Поплавковый регулятор давления газа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(511 М. Кл. С 05 О 16/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 1505,82, Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 15.05.82) ПОПЛАВКОВЫЙ РЕГУЛЯТ ЛЕНИЯ ГАЗА ерепада, а грубоеолняется гидравлиами с поплавковымиНедостатксм этояется низкая надежлапанов, склонныхзакрытом состояни регулирование выескими регулятоклапанами 2. о устройства явность поплавковых к заклиниванию и,К в ров. реИзобретение относится к автоматй-ке и может быть использовано, в частности, в системах автоматического регулирования давления газов в электролизной установке для получе-ния водорода и кислорода.Известна электролизная установка для получения водорода и кислорода, содержащая электролизер, мембранные регуляторы давления прямого действия и блок автоматической защиты от ава" рийных перепадов давления, включающий отсечные поплавковые устройства. В этой установке перепад давления между водородом и кислородом регулируется мембранными регуляторами, а поплавковые устройства используются только для отсечки в аварийных режимах 1).Недостатком такой установки яв" ляется сложность, связанная с применением большого числа регулятоИзвестно также устройство для гулирования давления газов в диафрагменном .электролизе, содержащее 25 гидравлические регуляторы давления с поплавковыми .клапанами и регулятор перепада давления в виде эластичной емкости. Регулятор перепада давления осуществляет тонкое регулирование 30 Наиболее близким к изобретению является поплавковый регулятор давления, используемый в электролизной установке для получения водорода и кислорода под давлением. Регулятор содержит герметизированный корпус, барботажную трубу и регулирующий поплавок, жестко связанный с конусным штоком, который сопряжен с седлом. Два поплавковых регулятора, соединенные переточной трубой с со" ответствующими промывателями газов и друг с другом, осуществляют компенсацию перепада давлений в водородном и кислородном коллекторах. Так при снижении давления в любом цеховом коллекторе поднимается уровень воды в соответствующем поплав" ковом регуляторе и конусный шток перекрывает выход для газа пока.дав ление газов в обоих промывателях не сравнивается 31.928315 Недостаток регулятора состоит в заклинивании конусного штока в седле клапана при резких колебаниях давления в газовых коллекторах, Это существенно снижает надежность регулятора и может вызвать следующие ава рийные ситуации. Так как заклинивание штока происходит при закрытом положении клапана, в регуляторах увеличивается перепад давлений между водородом и кислородом. При дости-О жении установленногопредела перепада давлений (200-300 мм водяногостолба). срабатывает автоматическая система защиты, отключающая электролизер, что снижает производительность уста" 15 новки. В случае отказа (несрабатывания) системы защиты происходит вытеснение газа из регулятора с большим давлением через переточную трубу в другой регулятор, что приводит к образованию взрывоопасной смеси водорода с кислородом. Водородно-кислородные смеси в аппаратах электролизной установки взрываются даже при отсутствии видимого импульса (искры, удара и т,п.) .Цель изобретения - повышение надежности поплавкового регулятора давления газа.Указанная цель достигается тем, что поплавковый регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем поплавок, жестко связанный через шток с конусным клапаном, уста" новленным в выходном патрубке, содер40 45 50 55 ти в корпусе 1. В таком режиме шток4 с конусным клапаном 5 свободно перемещается в отверстии рычага 9. 60Рычаг 9 не препятствует подъему поФормула изобретения Поплавковый регулятор давления65 газа, содержащий корпус с входным и жит дополнительный поплавок, связанный с шарнирно закрепленным в корпусе рычагом, в отверстии которого ус-тановлен шток.На чертеже изображен поплавковыйрегулятор давления газа,Регулятор содержит корпус 1, поплавок 2 поплавковую камеру 3, шток4, конусный клапан 5, барботажнуютрубу б, дополнительный поплавок 7,упор 6 рычаг 9. Корпус имеет входной 10 и выходной 11 патрубки.Регулятор работает следующим об"разом.В нормальном режиме поплавок 2поднимается при повышении уровняжидкости в корпусе 1Жестко связанный с поплавком 2 через шток 4 конусный клапан 5 уменьшает выход барботируемого газа, что приводит к по. вышению давления газа в корпусе 1.Повышение давления в свою очередь препятствует повышению уровня жидкосплавка 2, так как при повышении уров" ця жидкости рычаг 9 поворачиваетсяэа счет.подъема дополнительного поплавка 7. Рычаг 9 устанавливают таким образом, что даже при полномподъеме поплавка 2 между поплавком2 и рычагом 9 сохраняется гарантированный зазор,. Таким образом, система дополнительного поплавка 7 и рычага 9 не влияет ни на статические,ни на динамические характеристикирегулятора. В случае заклиниванияконусного клапана 5, например при полном закрытии, в корпусе 1 поднимается давление газа, вытесняющего иэкорпуса жидкость. Однако поплавок 2не опускается в связи с заклиниванием конусного клапана 5. При этомопускающийся вместе с уровнем жидкости дополнительный поплавок 7 воздействует упором 8 на рычаг 9 и заставляет последний поворачиваться вокруг оси. После того как будет выбрангарантированный зазор, рычаг 9 упрется в поплавок 2. Вес дополнительного поплавка 7, воздействуя на большее плечо рычага 9, развивает на меньшем плече (в точке опоры на поплавок2) добавочное усилие, которое, суммируясь с весом поплавка 2, обеспечи вает извлечение конусного клапана 5иэ седла и возврат всейсистемы внормальный режим.Величина добавочного усилия извлечения конусного клапана 5 при заклинивании определяется по формулее,Адгде Д - дополнительное усилие;Рд- вес дополнительного поплавка 7;0- плечо рычага 9 до точки опоры на поплавок 2;плечо рычага 9 до точки подвеса дополнительного поплавка 7 сПрижимающее усилие непосредственноперед моментом заклинивания складывается из выталкивающей силы, возникающей при затоплении поплавка, ивоздействия давления газа на клапан П = (В- Рр)+ Ггде П - прижимающее усилие ф.В - выталкивающая сила поплавка; Г - воздействие давления газа.Таким образом, использование предлагаемого регулятора в электролизной установке для получения водорода и кислорода позволяет повысить надежность регуляторов давления и установок в целом. Это в свою очередь позволяет снизить число остановок электролиэеров из-за неисправности оборудования., 1050 Составитель Н. ГондаксазоваТехред С. Мигунова Корректор И; Муска дактор А. Гулько Тираж 908 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5аказ 3237 П Пат жгород, ул. Проектная, 4 нл 5 928315 6выходным патрубками и установленный Источники информации,в нем поплавок, жестко связанный принятые во внимание при экспертизечерез шток с конусным клапаном, ус. Авторское свндетельство СССРтановленным в выходном патрубке, М 486784, кл, В 01 К 5/001971о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 2. Авторское свидетельство СССРс целью повышения надежности регуля 9 404062, кл, 0 05 0 16/12, 1971.тора он содержит дополнительный 3. Гольдштейн А.Б. и др. Эксплутора,поплавок связанный с шарнирно зак- атация электролизных установок для1Ъпленным в корпусе рычагом, в отвер- получения водорода и кислорода.стии которогоии которого установлен шток.Энергия 1 ф, 1969,с. 26,64 (прототип .