пилот выполнен с каналом, в котором сцентрирован клапан пилота, и регулируемый дроссель установлен в стенке пилота, таким образом, что его ось параллельна оси пилота и он связан с камерами пилота при помощи каналов.