регулятор давления газа

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входной и выходной камерами, исполнительное устройство с регулирующим клапаном, задающим и передаточным механизмом и камерой управления исполнительного устройства, соединенной через импульсную трубку с нагрузкой, запорное устройство с отсечным клапаном, задающим и передаточным механизмом, а также камерой управления запорного устройства, причем входная и выходная камеры соединены между собой через седло регулирующего и отсечного клапанов, отличающийся тем, что камеры управления исполнительного и запорного устройств соединены между собой импульсной трубкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в системах газоснабжения промышленных и коммунальных объектов.

Известны комбинированные регуляторы давления газа [1] содержащие корпус с седлом, исполнительное устройство с камерой управления и сбросным клапаном и запорное устройство с камерой управления.

Недостатком таких регуляторов является утечка газа в атмосферу при переходных процессах через сбросной клапан.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство [2] которое содержит корпус с седлом, исполнительное устройство с регулирующим клапаном, задающим и передаточным механизмом и камерой управления, соединенной импульсной трубкой с нагрузкой, запорное устройство с камерой управления, отсечным клапаном и задающим и передаточным механизмом.

Недостатком этой конструкции является утечка газа в атмосферу через сбросной клапан, что ухудшает экологию и усложняет конструкцию регулятора введением сбросного клапана и трубопровода для сброса газа в атмосферу.

Целью изобретения является исключение утечки газа в атмосферу и упрощение конструкции регулятора за счет повышения устойчивости работы запорного устройства при переходных процессах в нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе камеры управления исполнительного и запорного устройств соединены между собой импульсной трубкой.

Анализ патентных, информационных и каталожных материалов по регуляторам давления газа (прямого действия) по фондам областной научно-технической библиотеки г. Саратова позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно в технике, т.е. оно является новым.

Кроме того, предлагаемый регулятор давления газа (прямого действия) не следует явным образом из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.

Практика эксплуатации регуляторов давления газа (прямого действия) свидетельствует о том, что предлагаемое решение обладает промышленной полезностью.

Схема регулятора давления газа представлена на чертеже.

Регулятор содержит корпус 1 с седлом 2, исполнительное устройство 3, закрепленное на корпусе 1 и включающее задающий механизм 4, камер управления 5 с чувствительным элементом к давлению (не показан) и передаточный механизм 6 с регулирующим клапаном 7. С другой стороны седла 2 к корпусу 1 крепится запорное устройство 8, содержащее задающий механизм 9, камеру управления 10 с чувствительным элементом к давлению (не показан) и передаточный механизм 11 с отсечным клапаном 12. Камера управления 5 исполнительного устройства соединена импульсной трубкой 13 с нагрузочным трубопроводом 14, а импульсной трубкой 15 с камерой управления 10 запорного устройства.

Регулятор давления газа работает следующим образом.

В исходном состоянии отсечной клапан 12 установлен в открытом положении.

При наличии расхода газ через зазор между регулирующим клапаном 7 и седлом 2 поступает в нагрузочный трубопровод 14. Величина выходного давления в нагрузочном трубопроводе 14 устанавливается задающим механизмом 4, который воздействует на чувствительный к давлению элемент, размещенный в камере управления 5. Изменение давления в трубопроводе 14, вызванное различным потреблением газа, через импульсную трубку 13 поступает в управляющую камеру 5 и воздействует через чувствительный элемент и передаточный механизм 6 на регулирующий клапан 7. Перемещение регулирующего клапана 7 вызывает изменение зазора между клапаном 7 и седлом 2, которое регулирует расход газа, устраняя изменение давления в трубопроводе 14 относительно заданного значения.

В установившемся режиме давление из трубопровода 14 по импульсной трубке 13 поступает в камеру управления 5 исполнительного устройства 3 и далее по импульсной трубке 15 в камеру управления 10 запорного устройства 8.

При достижении выходного давления в трубопроводе 14 значения, равного величине настройки от задающего механизма 9, запорное устройство 8 срабатывает и через передаточный механизм 11 отсечным клапаном 12 закрывает седло 2, перекрывая газ.

При резких изменениях расхода газа в нагрузочном трубопроводе 14 из-за влияния разной нагрузки потребителями колебания давления будут сначала демпфироваться в управляющей полости 5, а потом в управляющей полости 10. Колебания давления в нагрузочном трубопроводе 14 от переходного процесса будут сглаживаться, проходя через двойной фильтр с передаточной функцией:

W(P) где Т₁ постоянная времени апериодического звена, формируемого импульсной трубкой 13 и камерой управления 5;

Т₂ постоянная времени апериодического звена, формируемого импульсной трубкой 15 и камерой управления 10;

Р оператор Лапласа.

Таким образом, подключение камеры управления запорного устройства через импульсную трубку к камере управления исполнительного устройства будет сглаживать переходные процессы, что обеспечит устойчивость работы запорного устройства без сбросного клапана. При этом исключается утечка газа в атмосферу и упрощается конструкция регулятора без сбросного клапана.