DE2130601C3 - Gas pressure regulator - Google Patents
Gas pressure regulatorInfo
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Description
4040
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasdruckregler zum Einbau zwischen der Hochdruck- und Niederdruckstrecke einer Gasleitung mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse befindlichen dornförmigen Ventilsitz, der an einem Ende Drosselöffnungen für den Gasdurchtritt besitzt und am anderen Ende einen bewegbaren Steuerschieber aufweist. Ein solcher Gasdruckregler ist aus dem UdSSR-Erfinderschein 183 550 bekannt.The present invention relates to a gas pressure regulator for installation between the high pressure and low-pressure section of a gas line with a housing, a mandrel-shaped one located in the housing Valve seat with throttle openings for the passage of gas at one end and a movable one at the other end Has control slide. Such a gas pressure regulator is from the USSR inventor's certificate 183 550 known.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet von solchen Gasdruckreglern ist das Drosseln von feuchten Gasen, wobei der Regler unmittelbar in die Hauptgasleitung eingebaut wird. Dabei können Ausscheidungen von Kristallhydraten auftreten, was zu Schwierigkeiten, insbesondere wegen der Erschwerung der Bewegung des Steuerschiebers führt.A preferred area of application for such gas pressure regulators is the throttling of humid gases, whereby the regulator is installed directly in the main gas line. Thereby excretions of Crystal hydrates occur, causing difficulties, particularly because of the difficulty in moving the Control slide leads.
Bei iem bekannten Gasdruckregler wird versucht, dadurch Abhilfe zu schaffen, daß an der Verbindungsstelle zwischen Regleraustrittsstutzen und der Gasleitung eine thermische Isolierung vorgesehen wird, die den Ventilsitz vom Rohr trennt. In der Praxis zeigt es sich jedoch, daß allein eine thermische Isolierung nicht ausreicht, um die notwendigen Temperaturverhältnisse zu gewährleisten. Die Kristallhydratausscheidungen können nicht völlig verhindert werden.In the case of a known gas pressure regulator, an attempt is made to To remedy this, that at the connection point between the regulator outlet nozzle and the gas line thermal insulation is provided that separates the valve seat from the pipe. In practice it shows However, thermal insulation alone is not sufficient to achieve the necessary temperature conditions to ensure. The crystal hydrate precipitations cannot be completely prevented.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gasdruckregler anzugeben, bei dem Kristallhydratausscheidungen zuverlässig verhindert werden. Dabei wird Gebrauch gemacht von einer Beheizung, wie sie aus der DTPS 334970 allgemein zur Entfernung von Naphthalin aus Gasleitungen an sich bekannt istThe object of the present invention is to specify a gas pressure regulator in which crystal hydrate precipitates reliably prevented. Use is made of heating, as it is from the DTPS 334970 is generally known per se for the removal of naphthalene from gas lines
Ausgehend von einem Gasdruckregler der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zum Verhindern von Kristallhydratausscheidungen aus dem strömenden Gas der Ventilsitz hohl ausgeführt ist und daß dieser Hohlraum mit einer Heizmittelquelle verbundenStarting with a gas pressure regulator of the type described at the outset, the problem posed is achieved proposed according to the invention that to prevent crystal hydrate precipitations from the flowing Gas, the valve seat is made hollow and that this cavity is connected to a heating medium source
Es ist dabei besonders zweckmäßig, als Heizmittelquelle ein Wirbelrohr zu verwenden, welches an die Hochdruckstrecke der Gasleitung angeschlossen wird und dessen Heißgasaustritt mit dem Hohlraum des Reglers verbunden wird, während sein Kaltgasaustritt in die Niederdruckstrecke mündetIt is particularly useful to use a vortex tube as the heating medium source, which is attached to the The high-pressure section of the gas line is connected and its hot gas outlet with the cavity of the Regulator is connected while its cold gas outlet opens into the low-pressure section
Durch die vorgeschlagene Verwendung eines Wirbelrohres ergibt sich die Möglichkeit der Reglerheizung mit geringstem apparativen Aufwand und ohne jede zusätzliche Energiequelle. Die Druckenergie des aus der Hochdruckstrecke abgezapften und dem Wirbelrohr zugeführten Teilstroms des Gases wird in Wärmeenergie umgewandelt die das aus dem Wirbelrohr austretende Heizgas enthält welches zum Heizen des Reglers dientThe proposed use of a vortex tube results in the possibility of regulator heating with the least amount of equipment and without any additional energy source. The pressure energy of the The partial flow of the gas tapped from the high-pressure section and fed to the vortex tube is converted into thermal energy converted which contains the hot gas emerging from the vortex tube which is used to heat the Controller is used
Bei Verwendung eines Wirbelrohres als Heizmittelquelle ist es weiterhin zweckmäßig, daß im Hohlraum des Ventilsitzes des Reglers ein Einsatz untergebracht ist und das Heißgas in den Raum zwischen Ventilsitz und Einsatz zuströmt, während es durch einen im Einsatz vorgesehenen Kanal, welcher direkt in die Niederdruckstrecke mündet ausströmtWhen using a vortex tube as a source of heating medium it is also useful that an insert is housed in the cavity of the valve seat of the regulator and the hot gas flows into the space between the valve seat and insert while it is in use provided channel, which flows out directly into the low-pressure section
Auf diese Weise werden Strömungsverhältnisse erreicht, die den gesamten kondensationsgefährdeten Bereich zuverlässig heizen und vor Kristallhydratausscheidungen schützen. Es ist hierfür weiterhin noch zweckmäßig, daß der Abströmkanal des Heißgases und der gedrosselte Hauptgasstrom auf gleicher Höhe in die Niederdruckstrecke mündet wobei der gedrosselte Hauptstrom durch einen zwischen Ausströmkanal und Wand des Einsatzes gebildeten Ringkanal ausströmt. In this way, flow conditions are achieved that affect the entire area at risk of condensation heat reliably and protect against crystal hydrate precipitations. It is still there for this expedient that the discharge duct of the hot gas and the throttled main gas flow at the same level The throttled main flow flows through an outflow channel between the low-pressure section and the ring channel formed wall of the insert flows out.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels, welches in den Zeichnungen dargestellt ist weiter erläutert. Es zeigtThe invention is described below on the basis of an exemplary embodiment, which is shown in the drawings is further explained. It shows
F i g. 1 den erfindungsgemäßen Gasdruckregler imF i g. 1 the gas pressure regulator according to the invention in
LängsschnittLongitudinal section
F i g. 2 den Schnitt H-II der F i g. 1,F i g. 2 the section H-II of FIG. 1,
F i g. 3 das Schaltschema des Gasdruckreglers an der Gasleitung und an der Heizmittelquelle.F i g. 3 the circuit diagram of the gas pressure regulator on the gas line and on the heating medium source.
Der Gasdruckregler 1 (Fig. 1) wird zwischen der Hochdruckstrecke 2 und der Niederdruckstrecke 3 der Gasleitung eingebaut und enthält zunächst ein Gehäuse 4 (F i g. 1, 2), in dem sich ein dornförmiger hohler Ventilsitz 5 befindet. Der Ventilsitz ist an der Stirnwand des Gehäuses an der Seite der Niederdruckstrecke 3 befestigt und besitzt an seinem einen Ende Drosselfenster 6 für Gasdurchtritt. An dem anderen Ende des Ventilsitzes sitzt ein Schieber 7. Zwischen dem Schieber und dem Ventilsitz besteht eine nachgiebige Verbindung durch eine RückstellTeder 8, die sich im Raum 9 zwischen dem Boden des Schiebers 7 und Ventilsitz 5 befindet. Die nachgiebige Verbindung des Schiebers mit dem Ventilsitz kann auch durch ein Gaspolster im Raum 9 erreicht werden.The gas pressure regulator 1 (Fig. 1) is between the high pressure section 2 and the low pressure section 3 of the Gas line installed and initially contains a housing 4 (F i g. 1, 2), in which a mandrel-shaped hollow valve seat 5 is located. The valve seat is on the front wall of the The housing is fastened to the side of the low-pressure section 3 and has a throttle window 6 at one end for gas passage. At the other end of the valve seat there is a slide 7. Between the slide and the valve seat is a resilient connection through a RückstellTeder 8, which is located in the space 9 between the bottom of the slide 7 and valve seat 5 is located. The compliant connection of the slide with the valve seat can also be reached by a gas cushion in space 9.
Kunststoff-Ringe 10 dichten den Schieber 7 gegen den Ventilsitz 5 ab.Plastic rings 10 seal the slide 7 against the valve seat 5 from.
Für diesen Zweck eignen sich auch andere Dich-Other seals are also suitable for this purpose.
tungsstoffe mit geringem Reibungsfaktor.materials with a low friction factor.
Der Schieber 7 deckt die Drosselfester ab. Seine Verstellung erfolgt durch Druckänderung im Raum 9. Hierzu ist der Raum 9 durch den Kanal 12 im Ventilsitz 5 mit dem Steuerorgan 11 verbunden. Als Hilfsenergie dient das Hochdruckgas, welches aus der Gasleitung abgenommen und durch das Rohr 13 dem Steuerorgan zugeleitet wird. Die Kanäle 14 und 15 verbinden das Steuerorgan 11 mit der Niederdruckstrecke 3 der Gasleitung. Der Kanal 14 dient zur Druckübefwachung in der Niederdruckstrecke 3. Steigt der Druck über den vorgegebenen Wert, so deckt das Steuerorgan 11 den Kanal 12 ab und unterbricht den Hochdruckgaszutritt zum Raum 9. Dabei wird der Schieber durch die in den Regler 1 ankommende Hochdruckströmung v;rschcben und deckt die Drosselfenster 6 ab. Das überflüssige Hochdruckgas wird bei Abdeckung des Kanals 12 vom Steuerorgan 11 durch den Kanal 15 abgeleitetThe slide 7 covers the throttle solid. It is adjusted by changing the pressure in room 9. For this purpose the space 9 is connected to the control member 11 through the channel 12 in the valve seat 5. As auxiliary energy the high pressure gas is used, which is taken from the gas line and through the pipe 13 to the control element is forwarded. The channels 14 and 15 connect the control element 11 to the low-pressure path 3 of the gas line. The channel 14 is used to monitor the pressure in the low-pressure section 3. If the pressure rises above the predetermined value, the control element 11 covers the Channel 12 and interrupts the high pressure gas admission to room 9. The slide is pushed through the into the Regulator 1 v; rschcben incoming high pressure flow and covers the throttle window 6 from. The superfluous When the channel 12 is covered, high-pressure gas is diverted from the control element 11 through the channel 15
Der Drosselschieber kann auch innerhalb des Ventilsitzes angeordnet werden.The throttle slide can also be arranged inside the valve seat.
Im Hohlraum des Ventilsitzes 5 ist ein Einsatz 16 vorhanden. Er hat eine solche Gestaltung, daß zwischen ihm und der Innenwandung des Ventilsitzes 5 eine vom gedrosselten Gas getrennte Kammer 17 vorhanden bleibt. Durch diese Kammer wird ein Heizmittel zur Ventilsitzvorwärmung geleitet. Konstruktiv stellt der Einsatz 16 einen koaxial im Ventilsitzhohlraum angeordneten Zylinder mit Angüssen 18 an den Fenstern dar. Diese Angüsse trennen die Kammer 17 von dem durch die Fenster 6 strömenden Fördergas. Der Kanal 19 im Ventilsitz 5 verbindet die Kammer 17 mit einer Heißgasquelle 20 (F i g. 3) und der Kanal 21 im Ventilsitzeinsatz 16 mit der Niederdruckstrecke 3 der Gasleitung. Der Kanal 21 dient zur Ableitung des Heizmittels.An insert 16 is present in the cavity of the valve seat 5. It has such a design that between him and the inner wall of the valve seat 5, a chamber 17 separated from the throttled gas is present remain. A heating medium for preheating the valve seat is passed through this chamber. Constructive the insert 16 is a coaxially arranged in the valve seat cavity cylinder with sprues 18 to the Windows. These sprues separate the chamber 17 from the conveying gas flowing through the window 6. The channel 19 in the valve seat 5 connects the chamber 17 to a hot gas source 20 (FIG. 3) and the channel 21 in the valve seat insert 16 with the low-pressure section 3 of the gas line. The channel 21 serves to derive the Heating means.
Das durch die Fenster 6 einströmende gedrosselte Gas wird durch den Ringspalt abgeleitet, der zwischen der Außenwandung des Kanals 21 und der Innenwandung des Einsatzes 16 gebildet wird.The throttled gas flowing in through the window 6 is diverted through the annular gap between the outer wall of the channel 21 and the inner wall of the insert 16 is formed.
Die unmittelbare Verbindung der Heizkammer 17 mit der Gasleitungstrecke 3 ist nur in den Fällen vorteilhaft, wenn zur Ventilbeheizung ein Teil des aus der Hochdruckstrecke 2 abgezweigten Stromes benutzt wird.The direct connection of the heating chamber 17 to the gas line section 3 is only advantageous in cases if a part of the flow branched off from the high pressure section 2 is used for valve heating will.
Werden andere Heizmittel verwendet, so trennt man die Heizkammer von der Niederdruckstrecke und sieht besondere Ableitkanäle für das Heizmittel im Ventilsitz vor.If other heating means are used, the heating chamber is separated from the low-pressure section and you can see special drainage channels for the heating medium in the valve seat.
Bei der in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsvariante dient ein Wirbelrohr 20 (F i g. 3) als Heizmittelquelle. Es ist mit dem Rohr 22 an der Hochdruckstrecke 2 der Gasleitung angeschlossen. Im Wirbelrohr vollzieht sich die energetische Trennung eines abgezweigten Hochdruckgasstromes in zwei Teilströme mit verschiedener Temperatur, wobei das Heißgas zur Ventilsitzbeheizung benutzt wird.In the embodiment variant shown in the drawings, a vortex tube 20 (FIG. 3) serves as a Heating medium source. It is connected with the pipe 22 to the high pressure section 2 of the gas line. In the vortex tube the energetic separation of a branched high-pressure gas stream into two partial streams takes place with different temperatures, whereby the hot gas is used to heat the valve seat.
Die sich im Wirbelrobr vollziehende energetische Trennung des Gasstromes besteht darin, daß das durch das Rohr 22 unter hohem Druck zugeleitete und in einer Düse bis zur kritischen Geschwindigkeit beschleunigte Gas zunächst in das Wirbelrohr tangential einströmt und sich infolge auftretender Drallbewegung in zwei Teilströme trennt, wobei sich die heiUere Außenströmung in der Pfeilrichtung A und die kältere Innenströmung in der Pfeilrichtung B bewegt Das bei diesem Vorgang anfallende Heißgas wird als Heizmitte] durch das Rohr 23 und den Kanal 19 der Heizkammer 17 zugeleitetThe energetic separation of the gas flow that takes place in the vortex tube consists in the fact that the gas fed through the pipe 22 under high pressure and accelerated in a nozzle up to the critical speed first flows tangentially into the vortex tube and separates into two partial flows as a result of the swirling movement that occurs the hotter external flow moves in the direction of the arrow A and the colder internal flow in the direction of the arrow B
Der Heizgasdruck kann beträchtlich höher als der Druck an der Niederdruckstrecke 3 der Gasleitung gewählt sein. In diesem Falle entfällt der Kanal 21 zwischen der Heizkammer 17 und der Niederdruckstrecke 3, da die beiden Gase unmittelbar an den Drosselfenstern 6 gemischt werden.The heating gas pressure can be selected to be considerably higher than the pressure on the low-pressure section 3 of the gas line be. In this case, the channel 21 between the heating chamber 17 and the low-pressure path is omitted 3, since the two gases are mixed directly at the throttle windows 6.
Das am anderen Wirbelrohraustritt 20 abgenommene Kaltgas wird durch das Rohr 24 direkt in die Niederdruckstrecke 3 abgeführt.The cold gas taken from the other vortex tube outlet 20 is fed through the tube 24 directly into the low-pressure section 3 discharged.
Eine weitere Temperaturerhöhung des Heißgases kann durch einen Ejektor (in der Zeichnung nicht angedeutet) erreicht werden, den man in das Rohr 24 vor dem Anschluß an der Strecke 3 einbaut.A further increase in the temperature of the hot gas can be achieved by an ejector (not indicated in the drawing) can be achieved, which is built into the pipe 24 before the connection to the route 3.
Der beschriebene Gasdruckregler hat folgende Wirkungsweise: Das aus dem Wirbelrohr austretende Heißgas hat eine Temperatur von 30 bis 8O0C und gibt seine Wärme an die Wände des Ventilsitzes 5 und des Einsatzes 16 ab. Bei Durchströmung der Drosselfenster steigt die Gasgeschwindigkeit, sinken der Gasdruck und die Gastemperatur. Infolge der Temperaturabsenkung scheiden die Kristallhydrate an der Außenfläche des Ventilsitzes 5 und des Schiebers 7 aus. Da aber der Ventilsitz 5 durch das vom Wirbelrohr 20 ankommende Heißgas beheizt wird, ist die Haftkraft zwischen den anfallenden Kristallen und den Reglerteilen 5 und 7 verhältnismäßig gering, und die anfallenden Kristalle werden von der Strömung mitgerissen.The gas pressure regulator described has the following effects: The light emerging from the vortex tube of hot gas has a temperature of 30 to 8O 0 C and gives its heat to the walls of the valve seat 5 and the insert 16 from. When the flow passes through the throttle window, the gas velocity increases, the gas pressure and the gas temperature decrease. As a result of the drop in temperature, the crystal hydrates separate out on the outer surface of the valve seat 5 and the slide 7. However, since the valve seat 5 is heated by the hot gas arriving from the vortex tube 20, the adhesive force between the crystals and the regulator parts 5 and 7 is relatively low, and the crystals are carried away by the flow.
Die Ventilsitzbeheizung im Bereich der Drosselfenster verhindert also die Verklemmung des Schiebers 7 bei Bewegung auf dem Ventilsitz im laufenden Betrieb.The valve seat heating in the area of the throttle window thus prevents the slide 7 from jamming when moving on the valve seat during operation.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Regler hat sich seit einem Jahr als Druckregler in der Gasleitung einer Gasregelstation als zuverlässig bewährt. Während dieser Betriebszeit wurde keine Kristallhydratablagerung am Ventilsitz und am Schieber festgestellt. Die Heißgastemperatur betrug während des Betriebs etwa 5O0C und die Temperatur, bei der die Kristallhydratausscheidung beginnt, schwankte zwischen —2 und -0,5° C bei einem Druck von etwa 40 kp/cm2.A regulator designed according to the invention has proven itself to be reliable for a year as a pressure regulator in the gas line of a gas control station. During this period of operation, no crystal hydrate deposits were found on the valve seat or on the slide. The hot gas temperature during operation about 5O 0 C and the temperature at which the Kristallhydratausscheidung begins fluctuated from -2 to -0.5 ° C at a pressure of about 40 kp / cm 2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
Priority Applications (1)
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| DE19712130601 DE2130601C3 (en) | 1971-06-21 | 1971-06-21 | Gas pressure regulator |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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| DE2130601A1 DE2130601A1 (en) | 1973-01-11 |
| DE2130601B2 DE2130601B2 (en) | 1975-02-27 |
| DE2130601C3 true DE2130601C3 (en) | 1975-10-02 |
Family
ID=5811286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10151321B4 (en) * | 2001-10-17 | 2006-04-13 | Mischner, Jens, Prof. Dr.-Ing. | Gas pressure regulator |
| DE10238541B4 (en) * | 2001-10-17 | 2007-10-25 | Mischner, Jens, Prof. Dr.-Ing. | Gas pressure regulator |
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-
1971
- 1971-06-21 DE DE19712130601 patent/DE2130601C3/en not_active Expired
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| DE10151321B4 (en) * | 2001-10-17 | 2006-04-13 | Mischner, Jens, Prof. Dr.-Ing. | Gas pressure regulator |
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| DE2130601B2 (en) | 1975-02-27 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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