Регулятор давления газа непрямого действия

(22) Заявлено 1 а 0577 (2) 248 З 2 З 2/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 150879.Бюллетень Ио 30Дата опубликования описания 1508.79 а 05 Р 16/10 Государственный кои нтет ссср но девам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения П.И. Алешко, В,Н. Черныш, Р.Л. Мельниченко, В.С. Бурных, В.М. Золотарев и В.А. Соколов Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В . И. Ленина(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ Изобретение относится к областигидропневмоавтоматики и может бытьиспользовано для регулирования давления природного газа на выходегаэораспределительных станций.Известен регулятор, содержащийкорпус, установленный в газопроводе, плунжер с проходными отверстиями, закрепленный на корпусе, подвижный регулирующий стакан, перекрывающий проходные окна, рабочую камерудля перемещения стакана и полостивхода и выхода газа (1),Недостатком этого регулятора является то, что величина перекрытияпроходных окон зависит от давленияв рабочей камере, т,е. обусловливается перепадом давлений, действующих снаружи и внутри стакана, и начальным усилием его поджима.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является регулятор давления газа непрямого действия, содержащий подвижный стакан,неподвижный плунжер, пружину, полости входа и выхода газа и пилотноеустройство 2),Недостатком этого регулятора является то, что из-за размещения внутри стакана пустотелого цилиндра иплунжера он имеет ограниченный минимальный внутренний диаметр, что обусловливает действие на него значительных по величине усилий от давлениягаза снаружи и внутри стакана. Вэтом случае результирующее усилие отдавления в рабочей камере внутри стакана и пружины должно быть такжезначительным по величине и даже превышать внешнее. Поэтому, учитывая зависимость давлений газа в рабочейкамере и в полости выхода и необходимость незначительной величины давления в рабочей камере, для повышениячувствительности регулятора к колебаниям давления на выходе, в известной конструкции необходимо применятьпружину большой жесткости, При этомвнешнее усилие соизмеримо с жесткостью пружины, а это приводит к возникновению автоколебательных и резонансных движений стакана, что и способствует неустойчивому режиму регулирования, Пределы регулирования давления в известном регуляторе ограничены конечной жесткостью пружины, чтообусловливает возможность применения этих регуляторов лишь при не 679957больших перепадах давления газа на,входе и выходе. В известных регуляторах несовершенна также системауплотнений регулирующего стакана,так как уплотнения разделяют камеры со значительным перепадом давлений, Это приводит к утечкам загрязненного газа в рабочую камеру,быстрому износу уплотнений и наруШению режима регулирования.Цель изобретения - повышение точности регулятора.Эта цель достигается тем, что внем внутри подвижного стакана закреплен цилиндр, внутренняя полостькоторого разделена поршнем, жесткосвязанным штоком с неподвижным плунжером, ка две камеры, первая иэ которых сообщена с полостью входа га"за и с третьей,камерой выпОлненнойи неподвижном плукжере со стороныцилиндра, а вторая - с пилотным устройством, причем в кей ка штоке устаи ОУЗЛЕК д, ПР УЯКК с- Нса чертеже показан Общий вид реГУЛ ЯтОРсЕ ДаЗЛЕЕЕИЯ ГсЗ а В РВЗРЕЗЕ еРегулятор да лееееея газа содержитПОЦВИж КЫЙ Стс 1 К сМ 1., ЕЕЕ 1 тЕОДтЗИЖЕЕЫЙ ПЛУКжер , пружину 3, полости 4 и 5 вхоДа И ВЫХОДс. Гаэа СоотВЕтстВЕКНО ИПИЛОт КОЕ УСТРОЙСТВО (НсЗ ЧЕРтЕжЕ НЕпоказано) . Внутри подвижеого стакана 1 э,1 крепяск цилиндр б, внутренняяПОЛОС тт, КО.ГОРОГО РаЗДЕЛЕсЕа ПОРШНЕМ7, жест сО связакккем штоком 8 с кеподвеехсе:ым тптукхеерам 2, на две камеры 9 и 10, камера 9 сообщена сполостью 4 входа газа и с камерой11, ьыполкеккой в кепопвкжком плукжера 2 со стороны цкликдра б. Камера 10 сообщена с пилотным устройстцом, В камере 10 ка штоке 8 устаковлека пружика 3.В плукжере 2 выполнены проходныеОтверстия 12. Стакан 1 образует сплукжером 2 и цилиндром б полость13, камера 9, ствлсеющаяся еамет 7 ОЙразгрузки, с помощью отверстий 14в цилиеедре б связана с полостью 13.Полость 13 связана зазором междуцилиндром 6 и плукжером 2 с камерой 11, которая сосбщека каналами(на чертеже не показаны с пссяостью4 входа газа. между стаканом 1 иплунжером 2 установлены уплотнения14., Для предотвращения обмерзанияпроточной части плукжера 2 служиткамера 15 обогрева.Плунжер 2 регулятора жесткоустановлен в магистральном трубопроводе 16, Пружина 3 служит длягеремещения стакана 1 в положениеперекрытия проходных отверстий 12при отсутствии газа в трубопроводеи имеет малую жесткость.Регулирование давления газа,т.е. поддержание постоянного давления в полости 5 выхода при различных 10 15 2 О 25 ЗО Зз 40 Я 5 О 55 65 расходах газа, осуществляется перекрытием подвижным стаканом 1 проходных отверстий 1, для чего камера. 10 сообщена с пилотным устройством, давление в котором зависит от величины перепада давления в полости 5 выхода газа.При отсутствии газа в трубопроводе 16 система разгружена и цилиндр б под действием предварительно сжатой при установке пружины 3 перемещается в крайнее правое положение, перекрывая стаканом 1 проходные отверстия 12,Регулятор работает следующим образом. При подаче газа в трубопровод 16 газ с давлением Р по каналам поступает в дополнитетьную цилиндрическую камеру 11, из которой через зазоры между плукжером 2 и циликдром б газ с этим же давлением поступает в полость 13 и далее через отверстия 14 заполняет камеру 9 разгрузки, В этом случае результирующее усилие на стакан 1 От давлекия газа РВх во внутренних камерахи полостях 9, 13 и 11 превьхтеает суммарисе осевое усилие ка стакан 1 отцанлекия Рвв полости входа и пружины 3, и стакан 1, закрепленныйжестко с цилиндром б, перемещаетсяв левое положение, открывая проходные Отверстия 12 в плунжере 2. По ОтВЕрстиям 12 газ поступает в полость 5 выхода, давление в которой должно быть постоянным, равным заданному, к ке должно зависеть от расхода,Прк этом величина заданного давления при необходимости может изменяться в широких пределах регулированием давление газа в рабочей камере 10, поступающего из полости 5 выхода, через пилот управления, причем пределы регулирования не зависят от жесткости пружины, а определяются площадью проходных отверстий 12 в плуеежере,Под действием давления в рабочей камере 10 подвижный стакан 1 перемещается вправо в промежуточное уравковешеккое положение, обусловленное величиной давления газа в камере 10 поступающего из полости 5 выхода. Б случае отклонения давления газа ка выходе От заданного давлекия такое же изменение давления происходит в рабочей камере 10, приэтом равновесие подвижного стакана1 ке будет обеспечено, и он переместится в новое положение, изменяясечение проходных отверстий 12. Расход газа через эти отверстия такжеизменится, а следовательно, давление газа в полости 5 выхода восстановится до прежней заданной величины, обусловленной равновесием подвижного стакана 1 в новом положении,;г 7 1 Сост Техр тель Л.ПтенцоваМ. Келемеш Корректо Шекь актор Н.Белянс Подписноеого комитета ССний и открь.тийРаушская наб.,Тираж 1015 Государствен елам изобрет оскна, Ж"35,акаэ 4793/43 ЦНИИП по 113035, Филиал ППППатент, г, Ужгород, ул. Проектная В предложенном регуляторе диаметр рабочей камеры 10 конструктивно не ограничен, поэтому даже при малых отклонениях давления в полости выхода газа изменения усилия на цилиндре 6 становится достаточным, чтобы переместить регулирующий стакан и восстановить заданное давление, Перемещение регулирующего стакана )дополнительным силовым цилиндром, усиливающим перепад данления в полости выхода,.позволяет исключить автоколебательные и резонансные процессы и обеспечивает устойчивость регулирования. Кроме того, обеспечиваются равные давления в полостях, разделенных уплотнениями 14 плунжера 2, а следовательно, повышена надеж-ность и этих уплотнений и устойчивость режима регулирования. Таким образом, предложенная конструкция регулятора обеспечивает высокую точность, устойчивость и широкие пределы процесса регулирования давления газа, что позволяет повысить безопасность, автоматизировать процессы регулирования, получить экономию газа и снизить затраты труда на газораспределительных станциях, а также повысить качество технологических процессон на предприятияхпотребителях газа. 5Регулятор давления газа непрямого действия, .содержащий поднижный стакан, неподвижный плунжер, пружину,полости входа и выхода газа и пилотное устройство, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияточности регулятора, в нем внутриподвижного стакана закреплен цилиндр,внутренняя полость которого разделена поршнем, жестко связанным штоком с неподвижным плунжером, на двекамеры, перная иэ которых сообщенас полостью входа газа и с третьейкамерой, вьполненной н неподвижномплунжере со стороны цилиндра, а нто рая - с пилотным устройством, причем н ней на штоке установлена пружина.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 183550, кл . С 0 5 Э 16/10, 1964.2. Авторское свидетельство СССРУ 243364, кл, С 0 5 0 16/10, 1967