прямоточный регулятор давления газа

Формула изобретения

Прямоточный регулятор давления газа, содержащий корпус с закрываемым отверстием и соосными входным и выходным патрубками, в котором на одной оси с патрубками расположены поршневой чувствительный привод с радиальным кронштейном, имеющим каналы подвода задающего и выходного давлений, и запорно-дросселирующий орган, содержащий затвор и седло, отличающийся тем, что регулятор дополнительно снабжен концентрично расположенным к затвору коллектором, выполненным в виде цилиндра с отверстиями для прохода газа, одна часть коллектора жестко связана с приводом, а в другую установлено седло, что, совместно с приводом, составляет единый блок с возможностью его монтажа и демонтажа через отверстие в корпусе, причем часть коллектора, содержащая седло, установлена с уплотнением в проточку выходного патрубка, а радиальный кронштейн соединен с корпусом посредством съемной заглушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в газовой промышленности для регулирования давления газа на объектах газопроводного транспорта.

Известны прямоточные регуляторы давления газа [1], которые нашли широкое применение в газовой промышленности, однако известные прямоточные регуляторы неудобны в эксплуатации. Неудобство заключается в необходимости демонтажа регулятора из трубопровода для замены вышедших из строя элементов, что связано с большими трудозатратами и простоями газотранспортной линии.

В качестве прототипа авторами выбран прямоточный регулятор давления типа ERS фирмы Mokveld, Голландия [2], в котором привод с затвором выполнены в виде модуля с возможностью сборки через верхнюю часть корпуса. Однако седло, являясь элементом запорно-дросселирующего органа и наиболее подверженное эрозионному износу от воздействия газового потока, размещено в корпусе и для его замены требуются дополнительные трудозатраты и время.

Вынужденная необходимость периодических демонтажей обусловила наличие на регуляторах фланцевых соединений с трубопроводами, требующих дополнительной герметизации стыков и удорожающую конструкцию в целом.

Кроме того, в нерабочем положении регулятора типа ERS, его затвор под действием пружины прижат к седлу, которое препятствует повороту модуля перед его извлечением из корпуса, как это требует технология разборки. Это обуславливает необходимость предварительного отжатия затвора от седла либо путем подачи давления в переднюю полость привода, что в практике эксплуатации не всегда возможно, либо принудительно через выходной патрубок, что требует демонтажа регулятора от выходного трубопровода.

Целью настоящего изобретения является повышение удобства эксплуатации, ремонтопригодности и надежности конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в прямоточный регулятор давления газа, содержащий корпус с закрываемым отверстием и соосными входным и выходным патрубками, в котором на одной оси с патрубками расположены поршневой чувствительный привод с радиальным кронштейном, имеющим каналы подвода задающего и выходного давлений, запорно-дросселирующий орган, содержащий затвор и седло, при этом регулятор дополнительно снабжен концентрично расположенным к затвору коллектором, выполненным в виде цилиндра с отверстиями для прохода газа, одна часть коллектора жестко связана с приводом, а в другой установлено седло, что, совместно с приводом, составляет единый блок с возможностью его монтажа и демонтажа через отверстие в корпусе, причем часть коллектора, содержащая седло, установлена с уплотнением в проточку выходного патрубка, а радиальный кронштейн соединен с корпусом посредством съемной заглушки.

На чертеже схематично представлен прямоточный регулятор давления газа, продольный разрез.

Регулятор содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, съемную заглушку 4, поршневой чувствительный привод 5 с управляющими полостями 6 и 7 и радиальным кронштейном 15, жестко связанный с поршнем привода затвор 8 с уплотнением 9, направляющую 10 с уплотнением 11, жестко связанный с приводом коллектор 12 с отверстиями для прохода газа, седло 13, уплотнение коллектора 14, редуктор задатчик 16.

Регулятор работает следующим образом. От редуктора-задатчика 16 давление задания подается в управляющую полость 6, одновременно в другую управляющую полость 7 подается давление с выхода. При равенстве усилий на поршне от действия давлений в управляющих полостях 6 и 7 затвор 8 займет положение, при котором через коллектор 12 будет проходить поток газа с давлением на выходе, равным заданному.

При отклонении выходного давления от заданного, вызванного изменением расхода газа потребителем, баланс усилий на поршне нарушается, поршень перемещает затвор 8 относительно седла 13, увеличивая или уменьшая расход до величины, при которой выходное давление станет равным заданному.

Благодаря наличию направляющей 10 и малой разницы диаметров по уплотнениям 9 и 11 тонкостенного затвора 8, затвор разгружен от действия входного и выходного давлений, что обеспечивает устойчивую работу и высокую точность регулирования.

При необходимости, после демонтажа болтов крепления съемной заглушки 4 к корпусу 1 весь механизм регулятора как единый блок легко извлекается из корпуса для замены или ремонта после чего в трубопроводе остается один корпус, срок службы которого не меньше срока службы трубы.

Использование данного технического решения позволяет максимально сократить время и трудоемкость технического обслуживания, повысить ремонтопригодность, отказаться от традиционных для регуляторов фланцевых соединений, вваривая корпус непосредственно в магистраль. Простота конструкции, наличие сварных соединений ведет к повышению удобства эксплуатации и повышению надежности системы в целом.

В настоящее время заявленный прямоточный регулятор, выполненный в типоразмерах Ду 50, 80, 100 проходят испытания на объектах предприятия "Самаратрансгаз".

Источники информации, принятые во внимание

1. Плотников В. М. и др. "Регуляторы давления газа", Л.: Недра, 1986, стр. 68, 87.

2. Регулятор осевого потока типа TRS. Фирма Mokveld valves. Рекламный проспект на 2-х листах.