Результат интеллектуальной деятельности: РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к регуляторам давления газа, в частности к регулятору давления газа, снабженному устройством глушения шума.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен регулятор давления газа, содержащий центральный корпус, в котором образована внутренняя полость.

Центральный корпус соединен с первой трубой для впуска газа и второй трубой для выпуска газа.

Регулятор также содержит затвор, установленный с возможностью скольжения в полости центрального корпуса.

Затвор может перемещаться по своей оси для регулировки открытия сечения, через которое проходит газ.

Затвор может перемещаться между положением полного открытия, при котором между впускной трубой и выпускной трубой может проходить максимальный поток газа, и положением закрытия, при котором он образует герметичный контакт с выполненным из податливого материала (например, резины) уплотнительным элементом, вставленным внутрь центрального корпуса, и предотвращает протекание газа между впускной трубой и выпускной трубой.

Регулятор давления газа также содержит устройство глушения для уменьшения шума, возникающего в регуляторе в результате известных физических явлений, таких как ускорение газа до скорости, превышающей скорость звука, образование ударных волн и т.д.

Устройство глушения содержит ячеистое кольцо из тонкой проволочной сетки и пары U-образных кромок на одной стороне, закрывающих сетку.

Проволочная сетка надежно обжата внутри U-образной части соответствующей пары кромок.

Это устройство глушения установлено в центральном корпусе на опорном элементе, прикрепленном к центральному корпусу.

Ячеистое кольцо образует канал для принудительного прохождения газа между впускной трубой и выпускной трубой.

Однако когда скорость движения газа велика, такое устройство глушения шума часто ломается.

Сетка, из которой сделано кольцо, недостаточно прочна, чтобы выдерживать большие скорости газа, и быстро рвется.

Кроме того, твердые частицы (такие как пыль или другой мусор), которые могут быть в газе, приводят к износу сетки и выходу устройства из строя.

Поэтому регулятор такого типа не годится работы с газом, движущимся с большими скоростями или содержащим твердые частицы даже малого диаметра (т.е. частицы диаметром меньше 5 микрон).

В условиях больших скоростей газа и/или наличия в нем посторонних частиц устройство глушения с ячеистым кольцом заменяют на более прочное устройство глушения, способное выдерживать большие скорости газа.

В этом случае устройство глушения состоит из полого цилиндра из сортового профиля или цельного блока, полученного путем соответствующей механической обработки, с множеством отверстий для прохода газа, выполненных на его наружной окружной поверхности, как правило, путем сверления.

Однако такое устройство глушения получается громоздким, тяжелым и очень дорогим.

Кроме того, процесс изготовления такого устройства очень длительный.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения устранение указанных недостатков путем создания регулятора давления газа, снабженного устройством глушения шума, который может эффективно и надежно работать с газом, имеющим большие скорости и несущим грязь и/или мусор, и при этом недорогой в изготовлении.

Другой целью изобретения является создание регулятора давления газа, снабженного устройством глушения шума, имеющего малые размеры и вес.

Согласно изобретению эта цель достигается с помощью регулятора давления газа, технические характеристики которого описаны в одном или нескольких пунктах прилагаемой формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Особенности изобретения, позволяющие достигнуть указанных целей, описаны в формуле изобретения, а его преимущества станут более понятны из приведенного ниже подробного описания, в котором даны ссылки на сопровождающие чертежи, изображающие предпочтительный вариант осуществления изобретения, не ограничивающий его объема.

Фиг.1А и 1В схематично изображают в разрезе предпочтительный вариант выполнения регулятора давления газа согласно изобретению в двух различных состояниях,

Фиг.2А и 2В схематично изображают в разрезе другой вариант выполнения регулятора давления газа согласно изобретению в двух различных состояниях,

Фиг.3 и 4 изображают в аксонометрии часть регулятора давления газа согласно двум другим вариантам его выполнения согласно изобретению с частичным разрезом,

Фиг.5 схематично изображает сбоку часть регулятора давления, показанного на фиг.1А и 1В, с частичным разрезом,

Фиг.6 схематично изображает сбоку часть регулятора давления, показанного на фиг.2А и 2В, с частичным разрезом,

Фиг.7 изображает разрез фиг.5 по плоскости VII-VII и

Фиг.8 изображает в увеличенном масштабе часть регулятора согласно фиг.1А.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1А и 1В изображен регулятор 1 давления газа, выполненный в соответствии с настоящим изобретением.

Регулятор 1 давления газа содержит центральный корпус 2, в который вставлены первая труба 3 для впуска газа и вторая труба 4 для выпуска газа (часть, где эти трубы посажены в центральном корпусе, на фиг.1А и 1В не показана).

На фиг.1А и 1В показана только часть центрального корпуса 2, имеющая отношение к изобретению.

Центральный корпус 2 состоит из первой половины 21 и второй половины 22, герметично соединенных друг с другом.

Центральный корпус 2 имеет внутреннюю полость 24 для подсоединения труб 3 и 4.

Регулятор 1 также содержит затвор 5, установленный с возможностью скольжения в центральном корпусе 2.

Затвор 5 представляет собой полое цилиндрическое тело 25 с центральной осью Y.

Полое цилиндрическое тело 25 может перемещаться относительно центрального корпуса 2 в направлении X, совпадающем с центральной осью Y, между положением B, показанным на фиг.1В, в котором проходное сечение 6 для газа полностью открыто, и положением A, показанным на фиг.1А, в котором это проходное сечение 6 закрыто.

В примере, показанном на фиг.1А и 1В и не ограничивающем изобретение, газ входит в центральный корпус 2 по существу в направлении X, параллельном центральной оси Y полого цилиндрического тела 25, образующего затвор 5, т.е. газ течет из впускной трубы 3 через область внутри цилиндрического тела 25 затвора 5.

Регулятор 1 давления содержит также устройство 7 глушения, установленное в полости 24 центрального корпуса 2 для снижения шума, возникающего при работе регулятора 1.

Как показано на фиг.5, устройство 7 глушения содержит цилиндрическую металлическую пластину 9 с перфорацией для прохождения газа и кольцевое основание 10, несущее цилиндрическую пластину 9 и придающую ей жесткость.

Цилиндрическая пластина 9 и кольцевое основание 10 в сборе представляют собой единое целое.

На боковой поверхности 30 цилиндрической пластины 9 выполнено множество отверстий 12 такого размера, что газ может проходить через пластину, и в то же время уменьшается шум, вызванный прохождением газа в регуляторе 1.

Отверстия 12 распределены по всей боковой поверхности 30 цилиндрической пластины 9. Для упрощения чертежа на фиг.5 показаны только некоторые из отверстий 12.

Цилиндрическая пластина 9 выполнена из металла, предпочтительно из отрезка полосы, края которого сварены друг с другом, образуя непрерывную цилиндрическую боковую поверхность 30.

Таким образом, цилиндрическая пластина 9, края которой сварены для образования непрерывной цилиндрической боковой поверхности 30, гарантирует прекрасную жесткость устройства 7 глушения и равномерное снижение шума.

Сварная линия 33 на цилиндрической пластине 9, полученная в результате сварки указанной полосы пластины, показана на фиг.7.

Полученная таким образом цилиндрическая пластина 9 экономична, так как ее можно изготовить быстро и легко, даже вручную.

Как было сказано выше, цилиндрическая пластина 9 и кольцевое основание 10 образуют в сборе единую деталь.

Цилиндрическая пластина 9 и кольцевое основание 10 предпочтительно приварены друг к другу.

Непрерывная цилиндрическая пластина 9 имеет значительную радиальную жесткость, причем кольцевое основание 10 еще больше увеличивает жесткость пластины 9.

Полученное таким образом устройство 7 глушения может выдерживать большие скорости газа.

Цилиндрическая пластина 9 имеет центральную ось K, верхний окружной край 31 и нижний окружной край 32.

Как показано на фиг.5, кольцевое основание 10 имеет L-образное сечение с короткой стороной 35 и длинной стороной 36. Возможны и другие формы поперечного сечения.

Цилиндрическая пластина 9 предпочтительно приварена к короткой стороне 35 L-образного сечения вблизи нижнего окружного края 32.

Сварной шов, соединяющий цилиндрическую пластину 9 с кольцевым основанием 10, обозначен на фиг.5 цифровой позицией 34.

Длинная сторона 36 L-образного сечения кольцевого основания 10 проходит радиально в сторону центральной оси K цилиндрической пластины 9.

Регулятор 1 давления содержит несущий устройство 7 глушения опорный элемент 13, который расположен в полости 24 и на который опирается кольцевое основание 10 устройства глушения.

Опорный элемент 13 прикреплен к центральному корпусу 2 в полости 24.

Опорный элемент 13 прикреплен к центральному корпусу 2 предпочтительно разъемно, например одним или несколькими винтами.

В альтернативных вариантах осуществления изобретения (не показаны) опорный элемент 13 изготовлен как одно целое с центральным корпусом 2.

Согласно фиг.1А и 1В, опорный элемент 13, несущий устройство 7 глушения, имеет тело 13А в виде усеченного конуса, от которого отходит несколько радиальных плеч 28, которые входят в соответствующие гнезда 23, образованные между половинами 21 и 22 центрального корпуса.

Регулятор 1 содержит также кольцевой элемент 8, вставленный в полость 24 центрального корпуса 2 и опирающийся на опорный элемент 13.

Длинная сторона 36 L-образного сечения кольцевого основания 10 образует зону 26 сцепления (фиг.8), предназначенную для контакта с выступающей частью 20 кольцевого элемента 8.

Выступающая часть 20 кольцевого элемента 8 по форме соответствует зоне 26 сцепления кольцевого основания 10.

Фактически выступающая часть 20 кольцевого элемента 8 служит для контакта с зоной 26 сцепления кольцевого основания так, что устройство 7 глушения фиксируется относительно центрального корпуса 2 в радиальном и осевом направлениях.

Кольцевой элемент 8 имеет на своей верхней стороне уплотнительную прокладку 16, предпочтительно из резины или пластмассы, предназначенную для герметичного контакта с затвором 5, когда он находится в положении A закрытия.

В другом варианте осуществления изобретения (не показан) уплотнительная прокладка установлена внизу полого цилиндрического тела затвора, а кольцевой элемент имеет обращенную к полому цилиндрическому телу контактную часть, с которой входит в герметичный контакт уплотнительная прокладка затвора, когда полое цилиндрическое тело находится в положении закрытия.

Регулятор 1 также содержит диск 14, предназначенный для контакта с внутренней частью 15 кольцевого элемента 8.

Диск 14 расположен поверх опорного элемента 13, соединен с ним винтом 29 и сцепляется с кольцевым элементом 8 для фиксации последнего на опорном элементе 13.

Таким образом, кольцевой элемент 8 и диск 14 образуют средство 11 крепления устройства 7 глушения к центральному корпусу 2.

В варианте выполнения регулятора 1, показанном на фиг.3 и 4, винт 29 вставлен сверху в соответствующее сквозное отверстие в диске 14 и ввинчен в опорный элемент 13, а на фиг.1А, 1В, 2А и 2В винт 29 вставлен снизу в соответствующее сквозное отверстие в опорном элементе 13 и ввинчен в диск 14.

В еще одном варианте (не показан) регулятор 1 не имеет диска 14, а кольцевой элемент 8 прикреплен к опорному элементу 13 клеем или с помощью посадки с натягом или, как альтернатива, путем их сопряжения их участков, имеющих соответствующую форму, или с помощью резьбовых средств.

Кольцевой элемент 8 предпочтительно имеет кольцевую резьбовую часть для соединения с соответствующей кольцевой резьбовой частью, образованной на опорном элементе 13. В этом варианте кольцевой элемент 8 привинчивается к опорному элементу 13, образуя разъемное соединение.

В других вариантах выполнения регулятора давления, показанных на фиг.2А, 2В и 6, устройство 7 глушения содержит множество стоек 18, закрепленных на цилиндрической пластине 9, например сваркой, для придания ей жесткости.

Как показано на фиг.2А, 2В и 6, стойки 18 предпочтительно прикреплены к боковой поверхности 30 цилиндрической пластины 9.

Кроме того, стойки 18 прикреплены к кольцевому основанию 10 предпочтительно путем сварки.

Как альтернатива, стойки 18 могут быть привинчены к кольцевому основанию 10 или выполнены с ним как одно целое.

В еще одном варианте осуществления изобретения (не показан) стойки прикреплены только к цилиндрической пластине.

В следующем варианте (не показан) стойки прикреплены к внутренней боковой поверхности цилиндрической пластины.

Стойки 18 устройства 7 глушения, показанного на фиг.4, отличаются от стоек устройства 7 глушения, показанного на фиг.2А, 2В и 6.

Согласно фиг.4, стойки 18 устройства 7 глушения имеют по существу цилиндрическую форму и проходят вертикально до верхнего окружного края 31 цилиндрической пластины 9, а стойки 18 устройства 7 глушения согласно фиг.2А, 2В и 6 имеют увеличенную верхнюю часть 18S и проходят на заданную часть высоты цилиндрической пластины 9.

Стойки 18 представляют собой элементы 18, увеличивающие жесткость цилиндрической пластины 9 по существу в радиальном направлении.

Достигаемое преимущество состоит в том, что указанные элементы 18 жесткости позволяют настолько усилить устройство 7 глушения, что регулятор 1 может работать при очень большом перепаде давления (вызванных большими скоростями газа).

Кроме того, стойки 18 занимают очень небольшую часть боковой поверхности 30 цилиндрической пластины 9 и потому ненамного уменьшают количество открытых отверстий 12, через которые может проходить газ.

Стойки 18 расположены предпочтительно с равными угловыми интервалами для достижения равномерной жесткости цилиндрической пластины 9.

Таким образом, в представленном описании рассмотрен регулятор 1 давления газа, снабженный устройством 7 глушения, который может надежно работать с газом, имеющим большие скорости и содержащим грязь и/или мусор, и который к тому же является недорогим в изготовлении.

Устройство 7 глушения является также легким и компактным.

Преимуществами предложенного регулятора 1 является меньший вес и ограниченные размеры.

Согласно изобретению, также предложен способ улучшения характеристик регулятора давления газа известного типа, снабженного устройством глушения шума, далее названным «имеющимся (в регуляторе) устройством глушения».

Способ включает следующие операции:

- снятие имеющегося устройства глушения,

- обеспечение наличия устройства 7 глушения согласно изобретению, содержащего цилиндрическую металлическую пластину 9 с перфорацией для прохождения через нее газа и кольцевое основание 10 для установки на ней цилиндрической пластины 9 и придания ей жесткости, причем кольцевое основание 10 имеет зону 26 сцепления со средством 11 крепления устройства 7 глушения к центральному корпусу 2, а цилиндрическая пластина 9 и кольцевое основание 10 в сборе образуют единую деталь, и

- крепление устройства 7 глушения внутри центрального корпуса 2 при помощи средства 11 крепления.

Операция крепления устройства 7 глушения внутри центрального корпуса 2 предпочтительно включает:

- обеспечение наличия средства 11 крепления, содержащего кольцевой элемент 8, имеющий выступающую часть 20, соответствующую по форме зоне 26 сцепления кольцевого основания 10,

- вставку устройства 7 глушения в центральный корпус 2,

- вставку кольцевого элемента 8 в центральный корпус 2 так, что он сцепляется с зоной 26 сцепления кольцевого основания 10, и

- крепление кольцевого элемента 8 к центральному корпусу 2.

Предложенный способ позволяет улучшить характеристики известных регуляторов давления при небольших затратах.

Более конкретно, предложенный способ представляет собой простое и экономичное решение проблемы повышения надежности регулятора.

Все указанные выше операции могут быть выполнены фактически без изменения места установки устройства глушения в центральном корпусе регулятора.

Улучшение характеристик может быть достигнуто просто путем замены устройства глушения, находящегося в регуляторе, устройством глушения, которое может надежно работать даже с газом, протекающим с большой скоростью, и имеет размеры, соответствующие фактическим размерам корпуса.

Этот значит, что известные регуляторы давления могут быть модернизированы с малыми затратами и минимальным вмешательством, в том числе регуляторы, работающие в критических условиях (большие скорости газа, наличие в газе пыли и/или грязи) и потому подверженные частым отказам и/или быстрому износу.

В соответствии с областью промышленного применения в изобретении могут быть сделаны различные изменения в рамках изобретательского замысла. Изобретение также допускает замену описанных элементов другими технически эквивалентными элементами.