Результат интеллектуальной деятельности: РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Предлагаемое устройство относится к области гидропневмоавтоматики и может быть использовано для регулирования давления природного газа на выходе газораспределительных станций.

Известен регулятор, содержащий цилиндрический корпус, полости входа и выхода, регулирующий орган в виде подвижного клапана (см. а.с. СССР № 238139 от 2 июня 1986 г.). Недостатком устройства является то, что для его работы требуется дополнительная энергия для электропривода регулирующего органа, которая в полевых условиях работы газораспределительной станции может отсутствовать.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор давления непрямого действия, содержащий наружный и внутренний цилиндрические корпуса, полости входа и выхода газа, расположенные коаксиально относительно друг друга, чувствительный элемент, выполненный в виде поршня, регулирующий орган в виде клапана и шток (см. патент РФ № 2141128, МПК G05D 16/10). Недостатком регулятора является сложность конструкции, низкие надежность и чувствительность регулятора при изменении давления выходного газа.

Задачей технического решения является упрощение конструкции с одновременным повышением точности и надежности регулирования.

Поставленная задача достигается за счет того, что в регуляторе давления газа непрямого действия, содержащем наружный и внутренний цилиндрические корпуса, полости входа и выхода газа, расположенные коаксиально относительно друг друга, чувствительный элемент, выполненный в виде поршня, регулирующий орган в виде клапана и шток, регулирующий орган выполнен в виде двух разрезных пружин сжатия и растяжения с клапанами, жестко соединенными между собой штоком.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства.

Регулятор давления газа непрямого действия содержит наружный 1 и внутренний 2 цилиндрические корпуса, полости входа 3 и выхода 4 газа, расположенные коаксиально относительно друг друга, регулирующий орган, выполненный в виде двух разрезных пружин растяжения 5 и сжатия 6 с клапанами 7 и 8, чувствительный элемент в виде поршня 9, шток 10, полость командного давления 11, полость выходного давления 12, трубки 13, 14, седла 15,16.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 является силовой частью регулятора. Регулятор давления непрямого действия работает совместно с пилотным устройством, содержащим редуктор перепада и усилитель и работающим на энергии газа входного и выходного давлений. Для открытия регулятора давления непрямого действия редуктор перепада и усилитель по манометрам настраивают на заданные давления, при этом в полость командного давления регулятора 11 по трубке 13 подается командный газ, а в полость выходного давления 12 по трубке 14 подается выходной газ (обратная связь). Поршень 9 перемещается и через шток 10 открывает клапаны 7, 8. Редуцирование газа происходит за счет дросселирования при прохождении через кольцевые щели между клапанами 7, 8 и седлами 15, 16. После запуска регулятора усилитель поднастраивают на заданный стационарный режим по выходному давлению, величина которого задается потребителем газа. В случае снижения потребления газа, давление в выходном трубопроводе увеличивается, при этом поршень 9 перемещается влево. Проходные дросселирующие сечения уменьшаются, что снижает расход газа, восстанавливая требуемое давление на выходе.

Как вариант (фиг.1А), во фланце клапана 8 имеются отверстия 17 для прохода газа в кольцевую щель между клапаном 8 и седлом 16, поэтому газ дросселируется одновременно в двух кольцевых щелях (15-7, 16-8). За счет одновременного дросселирования газа в двух кольцевых щелях уменьшается ход клапанов в два раза и за счет меньшего хода клапанов увеличивается их чувствительность.

При уменьшении выходного давления (при увеличении потребления газа) регулятор работает в обратном порядке. Величина заданного потребителем выходного давления при необходимости может изменяться в широких пределах регулированием давления газа в полости командного давления 11, согласованного через пилот управления с давлением выходного газа, поступающего в полость выходного давления 12 регулятора из полости выхода газа 4, причем пределы регулирования не зависят от жесткости разрезных пружин 5, 6, а определяются площадью сечения кольцевых щелей между клапанами 7, 8 и седлами 15,16 на внутреннем корпусе 2.

Предложенная конструкция регулятора обеспечивает высокую точность, устойчивость и широкие пределы регулирования давления газа, что позволяет повысить надежность, автоматизировать процессы регулирования, снизить затраты труда на газораспределительных станциях, а также повысить качество технологических процессов на предприятиях - потребителях газа. В предложенном регуляторе газ редуцируется в двух кольцевых щелях одновременно, поэтому ход клапанов уменьшается в два раза, и следовательно, деформация пружин растяжения 5 и сжатия 6 незначительная, кроме того, отсутствие трущихся пар в клапанах уменьшает усилия перемещения их, что повышает чувствительность регулятора даже при малых изменениях выходного давления газа.