DE19820931A1

DE19820931A1 - Pressure reduction unit for gas

Info

Publication number: DE19820931A1
Application number: DE19820931A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Huber
Original assignee: Heat Waermetechnische Anlagen GmbH
Current assignee: Heat Waermetechnische Anlagen GmbH
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1998-05-09
Publication date: 1998-12-03
Also published as: HU9801261D0; AT405439B; HU226156B1; HUP9801261A3; HUP9801261A2; ATA93697A

Abstract

The pressure reduction unit for the delivery of gas to high, medium and low-pressure lines consists of a common housing assembled from components in a flangeless manner. Gas, entering at (1), passes through a filter before entering the pressure regulation section. This section contains the regulator and a safety valve (10). The gas leaves at (24) after passing through an enlargement section and silencer (27).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasarmatur, insbesondere eine Reduzierstation für Hoch-, Mittel- und Niederdruckgassysteme gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a gas valve, in particular a reducing station for high, medium and low pressure gas systems according to the preamble of claim 1.

Üblicherweise spricht man bei einem Gasdruck bis 0,1 bar von Niederdruck, bis 4 bar von Mitteldruck und über 4 bar von Hochdruck.Usually one speaks at a gas pressure of up to 0.1 bar low pressure, up to 4 bar Medium pressure and over 4 bar of high pressure.

In Gasversorgungsnetzen wird zum Zweck der effizienteren Beförderung das Gas mit sehr hohem Druck von üblicherweise bis zu 80 bar in Pipelines befördert. Für kleinere Versorgungsnetze wird dieser Druck mit Hilfe von Reduzierstationen auf Werte von üblicherweise 4 bis 16 bar herabgesetzt. Durch die Druckreduktion kommt es physikalisch bedingt zu einem Temperaturverlust des Gases, welchem durch Vorwärmung des Gases in oder nach der Reduzierstation begegnet werden muß. Die AT 401 618 B beschreibt beispielsweise eine Gasarmatur, insbesondere eine Reduzierstation für Hochdruckgasleitungen, bestehend aus zumindest einer Filtereinheit, zumindest einem Vorwärmer und zumindest einer zusätzlichen Absperr- und/oder Regelarmatur, welche diese Druckreduktion bewerkstelligt. Zur Schaffung einer Gasarmatur mit geringem Platzbedarf und hoher Bedienerfreundlichkeit sowie niedrigen Serviceansprüchen, die auch speziell für den Hochdruckbereich einsetzbar ist und bei größtmöglicher Sicherheit gegen Leckstellen die Anforderungen für eine konsequente Druckregelung bzw. Sicherheitsabschaltung erfüllt, ist gemäß der AT 401 618 B vorgesehen, daß in einem einstückigen Gehäuse mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß hintereinanderliegende Abschnitte als die oder jede Filtereinheit, anschließend der oder jeder Vorwärmer und abschließend als zumindest eine Absperr- oder Regelarmatur mit den zugehörigen Elementen ausgebildet sind, wobei zwischen den besagten Abschnitten direkte, flanschlose Übergänge vorgesehen sind. Bevor das Gas dem Endverbraucher zugeleitet wird, erfolgt eine nochmalige Reduktion des Gasdrucks von üblicherweise 4 bis 16 bar auf üblicherweise etwa 1 bar.In gas supply networks, the gas is used for the purpose of more efficient transportation high pressure of up to 80 bar in pipelines. For smaller ones Supply networks this pressure is reduced to values of by means of reducing stations usually reduced from 4 to 16 bar. The pressure reduction happens physically due to a temperature loss of the gas, which is caused by preheating the gas in or must be met after the reducing station. AT 401 618 B describes for example a gas valve, in particular a reducing station for High-pressure gas lines, consisting of at least one filter unit, at least one Preheater and at least one additional shut-off and / or control valve, which this Pressure reduction accomplished. To create a gas valve with a small footprint and high user friendliness as well as low service requirements, which are also especially for the high pressure area can be used and with the greatest possible security against leaks Requirements for consistent pressure control or safety shutdown are met according to AT 401 618 B provided that in a one-piece housing with a Gas inlet and gas outlet sections in series as the or each Filter unit, then the or each preheater and finally as at least one Shut-off or control valve are formed with the associated elements, wherein direct, flangeless transitions are provided between said sections. Before the gas is supplied to the end user, the Gas pressure from usually 4 to 16 bar to usually about 1 bar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Gasarmatur, insbesondere einer Reduzierstation, insbesondere für den oben zuletzt angegebenen Bereich der Gasdruckreduktion, welche möglichst geringe Baugröße und niedriges Gewicht, hohe Bedienungsfreundlichkeit sowie niedrige Serviceansprüche sowie im Betrieb möglichst geringen Geräuschpegel entwickelt und darüberhinaus die notwendigen Sicherheitsvorschriften erfüllt. The object of the present invention is to create a gas valve, in particular a reducing station, in particular for the area indicated last the gas pressure reduction, which is as small as possible in size and low in weight, high Ease of use as well as low service requirements and in operation as possible developed low noise level and also the necessary Safety regulations met.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die hintereinanderliegenden Abschnitte als zumindest ein Filterabschnitt und ein Druckregelabschnitt mit zumindest einem Gasdruckregler allenfalls mit zumindest einem Sicherheitsabsperrventil ausgebildet sind, und daß vor dem Gasauslaß eine Aufweitungskammer zur Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Gases im gemeinsamen Gehäuse vorgesehen ist. Aufgrund der niedrigeren Drucke (bis max. 16 bar) ist bei der Druckreduktion der Temperaturverlust so gering, daß eine Vorwärmung des Gases nicht erforderlich ist und somit der üblicherweise zur Vorwärmung verwendete Wärmetauscher entfallen kann. Dadurch sowie aufgrund der gemeinsamen Unterbringung des Filterabschnittes und des Druckregelabschnittes in einem Gehäuse ist eine kompakte Baugröße der Armatur ohne Zwischenleitungen mit Flanschen möglich, was auch einen niedrigeren Montage- und Wartungsaufwand bewirkt. Erfindungsgemäß ist vor dem Gasauslaß eine Aufweitungskammer vorgesehen, welche eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Gases bewirkt. Die niedrigere Strömungsgeschwindigkeit bewirkt geringere Schallpegel in der Gasarmatur. Darüberhinaus weist die Gasströmung hinter dem Gasauslaß weniger Turbulenzen auf, weshalb allfällige sogenannte Beruhigungsstrecken kürzer ausfallen können und somit eine weitere Verringerung der Baugröße möglich ist. Solche Beruhigungsstrecken werden üblicherweise vor dem Anschluß von Rückkopplungsleitungen zur Messung des Gasdruckes in der Ausgangsleitung vorgesehen, um zu große Schwingungen bei der Gasdruckregelung zu vermeiden.The problem is solved in that the successive sections as at least a filter section and a pressure control section with at least one gas pressure regulator at most are formed with at least one safety shut-off valve, and that before the gas outlet an expansion chamber to reduce the flow rate of the gas in the common housing is provided. Due to the lower pressures (up to max. 16 bar) in the pressure reduction the temperature loss is so low that a preheating of the gas is not necessary and therefore the one usually used for preheating Heat exchanger can be omitted. This, as well as due to the shared accommodation of the Filter section and the pressure control section in one housing is a compact Size of the valve without intermediate lines with flanges possible, which is one lower assembly and maintenance costs. According to the invention is before Gas expansion an expansion chamber is provided, which a reduction in Flow rate of the gas causes. The lower flow rate causes lower sound levels in the gas valve. In addition, the gas flow points less turbulence behind the gas outlet, which is why so-called Calming sections can be shorter and thus a further reduction in Size is possible. Such calming sections are usually before the connection of feedback lines for measuring the gas pressure in the outlet line provided to avoid excessive vibrations in the gas pressure control.

Sollte eine weitere Reduktion des ohnedies bereits geringen Schallpegels in der Gasarmatur erforderlich sein, kann in der Aufweitungskammer und/oder vor dem Gasauslaß ein Schalldämpfer od. dgl. angeordnet werden. Dieser kann in bekannter Art beispielsweise als Stahlfüllkörper oder Strömungsteiler ausgeführt sein.Should a further reduction of the already low sound level in the gas valve may be required in the expansion chamber and / or in front of the gas outlet Muffler or the like can be arranged. This can, for example, in a known manner Steel packing or flow divider.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal können im Druckregelabschnitt zumindest zwei Gasdruckregler vorgesehen sein, welche im wesentlichen in der gleichen Ebene, vorzugsweise einer im wesentlichen normal auf die Achse des Filterabschnittes orientierten Ebene, gegenüberliegen, allenfalls kreisförmig um diese Achse herum verteilt. Dadurch wird eine besonders platzsparende und kompakte Ausführung der Gasarmatur erreicht.According to a further feature of the invention, at least two can be in the pressure control section Gas pressure regulator can be provided, which is essentially in the same plane, preferably one oriented essentially normal to the axis of the filter section Level, opposite, at best distributed in a circle around this axis. This will achieved a particularly space-saving and compact design of the gas valve.

Wird das gemeinsame Gehäuse der Gasarmatur aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen hergestellt, kommen gegenüber der üblichen Verwendung von Stahl die Vorteile dieser Materialien in bezug auf leichtere Verarbeitbarkeit, geringeres Gewicht und höhere Korrosionsbeständigkeit zum Tragen.The common housing of the gas valve is made of aluminum or aluminum alloys manufactured, the advantages of this come compared to the usual use of steel Materials related to easier processability, lower weight and higher Corrosion resistance to wear.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen, welche eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasarmatur zeigen, näher erläutert.In the following, the invention is described with reference to the attached figures, which: show a preferred embodiment of the gas fitting according to the invention, explained in more detail.

Darin zeigenShow in it

Fig. 1 eine detaillierte Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasarmatur im Querschnitt, und Fig. 1 is a detailed view of a preferred embodiment of the gas fitting according to the invention in cross section, and

Fig. 2 eine Anwendung der Gasarmatur gemäß Fig. 1 mit zusätzlichem Schalldämpfer. Fig. 2 shows an application of the gas fitting according to FIG. 1 with an additional silencer.

Gemäß Fig. 1 wird das Gas über einen Gaseinlaß 1 der erfindungsgemäßen Gasarmatur zugeführt. Das Gas tritt in einen Filterabschnitt 2 der Armatur ein, wo in einem Filtervorraum 3 eine Grobabscheidung von Verunreinigungen des Gases erfolgt, wonach das Gas zur Feinabscheidung durch ein Filter 4, beispielsweise eine Zellulose-Filterpatrone, geführt wird. Die Verunreinigung des Filters 4 kann mit Hilfe eines Manometers 5, welches den Differenzdruck zwischen Filtereingang und Filterausgang mißt, überwacht werden. Übersteigt der Druckverlust einen zulässigen Bereich, so kann das Filter 4 durch Abnahme des Deckels 6 nach Lösen der Befestigungsschrauben 7 ausgetauscht bzw. gereinigt werden. Der Deckel 6 kann auch mit einem Schnellverschluß ausgerüstet sein. An der Unterseite des Filterabschnitts 2 befindet sich ein Ablaßstutzen 8 für den Austrag etwaiger Staub- oder Flüssigkeits ansammlungen. Da bei der Reduktion des Gasdrucks im Bereich von 16 bar auf etwa kleiner 1 bar eine Vorwärmung des Gases nicht notwendig ist, wird das Gas unmittelbar nach dem Filterabschnitt 2 in den direkt daran anschließenden Druckregelabschnitt 9 mit einem Gasdruckregler 11 und einem integriertem Sicherheitsabsperrventil 10 weitergeleitet. Das Sicherheitsabsperrventil 10, welches bei Über- oder Unterschreiten eines vorgegebenen Druckniveaus automatisch schließt und der Gasdruckregler 11 sind in platzsparender Weise gegenüberliegend angeordnet. Das im Filterabschnitt 2 gereinigte Gas tritt in eine Eintrittskammer 12 ein. Dabei wird im Falle eines unzulässigen Druckanstiegs bzw. Druckabfalls in herkömmlicher Weise ein Ventilteller 13 auf einen Ventilsitz 14 gedrückt, wobei die Wirkung der Schließfeder 15 vom Gasdruck in der Kammer 16 unterstützt wird. Bei geöffnetem Sicherheitsabsperrventil 10 gelangt das Gas über eine Passage 17 zum Gasdruckregler 11. Hier wird über eine Regeldüse 18 und einen Reglersitz 19 über ein Stellgerät 20 mit Membran 21 und Sollwertfeder 22 eine konstante Druckregelung vorgenommen. In einer im Gehäuse weiters integrierten Aufweitungskammer 23 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Gases verringert, was durch beliebige Querschnittsaufweitung in Richtung der Gasströmung bewerkstelligt werden kann. Das Gas tritt durch einen Gasauslaß 24 aus der Armatur aus und kann von dort zum jeweiligen Verbraucher weitergeleitet werden. Zum Anschluß der folgenden Komponenten, wie z. B. Leitungen, sind Gewinde 25 für Befestigungsschrauben in der Gasarmatur vorgesehen, über welche der Anschlußflansch einer Leitung befestigt werden kann. Für optimale Platz- und Montageverhältnisse ist vorgesehen, daß der Gaseinlaß 1 im wesentlichen normal auf die Achse des Filterabschnittes 2 orientiert ist und vorzugsweise an deren Oberseite vorgesehen ist und daß der Gasauslaß 24 axial und/oder um 90° zur Armaturlängsachse gedreht angeordnet ist.Referring to FIG. 1, the gas is supplied through a gas inlet 1 of the gas fitting according to the invention. The gas enters a filter section 2 of the fitting, where a rough separation of impurities in the gas takes place in a filter antechamber 3 , after which the gas is passed through a filter 4 , for example a cellulose filter cartridge, for fine separation. The contamination of the filter 4 can be monitored with the help of a manometer 5 , which measures the differential pressure between the filter inlet and the filter outlet. If the pressure loss exceeds a permissible range, the filter 4 can be replaced or cleaned by removing the cover 6 after loosening the fastening screws 7 . The cover 6 can also be equipped with a quick-release fastener. At the bottom of the filter section 2 is a drain port 8 for the discharge of any dust or liquid accumulations. Since a preheating of the gas is not necessary in the reduction of the gas pressure in the range from 16 bar to approximately less than 1 bar, the gas is passed on immediately after the filter section 2 into the directly adjoining pressure regulating section 9 with a gas pressure regulator 11 and an integrated safety shut-off valve 10 . The safety shut-off valve 10 , which closes automatically when a predetermined pressure level is exceeded or fallen below, and the gas pressure regulator 11 are arranged opposite one another in a space-saving manner. The gas cleaned in the filter section 2 enters an inlet chamber 12 . In the event of an impermissible pressure increase or pressure drop, a valve disk 13 is pressed onto a valve seat 14 in a conventional manner, the action of the closing spring 15 being supported by the gas pressure in the chamber 16 . When the safety shut-off valve 10 is open, the gas reaches the gas pressure regulator 11 via a passage 17 . Here a constant pressure control is carried out via a control nozzle 18 and a regulator seat 19 via an actuator 20 with a membrane 21 and a setpoint spring 22 . The flow velocity of the gas is reduced in an expansion chamber 23 which is further integrated in the housing, which can be accomplished by any cross-sectional expansion in the direction of the gas flow. The gas exits the valve through a gas outlet 24 and can be passed on from there to the respective consumer. To connect the following components, such as. B. lines, threads 25 are provided for fastening screws in the gas fitting, via which the connecting flange of a line can be attached. For optimum space and assembly conditions, it is provided that the gas inlet 1 is oriented essentially normally on the axis of the filter section 2 and is preferably provided on the top thereof and that the gas outlet 24 is arranged axially and / or rotated through 90 ° to the longitudinal axis of the fitting.

In Fig. 2 ist die Gasarmatur gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei im Anschluß an die Armatur an den Gasauslaß 24 eine Leitung 26 angeschlossen ist. Zusätzlich ist in der Aufweitungskammer 23 ein Schalldämpfer 27 zur Senkung des Schallpegels angeordnet. Über die Impulsleitung 28 erfolgt die Impulsabnahme aus der Leitung 26 zur Gasdruckregelung. Da aufgrund der niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten nach dem Gasauslaß 24 in der Gasströmung wenig Turbulenzen herrschen, kann diese Impulsabnahme über die Impulsleitung 28 bereits kurz nach dem Gasauslaß 24 erfolgen. Durch die kürzere sogenannte Beruhigungsstrecke "s" resultiert eine reduzierte Baugröße der Gesamtanordnung, wodurch auch der, die Gesamtanordnung umgebende Raum kleiner ausfallen kann. Über die Impulsleitung 29 wird der für die Funktion des Sicherheitsabsperrventils 10 notwendige, in der Leitung 26 herrschende Ausgangsdruck an das Sicherheitsabsperrventil 10 übertragen. Die Entlüftungsleitung 30 dient zur Abführung des Gases im Falle eines Membranrisses od. dgl. Das Manometer 31 an der Ausgangsleitung 26 dient zur Anzeige des Ausgangsgasdrucks. FIG. 2 shows the gas fitting according to FIG. 1, a line 26 being connected to the gas outlet 24 following the fitting. In addition, a silencer 27 for lowering the sound level is arranged in the expansion chamber 23 . Via the impulse line 28 , the impulse is taken from the line 26 for gas pressure regulation. Since there is little turbulence in the gas flow after the gas outlet 24 due to the lower flow velocities, this pulse decrease can take place shortly after the gas outlet 24 via the pulse line 28 . The shorter so-called calming section "s" results in a reduced overall size of the overall arrangement, as a result of which the space surrounding the overall arrangement can also be smaller. Via the pulse line 29 which is necessary for the function of the safety shut-10, prevailing in the line 26 output pressure is transmitted to the safety shut-tenth The vent line 30 serves to discharge the gas in the event of a membrane tear or the like. The pressure gauge 31 on the outlet line 26 serves to display the outlet gas pressure.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Gasarmatur handelt es sich um eine bevorzugte Konstruktion. Abänderungen der gesamten Anordnung sowie von Details sind im Rahmen der Erfindung möglich. So können beispielsweise im gemeinsamen Gehäuse nach dem Filterabschnitt eine Gasaustritts- und davon getrennt eine Gaseintrittsöffnung für den Anschluß eines Gaszählers vorgesehen sein. The illustrated embodiment of the gas fitting is a preferred one Construction. Changes to the entire arrangement and details are within the scope of Invention possible. For example, in the common housing Filter section a gas outlet and separated from a gas inlet for the Connection of a gas meter can be provided.

Da die Gasarmatur hauptsächlich für die Anwendung bei einem Gasdruck unter 16 bar vorgesehen ist, kann dessen Gehäuse auch aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen hergestellt werden. Diese Materialien weisen hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Gewicht und Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem üblicherweise verwendeten Stahl wesentliche Vorteile auf.Since the gas valve is mainly for use with a gas pressure below 16 bar is provided, the housing can also be made of aluminum or aluminum alloys getting produced. These materials show in terms of processability, weight and Corrosion resistance to the commonly used steel essential Advantages on.

Claims

1. Gas fitting, in particular a reducing station for high-medium and low-pressure gas lines, consisting of a common housing with a gas inlet ( 1 ) and a gas outlet ( 24 ), sections between the gas inlet ( 1 ) and the gas outlet ( 24 ) lying one behind the other with preferably direct, Flangeless transitions are provided, characterized in that the sections lying one behind the other are designed as at least one filter section ( 2 ) and a pressure regulating section ( 9 ) with at least one gas pressure regulator ( 11 ), at most with at least one safety shut-off valve ( 10 ), and in front of the gas outlet ( 24 ) an expansion chamber ( 23 ) for reducing the flow rate of the gas is provided in the common housing.

2. Gas valve according to claim 1, characterized in that a silencer or the like is arranged in the expansion chamber ( 23 ) and / or in front of the gas outlet ( 24 ).

3. Gas valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the pressure regulating section ( 9 ) at least two gas pressure regulators are provided, which are oriented substantially in the same plane, preferably a plane which is essentially normal to the axis of the filter section ( 2 ), opposite, at best distributed in a circle around this axis.

4. Gas valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Common housing is made of aluminum or aluminum alloys.