Устройство для регулирования давления с ограничением расхода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (и) 5 0 16/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛЯ РЕГУЛИ- ГРАНИЧЕНИустановленный ходным патруб-орган, соеди- исполнительщая полость м первого коотрицательнойнеяа с первым ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССГ)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТ(72) В. А. Меяяйло и Б. М. Павловский (71) Украинский государственный проектный и научно-исследовательский институт по газоснабжеяию, теплоснабжению и комплексному благоустройству городов и посел- . ков Украины(54) (57) 1. УСТРОЯСТВО Д РОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ С О ЕМ РАСХОДА, содержащее между первыми входным и вы ками первый регулирующий пенный с первым мембранным ным механизмом, управляю которого соединена с выходо мандного прибора, камера обратной связи которого соедивыходяым патрубком отличающееся тем, что, с целью снижения автоколебаний и повышения экояомичности устройства, оио содержит второй командный прибор и установленный между вторыми входным и выходным патрубками второй регулирующий орган, соединенный с вторым мембранным исполнительным механизмом, управляющая полость которого соединена с выходом второго командного прибора, камера отрицательной обратной связи которого соединена с вторым выходным патрубком, и установ. леняый между первым выходным и вторым входным патрубками газовый диод, причем в управляющей полости первого мембранного исполнительного механизма установлен ограничитель хода, регулирующего органа.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что газовый диод состоит иэ цилиндра, в котором установлены по ходу газа коническое сопло и конический рассекатель.Э. Устройство по п, 1, отличающееся( тем, что соотношение диаметров выходного отверстия конического сопла и основания Я конического рассекателя газового диодавыполнено в диапазоне 0,75 - 1,25.СР10 Изобретение относится к техническимсредствам автоматического регулирования и может быть использовано в городских системах распределения природного газа,Известно устройство для регулированиядавления, содержащее установленный между входным и выходным патрубками регулирующий орган, соединенный с мембранным исполнительным механизмом, управляющая полость которого соединена с выходным патрубком 1.Однако устройство входит в автоколебания при больших расходах газа.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования давления, содержащее установленный между входным и выходным патрубками регулирующий орган, соединенный с мембранным исполнительным механизмом, управляющая полость которого соединена с выходом командного прибора, камера отрицательной обратной связи которого соединена с выходным патрубком 2.Недостатками известного устройства являются: неустойчивость его работы при резком изменении нагрузки, когда создаются режимы автоколебаний устройства, что приводит к нарушению бесперебойной подачи газа потребителю, и неэкономичность его работы, так как устройство не позволяет ограничивать расход при лимитированной подаче газа, что приводит к резкому ухудшению режимов работы системы газоснабжения.Кроме того, устройство не снабжено ограничителем хода регулирующего органа на его закрытие, что увеличивает трудоемкость настройки при запуске и не обеспечивает нижний уровень подачи газа в случае отказа.Целью изобретения является снижение автоколебаний и повышение его экономичности.Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования давления с ограничением расхода, содержащее установленный между первыми входным и выходным патрубками .первый регулирующий орган, соединенный с первым мембранным исполнительным механизмом, управляющая полость которого соединена с выходом первого командного прибора, камера отрицательной обратной связи которого соединена с первым выходным патрубком, содержит второй командный прибор и установленный. между вторыми входным и выходным патрубками второй регулирующий орган, соедийенный с вторым мембранным исполнительным механизмом, управляющая полость которого соединена с выходом второго командного прибора, камера отрицательной обратной связи которого соединена- с вторым выходным патрубком и установленный между пер-. вым выходным и вторым входным патрубками газовый диодсостоящий из цилиндра, в котором установлены по ходу газа коническое сопло и конический рассекатель. Причем в управляюшей полости первого мем; бранного исполнительного механизма установлен ограничитель хода регулирующего органа. Соотношение диаметров выходного отверстия конического сопла и основания конического рассекателя . газового диода выполнено в диапазоне 0,75 - 1,25.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема огравичителя хода регулирующего органа; на фиг. 3 - схема газового диода; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3,Устройство состоит из двух регулирующих органов 1 и 2, соединенных с мембранными исполнительными механизмами (МИМ 1 3 и 4, причем регулирующий орган 1 соединей с МИМ 3 через шток 5, поджатый пружиной 6, а регулирующий орган 2 с МИМ 4 через шток 7. Регулирующие органы 1 и 2 установлены между входными и выходными патрубками: регулирующий орган- между входным 8 и выходным 9, а регулирующий орган 2 - между входным0 и выходным1. Управляющая полость 12 МИМ 3 соединена импульсной трубкой 13 с выходом командного прибора 14, 25 а управляющая полость 15 МИМ 4 импульсной трубкой 16 - с выходом командного прибора 17, Камера 18 отрицательной обратной связи командного прибора 14 соединена импульсной трубкой 9 с выходным патрубком 9, а камера 20 - с выходным патрубком 1. Командные приборы 14 и 1. запитаны через импульсные трубки 2 - 23 от входного патрубка 8. Между выходным 9 и входным 1 О патрубками установлен газовый диод 24, состоящий из цилиндра 25, в ко.тором установлены по ходу газа коническое сопло 26 и конический рассекатель 27. В управляющей полости2 МИМ 3 установлен ограничитель 28 хода регулирующего органа 1. Ограничитель 28 исключает случаи полного прекращения подачи газа к регули рующему органу 2, существенно облегчаязапуск устройства и обеспечивая нижний уровень подачи газа в случае отказа, например, при нарушении герметичности импульсной трубки 13.Соотношение диаметров выходного от верстия конического сопла 26 и основанияконического рассекателя 27 выполнено в диапазоне 0,75 - 1,25.Командные приборы 14 и 17 содержатдросселирующиеклапаны 29 и 30, расположенные в головках 31 и 32, к нижней части которых прикреплены мембранные коробки 33 и 34 с измерительными мембранами 35 и 36 и регулировочыыми стаканами 37 и 38 с пружинами 39 и 40. Полость 41 МИМ 4 соединена с выходным патрубком 11 импульс ной трубкой 42.Для обеспечения устойчивой работы устройство снабжено демпфирующими дросселями 43 - 46.Для контроля давления Р 1 перед входным патрубком 8 подключен манометр 47, для контроля давления Р перед входным патрубком О - манометр 48, для контроля давления Р после выходного патрубка 11 - манометр 49, а для контроля расхода через устройство - дифференциальный, манометр 50.Ограничитель 28 состоит из штока 51 с ручкой 52, уплотнительной резиновой прокладки 53, шайбы 54 и прижимной гайки 55.Шток 51 имеет резьбу и ввинчивается в мембранную коробку 56. Устройство работает следующим образом.В начальный момент стаканы 37 и 38 командных приборов 14 и 17 находятся в положении полного расслабления регулируемых пружин 39 и 40. На входе устройства перед входным патрубком 8 есть входное давление Р а давление Р, , Р и расход газа О отсутствуют. При этом ограничитель 28 находится в верхнем положении,Вращая ручку 52 и шток 51 ограничителя 28, переводят регулирующий орган в открытое положение. Перед входным патрубком 10 установится давление Р , равное Р,.Для установления определенного давления Р необходимого потребителю, медленно ввертывают стакан 38 командного прибора 7, контролируя это давление по манометру 49. При достижении заданного значения давления Р прекращают настройку командного прибора 17. При этом может быть три режима по расходу. Первый: расход газа потребителя равен плановому значению. Второй: расход газа больше планового значения. Третий: расход газа меньше планового значения.Положение ограничителя 28 выбирается следующим образом. Шток 51 вывинчивается, давая возможность регулирующему органу 1 закрыться. Как только установилсн расход на 15 - 20/О меньше планового, положение штока 51 фиксируется прижимной гайкой 55.Для восстановления расхода Я, равного заданному плановому значению, необходимо, ввертывая стакан 37 командного прибора 14, установить после регулирующего органа 1 такое давление Р контролируя его по манометру 48, при котором расход газа потребителя станет равным плановому значению. В таком режиме давление за регулирующим органом 1 будет равно величине необходимого ограничительного давления Рщ и устройство в дальнейшем будет выполнять все свои функции, При установлении Рс помощью командного прибора4 и резких изменениях расхода газа потребителем могут возникнуть значительные колебания давления между регулирующими органами 1 и 2, что может нарушить устойчивую работу устройства.Наличие газового диода 24 обеспечивает ослабление импульса давления, распространяемого при изменении нагрузки в сторону, противоположную течению газа, за счет большого гидравлического сопротивления газового диода 24 в этом направлении. Малое сопротивление газового диода 24 в направлении движения газа обеспечивает ми.1 О нимальные потери давления на нем.При первом и втором режимах регулирующий орган 1, управляемый МИМ 3 и командным прибором 14, работает в нормальном режиме, поддерживая стабильное ограничительное давление Ргр прн опре. 5деленных колебаниях входного давления Р,в диапазоне Рогр Р 1 Рвахгде Р- допустимое давление для даннойсети подводящих газопроводов,МИМ 4 при первом и втором режимах 20 оказывается в состоянии, когда его регулирующий орган 2 находится в верхнем положенин и представляет собой пассивный нерегулируемый дроссель,При этом в момент возникновения перерасхода газа выше установленного значения 25 технологическое давление Р начинает уменьшаться, что нарушает режим работы газо- использующих агрегатов потребителя. И только нри снижении расхода газа до велив .устройствах регулирования давления с ограничением расхода оценивается в диана. зоне от нескольких десятков до сотни штук. Ущербы в народном хозяйстве от недоподачи газа одним потребителям, вызванные нарушением лимитной дисциплины другими потребителями, оцениваются в сотни тысяч рублей для одного промышленного города в год. чины установленного планового значения давление Р автоматически восстанавливает-ся что является важным дисциплинирующйм фактором, т. е. за перерасход газа потребитель сам себя наказывает существенным ухудшением технологических режимов.В третьем режиме оба регулирующиеорганы 1 и 2 работают в нормальных ре.жимах, поддерживая стабильные выходные давления Р и 1 при колебаниях давленияР, в указанных выше пределах и изменении 40 расхода газа потребителем практически отнуля до установленного планового значения.Таким образом, предложенное устройствоза счет поддержания заданной величины давления Р- перед регулирующим органом 2 позволяет ограничивать расход газа 45 отдельным потребителям сверх установленного лимита,В системах распределения природногогаза средних и крупных городов потребностьГ 06266 8,2 и атель Е.И. Верес874твенногоретений35, Рауг. Ужго Редакгор О. ЮрковецкаяЗакаа 10217 /48ВНИИПИпо13035, МФилиал ППП СоставТехред Тираж Государе елам изоб сава, Ж - кПэтентэ,элгинКорректор М ШароаиПодписноеомитета СССРоткрытийскан наб., д. 4/5род ул Проектная 4