DE10123669A1

DE10123669A1 - Pressure regulator for gases

Info

Publication number: DE10123669A1
Application number: DE2001123669
Authority: DE
Inventors: Manfred Keidl; Paul Ladage
Original assignee: Elster GmbH
Current assignee: Elster GmbH
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckregelgerät für Gas, insbesondere für Erdgas, mit einem Gehäuse (1), das einen Einlasskanal (2) und einen Auslasskanal (3) aufweist, mit einer zwischen dem Einlasskanal (2) und dem Auslasskanal (3) angeordneten Durchtrittsöffnung (4), DOLLAR A mit einem Regelventil-Teller (8), der mit einer Durchtrittsöffnung (4) zusammenwirkt und der mittels einer Ventilspindel (6) mit einer Arbeitsmembran (7) verbunden ist, mit einem Gasmangel-Schließteller (12), der der Durchtrittsöffnung (4) axial verschiebbar zugeordnet ist und der von einem Federelement (14) in Offenstellung gehalten wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird der Gasmangel-Schließteller (12) von einem Gasstrom-Führungsring (16) umgeben, der einen rohrförmigen Strömungsweg (15) für das Gas bildet, wobei sich der Gasstrom-Führungsring (16) in Achsrichtung von der Durchtrittsöffnung (4) bis über den Gasmangel-Schließteller (12) hinweg erstreckt und wobei die Federkraft des Federelements (14) in Abhängigkeit von einem oberen Grenzwert des Durchflusses festgelegt ist.The invention relates to a pressure control device for gas, in particular for natural gas, with a housing (1) which has an inlet duct (2) and an outlet duct (3), with a passage opening (3) arranged between the inlet duct (2) and the outlet duct (3). 4), DOLLAR A with a control valve plate (8), which cooperates with a passage opening (4) and which is connected to a working diaphragm (7) by means of a valve spindle (6), with a gas deficiency closing plate (12), which the Passage opening (4) is assigned to be axially displaceable and is held in the open position by a spring element (14). DOLLAR A According to the invention, the gas shortage closing plate (12) is surrounded by a gas flow guide ring (16) which forms a tubular flow path (15) for the gas, the gas flow guide ring (16) extending in the axial direction from the passage opening (4) extends beyond the gas shortage closing plate (12) and the spring force of the spring element (14) is determined as a function of an upper limit of the flow.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelgerät für Gase nach dem Oberbegriff des Anspru ches 1.The invention relates to a pressure control device for gases according to the preamble of claim ches 1.

Ein derartiges Druckregelgerät ist aus der EP-B1 739 504 bekannt. Das Druckregelge rät weist ein Regelventil mit einer integrierten Gasmangelsicherung auf. Diese sperrt die Gaszufuhr selbsttätig ab, wenn der Ausgangsdruck infolge eines Gasmangels einen Minimaldruck unterschreitet und gibt mit Hilfe einer Kleinstdurchflussöffnung selbsttätig die Gaszufuhr frei, wenn der Minimaldruck wieder überschritten wird.Such a pressure control device is known from EP-B1 739 504. The pressure rule advises a control valve with an integrated low gas safety device. This blocks the Gas supply automatically off when the outlet pressure due to a lack of gas Minimum pressure falls below and gives automatically with the help of a small flow opening the gas supply is free when the minimum pressure is exceeded again.

Die Gasmangelsicherungen funktionieren wie folgt: Beim Absinken des Eingangsdrucks sinkt ab einem bestimmten Druck auch der Ausgangsdruck. Der Schließteller wird auf einen Sitz gedrückt und verschließt die Durchtrittsöffnung, wenn der Ausgangdruck unterhalb eines Minimaldrucks sinkt. Die Kleinstdurchflussöffnung ermöglicht das Über strömen einer Kleinstmenge und das selbsttätige Öffnen, sobald der Eingangsdruck wieder steigt.The low gas protection devices work as follows: When the inlet pressure drops the outlet pressure also drops from a certain pressure. The locking plate opens pressed a seat and closes the passage opening when the outlet pressure drops below a minimum pressure. The smallest flow opening enables the over flow a small amount and the automatic opening as soon as the inlet pressure rising again.

Um die Sicherheit zu erhöhen, stellt sich nun die Aufgabe, den Gasstrom nicht nur bei Gasmangel, sondern auch beim Auftreten einer unzulässigen Durchflusserhöhung bzw. wenn der Gasvolumenstrom einen maximalen Grenzwert überschreitet, automatisch abzusperren.In order to increase safety, the task now is not just to provide the gas flow Gas shortage, but also when an impermissible flow increase or if the gas volume flow exceeds a maximum limit, automatically shut off.

Eine unzulässige Erhöhung des Gasvolumenstroms entsteht als Folge eines Lecks in dem Rohrleitungsnetz, das dem Druckregelgerät nachgeschaltet ist. Ein Leck kann auf grund einer bewussten Manipulation oder einer versehentlichen Beschädigung am Rohrleitungsnetz entstehen.An inadmissible increase in the gas volume flow arises as a result of a leak in the pipeline network, which is connected downstream of the pressure regulator. A leak can occur due to deliberate manipulation or accidental damage to the Pipeline network arise.

Zum automatischen Absperren von Gasleitungen bei derartigen Schadensfällen ist be kannt, vor Gasarmaturen oder Gasgeräten, Gasströmungswächter einzubauen. Diese unterbrechen die Gaszufuhr, wenn der Durchfluss einen maximalen Grenzwert übersteigt. Nachteilig ist, dass es sich hier um gesonderte Bauteile handelt, die einen zusätzlichen Installations- und Wartungsaufwand verursachen.For the automatic shut-off of gas lines in the event of such damage, be knows to install gas flow monitors in front of gas fittings or gas devices. This cut off the gas supply when the flow rate reaches a maximum limit exceeds. The disadvantage is that these are separate components that one cause additional installation and maintenance effort.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein Druckregelgerät mit integrierter Gasman gelsicherung mit möglichst geringem zusätzlichen Aufwand derart weiterzuentwickeln, dass das Druckregelgerät vollständig abgesperrt wird, wenn der Gasvolumenstrom bzw. der Durchfluss einen Grenzwert überschreitet.The object of the invention is accordingly a pressure regulator with an integrated Gasman to further develop gel protection with as little additional effort as possible, that the pressure regulator is completely shut off when the gas volume flow or the flow exceeds a limit.

Diese Aufgabe wird durch ein Druckregelgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pressure control device with the features of claim 1 solved.

Bei dieser Lösung ist besonders vorteilhaft, dass ein Gasströmungswächter in Form eines gesonderten Bauteils nicht notwendig ist. Zusätzliche Dichtstellen werden ver mieden.With this solution it is particularly advantageous that a gas flow monitor is in shape a separate component is not necessary. Additional sealing points are ver avoided.

Der Gasstrom-Führungsring bildet einen rohrförmigen Strömungsweg für das Gas und lenkt den Gasstrom auf den Schließteller, so dass ein Stau entsteht, weil der Durchtrittsquerschnitt für das Gas zwischen Schließteller und Gasstrom-Führungsring auf einen schmalen Ringspalt reduziert wird. Dies führt zu einer Geschwindigkeitserhöhung des Gases mit der Folge, dass ein Druckabfall entsteht, dessen Höhe durchflussabhängig ist. Die entstehenden dynamischen Kräfte am Schließteller bewirken bei Überschreiten eines maximalen Durchfluss-Grenzwertes, dass der Schließteller entgegen der Federkraft des Federelements die Durchtrittsöffnung verschließt. Die Federkraft des Federelements wird in Abhängigkeit von einem definierten maximalem Grenzwert des Durchflusses festgelegt.The gas flow guide ring forms a tubular flow path for the gas and directs the gas flow onto the locking plate so that a jam occurs because of the Passage cross-section for the gas between the locking plate and the gas flow guide ring is reduced to a narrow annular gap. This leads to a Speed increase of the gas with the consequence that a pressure drop occurs, the height of which depends on the flow. The dynamic forces that arise If a maximum flow limit value is exceeded, that the locking plate against the spring force of the spring element Closure opening closes. The spring force of the spring element is dependent of a defined maximum flow limit.

Vorteilhafterweise ist der Schließteller eingangsseitig angeordnet. Das hat den großen Vorteil, dass die Unterbrechung des Gasstroms weitestgehend unabhängig vom Eingangsdruck erfolgt, so dass eine werkseitige Voreinstellung des Schließdurchflusses in verschiedenen Abschalt-Leistungsklassen erfolgen kann. Beispielsweise können gleichartige Geräte mit Schaltgrenzen von z. B. 6 m³/h, 10 m³/h oder 15 m³/h hergestellt werden.The locking plate is advantageously arranged on the input side. This has the great advantage that the interruption of the gas flow is largely independent of the inlet pressure, so that the closing flow can be preset in the factory in various shutdown performance classes. For example, similar devices with switching limits of z. B. 6 m ³ / h, 10 m ³ / h or 15 m ³ / h.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.The invention is described below with reference to a preferred embodiment Connection in connection with the drawing explained.

Die Zeichnung zeigt inThe drawing shows in

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gasdruckregelgerät; FIG. 1 is a section through a gas pressure regulator;

Fig. 2 das Regelventil des Gasdruckreglers in vergrößerter Darstellung. Fig. 2, the control valve of the gas pressure regulator in an enlarged view.

Das Druckregelgerät für Gase nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 mit einem Einlasska nal 2 und einem Auslasskanal 3 auf.The pressure regulator for gas according to Fig. 1 has a housing 1 with a Einlasska nal 2 and an exhaust passage 3.

Eine Durchtrittsöffnung 4, die sich zwischen dem Einlasskanal 2 und dem Auslasska nal 4 befindet, wird von einem Regelventil 5 beherrscht.A passage opening 4 , which is located between the inlet duct 2 and the outlet duct 4 , is controlled by a control valve 5 .

Das Regelventil 5, das in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist, umfasst eine Ventilspindel 6, an deren einem Ende sich eine Arbeitsmembran 7 und am anderen Ende ein Ventilteller 8 befindet. Die Durchtrittsöffnung 4 wird in einem Ventildurchgang 9 ausgebildet, der auf übliche Art und Weise im Gehäuse 1 befestigt ist. Der Ventildurchgang 9 weist ausgangsseitig ein Ventilsitz 10 für den Ventilteller 8 auf und eingangsseitig einen Schließtellersitz 11 für einen Schließteller 12 auf, der auf der Ventilspindel 6 über eine Schiebepassung 13 beweglich angeordnet ist. Der Schließteller 12, in dem eine nicht dargestellte Kleinstdurchflussöffnung ausgebildet ist, wird mittels eines Federelements 14 in Form einer Druckfeder, die sich an der Ventilspindel 6 abstützt, in Offenstellung gehalten. Durch die Wahl der Federkraft wird der Grenzwert des Gasdurchflusses, der nicht überschritten werden darf, d. h. der Schließvolumenstrom festgelegt.The control valve 5 , which is shown enlarged in FIG. 2, comprises a valve spindle 6 , at one end of which there is a working diaphragm 7 and at the other end a valve disk 8 . The passage opening 4 is formed in a valve passage 9 which is fastened in the housing 1 in the usual manner. The valve passage 9 has on the output side a valve seat 10 for the valve plate 8 and on the input side a closing plate seat 11 for a closing plate 12 which is movably arranged on the valve spindle 6 via a sliding fit 13 . The closing plate 12 , in which a small flow opening (not shown) is formed, is held in the open position by means of a spring element 14 in the form of a compression spring which is supported on the valve spindle 6 . The limit value of the gas flow, which must not be exceeded, ie the closing volume flow, is determined by the choice of spring force.

Der Schließteller 12 ist unter Bildung eines rohrförmigen Strömungsweges 15 für das Gas von einem Gasstrom-Führungsring 16 umgeben, der sich von der Durchtrittsöffnung 4 bis stromauf des Schließtellers 12 erstreckt. Damit wird eine auf den Schließteller 12 gerichtete Gasströmung erreicht. Aufgrund der Umlenkung des Gasstroms entstehen am Schließteller 12 die notwendigen dynamischen Kräfte, um den Schalt- bzw. Schließvorgang zu bewirken.The closing plate 12 is surrounded by a gas flow guide ring 16 , which forms a tubular flow path 15 for the gas and extends from the passage opening 4 upstream of the closing plate 12 . A gas flow directed at the closing plate 12 is thus achieved. Due to the deflection of the gas flow, the necessary dynamic forces arise at the closing plate 12 in order to effect the switching or closing process.

Der Gasstrom-Führungsring 16 kann auf beliebige Weise gestaltet und mit dem Ventildurchgang 9 oder dem Gehäuse 1 verbunden werden. So kann der Gasstrom- Führungsring aus dünnwandigem Kunststoff bestehen und in eine Nut im Ventildurchgang eingesteckt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Gasstrom- Führungsring 16 als Teil des Gehäuses auszubilden.The gas flow guide ring 16 can be designed in any manner and connected to the valve passage 9 or the housing 1 . For example, the gas flow guide ring can be made of thin-walled plastic and inserted into a groove in the valve passage. However, it is also possible to design the gas flow guide ring 16 as part of the housing.

Claims

1. Pressure regulator for gas, especially for natural gas
with a housing ( 1 ) which has an inlet channel ( 2 ) and an outlet channel ( 3 ), with a passage opening ( 4 ) arranged between the inlet channel ( 2 ) and the outlet channel ( 3 ),
with a control valve plate ( 8 ) which interacts with the passage opening ( 4 ) and which is connected to a working diaphragm ( 7 ) by means of a valve spindle ( 6 ),
with a gas deficiency closing plate ( 12 ) which is assigned to the passage opening ( 4 ) in an axially displaceable manner and which is held in the open position by a spring element ( 14 ),
characterized by
that the gas shortage closing plate ( 12 ) is surrounded by a gas flow guide ring ( 16 ) which forms a tubular flow path ( 15 ) for the gas,
wherein the gas flow guide ring ( 16 ) extends in the axial direction from the passage opening ( 4 ) to the gas shortage closing plate ( 12 ) and
wherein the spring force of the spring element ( 14 ) is determined as a function of an upper limit of the flow.

2. Pressure control device according to claim 1 or 2, characterized in that the gas shortage closing plate ( 12 ) is arranged on the input side on the valve spindle ( 6 ).