BG4093U1 - Редуктор на налягане за водород - Google Patents

Abstract

Редуктор на налягане за водород, намиращ приложение за редукция (намаляване) на налягане от автономен съд за водород с високо налягане до определена стойност, както и за регулиране на тази стойност в определени граници. Състои се от цилиндро-бутални групи, пружини, клапани и регулиращ винт, като в буталото (4) на първата цилиндро-бутална група с пружина (3) е оформен цилиндър, в който са разположени клапан (5) и накрайник (1) за подаване на входното налягане, а цилиндърът е свързан с камера (В) за първично редуцирано налягане. Буталото (8) на друга цилиндро-бутална група с пружина (9) има отвор, свързващ камерата (В) за първично редуцирано налягане с камера (С) за изходно налягане, като стеблото на това бутало е гладък цилиндър и играе ролята на седло на втори клапан (6). На другото чело на буталото (8) е разположена регулираща изходното налягане пружина (11) с регулиращ винт (12), противодействаща на пружината (9) на цилиндро-буталната група.

Description

Редуктор на налягане за водород, който намира приложение за редукция (намаляване) на налягане от автономен съд за водород с високо налягане до определена стойност, както и за регулиране на тази стойност в определени граници при захранване на горивни клетки и устройства, използващи водород.

Известен е редуктор на налягане за водород [1], състоящ се от цилиндър-бутална група, пружина и клапан, при който за намаляване на влиянието на изменението на входното налягане върху изходното налягане, изходното налягане се подава под стеблото на клапана чрез балансиращ канал, а за разделяне на входното и изходното налягане се използва радиален уплътнителен елемент, включващ в себе си спомагателна част.

Недостатък на такъв редуктор на налягане е необходимостта от разделителен радиален уплътнител на високо налягане между подвижни части, както и потенциалната възможност за смесване на входното и изходното налягане.

Известен е редуктор на налягане за водород [2], съдържащ една или повече цилиндър-бутални групи, при който се използват едно или повече радиални уплътнения с форма на гофриран маншон и статични уплътнения към буталото и цилиндъра.

Недостатък на такъв редуктор на налягане е влиянието, което оказва изменението на входното налягане върху изходното налягане.

Задача на полезния модел е създаване на редуктор на налягане за водород, при който не се налага радиално уплътняване между подвижни части на входното (високо) налягане, както и намаляване на влиянието на силно променящото се входно налягане върху изходното налягане, при осигурена възможност за регулиране на изходното налягане.

Задачата е решена с редуктор на налягане за водород, който се състои от цилиндро-бутални групи, пружини, клапани и регулиращ винт, като в буталото на първата цилиндро-бутална група с пружина има оформен цилиндър, в който са разположени клапан и накрайник за подаване на входното налягане, изпълняващ ролята на бутало и седло на клапана, а цилиндърът е свързан с камера за първично редуцирано налягане, в която има втори клапан. Буталото на друга цилиндро-бутална група с пружина има отвор, свързващ камерата за първично редуцирано налягане с камера за изходното налягане, като стеблото на това бутало е гладък цилиндър и играе ролята на седло на втория клапан, а на другото чело на буталото е разположена регулираща изходното налягане пружина с регулиращ винт, противодействаща на пружината на цилиндро-буталната група.

Предимствата на такъв редуктор на налягане за водород са липсата от необходимост за радиално уплътняване между подвижни части на входното (високо) налягане, при намалено влияние на променящото се входно налягане върху изходното налягане и възможност за регулиране на изходното налягане.

Примерно изпълнение на такъв редуктор на налягане за водород е показано на фиг. 1. Той се състои от последователно свързани корпуси 2, 7 и капачка 10. В корпусите 2 и 7 са оформени цилиндрите на цилиндро-бутални групи. В цилиндрите са монтирани бутала 4 и 8 и пружини 3 и 9. В бутало 4 е оформен цилиндър, в който е разположен клапан 5 и накрайник 1, изпълняващ ролята на бутало и седло на клапана.

BG 4093 UI

Така в накрайник 1 се образува камера А за входно (високо) налягане. Цилиндърът в бутало 4 и част от корпус 7 оформят камера В за първично редуцирано налягане. Челото на гладкото стебло на бутало 8 от друга цилиндро-бутална група се използва за седло на клапан 6, а отвор в буталото, свързан с кухина в капачка 10 оформя камера С за вторично редуцирано изходно налягане. На другото чело на бутало 8 е разположена пружина 11, противодействаща на пружина 9 и свързана с регулиращ изходното налягане винт 12.

Действието на редуктора на налягане за водород е следното.

Входното налягане се подава в камера А чрез накрайник 1. Част от това налягане, през клапан 5 и отвори в бутало 4 и клапан 6, постъпва в камера В и когато това налягане предизвика осева сила върху бутало 4, по-голяма от силата на пружина 3, буталото се премества и чрез клапан 5 затваря камера А (прекъсва се връзката между камери А и В). Така в камера В се поддържа определено (първично редуцирано) налягане, зависещо от силата, която създава пружина 3, и силата, с която входното налягане въздейства върху клапан 5. Част от налягането в камера В през отвор в бутало 8 постъпва в камера С. Когато вторично редуцираното налягане в камера С създаде осева сила върху бутало 8 по-голяма от резултантната сила на противодействащите си пружини 9 и 11, буталото 8 се премества и чрез клапан 6 затваря камера В (прекъсва се връзката между камери В и С). При намаляване на налягането в камера С, връзката между камери В и С се подновява. Изменението на входното налягане предизвиква променлива осева сила върху клапан 5, респективно бутало 4. и влияе на първично редуцираното налягане в камера В, което не предизвиква осеви сили върху стеблото на бутало 8. Така изходното налягане в камера С не зависи от промените на входното налягане. Регулиране на изходното налягане се осъществява чрез регулиращ винт 12, въздействащ на пружина 11.

Claims (1)

1. Редуктор на налягане за водород, състоящ се от цилиндро-бутални групи, пружини, клапани и регулиращ винт, характеризиращ се с това, че в буталото (4) на първата цилиндро-бутална група с пружина (3) е оформен цилиндър, в който са разположени клапан (5) и накрайник (1) за подаване на входното налягане, изпълняващ ролята на бутало и седло на клапана, като цилиндърът е свързан с камера (В) за първично редуцирано налягане, в която има втори клапан (6), за седло на който се използва стеблото на бутало (8) от друга цилиндро-бутална група с пружина (9), в буталото (8) на която има отвор, свързващ камерата (В) за първично редуцирано налягане с камера (С) за изходно налягане, а на другото чело на буталото (8) е разположена регулираща изходното налягане пружина (11) с регулиращ винт (12), противодействаща на пружината (9) на цилиндро-буталната група