NL9101763A - Reduceerinrichting. - Google Patents

Description

Reduceerinrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een reduceerinrichting volgens de aanhef van conclusie 1.

Een dergelijke inrichting is in de stand der techniek algemeen bekend. Dergelijke reduceerinrichtingen worden bijvoorbeeld in het "midden-druk"-deel van distributienetwerken voor aardgas gebruikt. Deze bestaan in het algemeen uit een drukregelend deel, een monitordeel en een afslag-deel. Daarbij dient het drukregelend deel primair de drukreducerende functie uit te voeren. Indien dit drukregelende deel faalt wordt de functie daarvan door het monitordeel overgenomen dat op een enigszins hogere druk is afgesteld. Indien het monitordeel faalt, komt het afslag-deel in werking dat op een nog hogere druk afgesteld is. Daarbij wordt echter de doorstroming van gas volledig geblokkeerd. Gebruikelijk was het drie afsluiters met de betreffende functies in serie achter elkaar te plaatsen. Daardoor ontstond echter een aanzienlijk ruimtebeslag. Dit vormt vooral een probleem in steden waar dergelijke reduceerinrichtingen veelvuldig worden toegepast. Het is voor preventief onderhoud van belang dat dergelijke reduceerinrichtingen goed toegankelijk zijn om op eenvoudige wijze de verschillende "zachte" delen te kunnen vervangen. Dit betekende dat altijd verhoudingsgewijs veel ruimte innemende kasten noodzakelijk waren waarbij bovendien in de steden veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen om toegang voor onbevoegden te vermijden. Om aan deze problemen tegemoet te komen is in de stand der techniek een reduceerinrichting voorgesteld waarbij regeldeel en afslagdeel geïntegreerd zijn. Daarbij is aan één zijde van het huis het regeldeel aangebracht en aan de andere zijde het afslagdeel. Hoewel daarmee de constructieve lengte van de reduceerinrichting aanzienlijk beperkt kon worden omdat daarnaast slechts nog een monitordeel geplaatst diende te worden, bleven de problemen met betrekking tot de toegankelijkheid bestaan. Immers indien één van de twee delen naar boven gemonteerd wordt, dient voor het andere naar beneden gerichte deel daaronder voldoende ruimte beschikbaar te zijn voor de betreffende preventieve en andere onderhoudswerkzaamheden.

Het doel van de onderhavige uitvinding is deze nadelen te vermijden. Dit doel wordt bij een hierboven beschreven reduceerinrichting verwezenlijkt door de kenmerkende maatregelen van conclusie 1.

Verrassenderwijs is gebleken dat het mogelijk is het regeldeel en het afslagdeel aan een zijde van het huis te plaatsen. Daarvoor is het echter noodzakelijk het regeldeel uit te voeren met een huls waardoor de klepsteel, die het afslagdeel bedient, opgenomen kan worden. Thans is het mogelijk de reduceerinrichting met de onderzijde dicht nabij de bodem van de inbouwruimte aan te brengen omdat een goede toegankelijkheid aan de onderzijde van ondergeschikt belang is. Daardoor kan het ruimtebeslag verminderd worden terwijl onderhoudswerkzaamheden vergemakkelijkt worden.

Om de reduceerinrichting die steeds gecombineerd zal zijn met een monitordeel verder in omvang te beperken, is volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding dit monitordeel tussen het regeldeel en het afslagdeel aangebracht. Daardoor wordt weliswaar de constructieve afmeting in de hoogte vergroot, maar neemt de constructieve lengte verder af terwijl bovendien het aantal flenzen en daarmee kwetsbare verbindingen beperkt wordt.

De constructie met een bus waardoor de klepsteel zich uitstrekt die in het regeldeel opgenomen is, kan op van bijzonder voordeel zijnde wijze gecombineerd worden met een ringmembraan dat in de drukregeling voorziet van het regeldeel.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering waarbij het monitordeel geplaatst is tussen het afslagdeel en het regeldeel is deze voorzien van eveneens een bus voor het daarin opnemen van de klepsteel waarbij de bus verbonden is met een membraan en het uiteinde van de bus als zittingvlak van een afsluiter dient. Het daarmee samenwerkende zitting-vlak is bij voorkeur een deel van de hierboven beschreven huls van het regeldeel.

Het afslagdeel omvat bij voorkeur een membraan gestuurde vrijgeefin-richting voor de klepstang. Deze vrijgeefinrichting kan uitgevoerd zijn met een van vernauwing voorziene drukbus verbonden met de klepsteel en opgenomen in een van uitsparingen voorziene draaibare huls en een aantal tussen de huls en de drukbus aangebrachte grendellichamen. Daarbij kunnen de grendellichamen een van groeven voorziene huls met verdikte rand omvatten .

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering kan het huis van de reduceerinrichting aan de zijde weg van het regeldeel van filtermidde-len zijn voorzien. Door het bovendien opnemen in een behuizing wordt in een compleet gasstation voorzien, dat zodanige compacte afmetingen heeft, dat dit ondergronds opgenomen kan worden hetgeen met name in steden en andere dichtbevolkte gebieden van belang is.

De uitvinding zal hieronder nader worden verduidelijkt aan de hand van in de tekening afgeheelde uitvoeringsvoorbeelden. Daarbij tonen:

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in zijaanzicht in dwarsdoorsnede;

Fig. 2 een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II uit fig. 1 van de inrichting in geblokkeerde toestand;

Fig. 3 een dwarsdoorsnede overeenkomstig fig. 2 in geopende toestand van de inrichting, en fig. 4 een verdere uitvoering van de uitvinding.

De regel-monitor-afslagafsluiter volgens de onderhavige uitvinding bestaat uit een huis 1, een regeldeel 2, een monitor(bewaak)deel 3 en een afslagdeel 4.

Het huis 1 is voorzien van aansluitflenzen 5 en 6 waarbij 5 de in-gangszijde is en 6 de uitgangszijde. In huis 1 bevindt zich een inlaatbo-ring 7 en een uitlaatboring 8 alsmede een klepsamenstel bestaande uit een klepschotel 9 met afdichtende 0-ring 10 en klepzitting 11, die gevormd wordt door het uiteinde van huls 12. Klepschotel 9 is verschuifbaar tussen twee posities aangebracht op klepsteel 13. Naar boven wordt de uitslag begrensd door een verende ring 14 terwijl de beweging naar beneden begrensd wordt door een 0-ring 15. Klepschotel 9 staat in de in fig. 1 getoonde positie onder belasting van veer 16, die anderzijds aangrijpt op deksel 1 7. dat door middel van bouten 18 aan huis 1 bevestigd is. 0-ring 19 dient ter afdichting van het deksel ten opzichte van het huis. In klepsteel 13 is een kanalenstelsel 20 opgenomen. In de naar beneden gebrachte positie van de klepschotel 9. zoals deze in de figuur getoond is, zal daarbij een verbinding boven en onder de klepschotel door dit kanalenstelsel 20 verwezenlijkt worden omdat de veerkracht van de verende ring 14 kleiner is dan de veerkracht van veer 16, zodat de ring 14 in de platte positie wordt gedrukt. Indien echter, zoals later zal worden uiteengezet, de kracht van de veer 16 naar klepzitting 11 geleid wordt en geen opwaartse kracht op klepsteel 13 uitgeoefend wordt, d.w.z. indien de klepschotel onder invloed van veer 16 naar boven bewogen is en met 0-ring 10 tegen klepzitting 11 afdicht, zal door verende ring 14 klepsteel 13 zo ten opzichte van klepschotel 9 naar boven worden verplaatst, dat 0-ring 15 in afdichting met de klepschotel voorziet, zodat het kanalenstelsel 20 niet langer een verbinding geeft tussen de boven- en onderzijde van de klepschotel. Bij het vanuit die positie uitoefenen van een kracht op klepsteel 13 zal eerst de verende werking van verende ring 14 overwonnen worden alvorens tegen de kracht van veer 16 wordt in bewogen. D.w.z. eerst zal een verbinding tussen de boven- en onderzijde van de klepschotel verschaft worden en pas daarna zal de klepschotel bewogen worden.

Huls 12 is bij het andere uiteinde eveneens voorzien van een klep-zitting 21, die verwezenlijkt wordt door 0-ring 22. Op 0-ring 22 grijpt een verplaatsbare bus 23 aan. Deze bus 23 maakt deel uit van het monitor-gedeelte 3 van de inrichting volgens de uitvinding. Het regeldeel 2 is voorzien van een met de huls 12 gekoppelde zittingring 24 waarop een ringmembraan 23 aangrijpt. De ruimte achter het ringmembraan 25 is via leiding 26 verbonden met een regeleenheid 27· Aan regeleenheid 27 wordt via leiding 28 de uitgangsdruk van de inrichting toegevoerd. Het is eveneens mogelijk daar andere variabelen, zoals de inlaatdruk van gas toe te voeren. In de normaal werkzame positie zal bus 23 vrij zijn van 0-ring 22 waardoor het gas door huls 22 in kamer 30 kan stromen . Gestuurd door regeleenheid 27 zal ringmembraan 25 min of meer tegen zittingring 24 aanliggen en op deze wijze de druk van het ingaande gas reduceren en via uitlaatkamer 31 naar uitlaatboring 8 op de gewenste druk brengen. Kamer 30 is voorzien van een aansluiting 32 ter verbinding met de regeleenheid 27.

Het monitorgedeelte 3 bevat de hierboven beschreven bus 23. In deze bus 23 is een boring 33 aanwezig voor het opnemen van het verlengde van klepsteel 13 aangegeven met 34. De klepsteel bestaat uit twee afzonderlijke delen om eenvoudige demontage mogelijk te maken. Bus 23 wordt enerzijds naar beneden gedrukt door veer 35. die aangrijpt op de bovenzijde van een membraandoos 36 terwijl anderzijds een naar boven gerichte kracht op de bus 23 uitgeoefend kan worden door het zich in membraandoos 36 bevindende membraan 37 dat met deze bus verbonden is. Membraandoos 36 heeft gescheiden door membraan 37 twee kamers, t.w. een bovenkamer 38 en een onderkamer 39· Daarbij is bovenkamer 38 via leiding 42 met de uitgangsdruk van de afsluiter verbonden. Onder kamer 39 is via leiding 4l met een bewakingseenheid 40 verbonden, die o.a. via leiding 43 met de uitgangsdruk van de inrichting verbonden is. Bij voorkeur wordt de uitgangsdruk via de leidingen 28, 42 en 43 stroomafwaarts van de inrichting gemeten om eventuele effekten van turbulentie door de inrichting volgens de uitvinding weg te nemen. Bewakingseenheid 40 kan bovendien van verdere stuursignalen voorzien worden, zoals de ingangsdruk. Bewakingseenheid 40 is zo ingericht dat deze bus 23 zodanig stuurt, dat de druk van het gas aanwezig in kamer 30. d.w.z. de druk gestuurd door bewakingseenheid 40, enigszins hoger is dan de druk aanwezig in uitlaatkamer 31. d.w.z. de druk gestuurd door regeleenheid 27. Dit betekent, dat in de normale bedrijf stoestand bewakingseenheid 3 in hoofdzaak geen drukverlagende werking heeft.

Afslageenheid 4 is zowel in fig. 1 als in fig. 2 en 3 afgeheeld. Uit in het bijzonder fig. 2 blijkt, dat deze bestaat uit een membraandoos 45 met daarin opgenomen een membraan 46. Membraandoos 45 wordt door membraan 46 in kamers 47 en 48 verdeeld. Daarbij werkt op kamer 47 via leiding 49 de uitgangsdruk terwijl kamer 48 met de atmosferische druk verbonden is. Met membraan 46 is een schotel 50 verbonden waaraan een stang 51 bevestigd is, die op zijn beurt aangrijpt op een U-vormig deel 52. U-vormig deel 52 wordt door middel van stang 53 verbonden met plaat 54 onder invloed van veer 55 in de tekening naar rechts gedreven. In U-vormig deel 52 is een sleuf 56 aanwezig waarin een aanslagpen 57 beperkt beweegbaar opgenomen is. Aanslagpen 57 is verbonden met een draaibare huls 58. Huls 58 heeft een in hoofdzaak cilindrische binnenomtrek en is van langs de omtrek aangebrachte uitsparingen 59 voorzien. Binnen huls 58 bevindt zich een kunststofhuls 60 met een verdikte bovenrand 61. De kunststofhuls 60 is tenminste bij de verdikte bovenrand verdeeld door de aanwezigheid van groeven 62. Daardoor kan kunststofhuls 60 gezien worden als een ring met aan de uiteinden via vingers bevestigde kogelachtige lichamen. De verlengde klepsteel 34 is van een instelbare drukpen 65 voorzien. Deze grijpt aan op een drukbus 66 die van een afgeschuind en vernauwd deel is voorzien. Daarbij is de diameter zodanig, dat in de ruimte begrensd tussen het vernauwde deel en huls 58 een verdikte bovenrand 61 van kunststofhuls 60 opgenomen kan worden. Drukbus 66 is verlengd met een aangeef-stang 67 waarop een drukknop 68 aangrijpt. Bovendien zijn een noodstop-knop 69 en een resetknop 70, zoals in het bijzonder uit fig. 2 en 3 blijkt, aanwezig. Deze grijpen aan op huls 58.

Het zojuist beschreven afslagdeel werkt als volgt:

Uitgaande van de positie afgeheeld in fig. 1 en 2 zal indien de druk bij de uitlaat van de inrichting te hoog wordt een dergelijke te hoge druk via leiding 49 aan membraan 46 worden meegedeeld. Daardoor schuift stang 51 naar links en zal U-vormig deel 52 aanslagpen 57 eveneens naar links meebewegen. Daardoor beweegt huls 58, zoals gezien in fig. 2, linksom waardoor de delen van de verdikte bovenrand 6l van kunststofhuls 60 voor de uitsparingen 59 komen te liggen. Door de opdrukbus 66 uitgeoefende kracht van veer 16 (via klepsteel 13, verlengde klepsteel 34 en verstelbare drukpen 65) kan de drukbus langs de verdikte bovenrand 61 naar boven bewegen (zie fig. 3). Op deze wijze wordt in een afdichting tussen klepschotel 9 en in het bijzonder de 0-ring daarvan en klepzitting 11 voorzien. Daarbij beweegt aangeefstang 67 samen met drukknop 68 naar buiten zodat in een indicatie wordt voorzien, dat de inrichting is afge sloten. Eventueel kunnen op drukknop 68 middelen aangrijpen voor het afgeven van een alarm. Voor het weer in bedrijf stellen van de inrichting moet eerst drukknop 68 worden ingedrukt. Daardoor wordt een kracht op klepsteel 13 uitgeoefend waardoor in een verbinding aan beide zijden van de klepschotel 9 voorzien wordt via kanaalstelsel 20. Op deze wijze is het mogelijk klepschotel 9 naar beneden te bewegen, hetgeen anders moeilijk zou zijn vanwege het bestaande drukverschil tussen de inlaatdruk en de vele malen lage uitlaatdruk. Bij het naar beneden bewegen moet vervolgens huls 58 gedraaid worden door het indrukken van resetknop 70. Op deze wijze wordt de verdikte bovenrand 6l weer naar binnen gedrukt uit de positie volgens fig. 3» zodat de in fig. 1 en 2 getoonde positie verkregen wordt. Door het in de positie volgens fig. 1 en 2 indrukken van noodstop 69 wordt huls 58 dadelijk verdraaid naar de positie volgens fig. 3· Door de aanwezigheid van sleuf 56 is het niet noodzakelijk daartoe het U-vormige deel 52 te verplaatsen.

De inrichting volgens de uitvinding is zodanig uitgerust, dat de druk waarbij afslagdeel 4 effektief wordt, hoger is dan de druk waarbij monitordeel 3 actief wordt, welke druk weer hoger is dan de druk waarbij regeleenheid 2 werkt. Dit betekent, dat onder normale bedrijfsomstandigheden alleen regeleenheid 2 zal functioneren. Indien regeleenheid 2 om enigerlei reden faalt, zal de bewakingseenheid 3 de drukstoring overnemen zij het bij een enigszins hogere druk. Indien ook dit deel niet meer naar behoren functioneert, zal afslagdeel 4 in werking komen maar daarbij is vanzelfsprekend het bedrijf van de inrichting volgens de uitvinding beëindigd. Thans is met de hand ingrijpen noodzakelijk. Voor het eenvoudig onderhoud is houtconstructie 72 aanwezig. Door het losnemen van deze houtconstructie 72 kunnen de verschillende "zachte” delen van de inrichting periodiek of naar noodzaak gewisseld worden. De inrichting volgens de uitvinding heeft als voordeel, dat slechts aan een zijde van huis 1 alle regel- en bewakingsdelen opgenomen zijn, hetgeen het onderhoud vergemakkelijkt en compacte inbouw noodzakelijk maakt. Bij onderhoud is slechts het losnemen van de houtconstructie 72 en het verwijderen van deksel 17 noodzakelijk waarna de inrichting volledig kan worden uiteengenomen. De hier getoonde inrichting is in het bijzonder geschikt voor het regelen van de druk in gasnetwerken en in het bijzonder in het mid-dendrukgebied. D.w.z. dat de toevoerdruk tussen 3 en 8 atm. ligt en de uitgangsdruk ongeveer 200 mm waterkolom kan zijn. Door het gebruik van draaiende huls 58 wordt in een bijzonder wrijvingsarm en dat wil zeggen in een gevoelig afslagstelsel voorzien. Door gebruik van kunststofhuls 60 met verdikte bovenrand 61 wordt het probleem in de stand der techniek van het wegvallen en zoekraken van de kogels bij onderhoudswerkzaamheden vermeden.

In fig. 4 is een verdere uitvoering van de uitvinding afgeheeld. Daarbij is een afwijkend huis 75 toegepast waarop echter dezelfde delen 2,3 en 4 zijn aangebracht. Deze delen worden echter thans omgeven door een behuizing 76. Het huis 75 is ingericht voor het opnemen van een fil-terbehuizing 77 waarbinnen een filter 78 aangebracht is. Huis 75 is voorzien van een neerwaartse verlenging 79 waarop een deksel 80 aangebracht is. Veer 16 steunt via een draaddeel 8l af op filterbehuizing 77· In het inlaatdeel 75 is een slechts schematisch aangegeven inlaatafsluiter 82 aangebracht met bedieningsstang 83. De verschillende regel- en bewakings-delen zijn in deze tekening niet nader afgebeeld en komen overeen met de in fig. 1 en 2 getoonde constructie. Filterbehuizing 77 is bij de bene-denzijde voorzien van een stofafblaas 84. Aansluiting 85 is aanwezig voor het daarop aansluiten van een drukbewakingsinrichting. De werking van de inrichting volgens fig. 4 komt overeen met die volgens de eerdere figuren zij het dat de mogelijkheid bestaat met behulp van inlaatafsluiter 82 de toevoer van gas te blokkeren terwijl het ingebrachte gas gefilterd wordt alvorens dit in druk wordt verminderd. De inrichting volgens fig. 4 vormt een compleet gasstation dat zonder nadere maatregelen in een bestaand distributienetwerk opgenomen kan worden. De bijzonder compacte bouw daarvan maakt het mogelijk afzonderlijke huisjes en dergelijke kasten te vermijden en het is mogelijk een dergelijke inrichting onder de grond op te nemen, hetgeen met name in grote steden met ruimtegebrek van aanzienlijk belang kan zijn.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is, moet begrepen worden, dat daaraan talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten het bereik van de onderhavige uitvinding te geraken. Wezenlijk voor de uitvinding is de unieke aan één zijde van het huis liggende combinatie van regel-, bewakings- en afslag-deel. Met deze combinatie kan een compleet ondergronds gasstation gerealiseerd worden.

Claims (9)

1. Reduceerinrichting voor het verminderen van de druk van een toegevoerd fluïdum omvattende een huis (1) met daaraan bevestigd een druk-regeldeel (2), waarbij de reduceerinrichting voorzien is van een afslag-deel (4) voor het met een klepsteel (13.34,65) bedienen van een veerbe-laste klep (9) voor het blokkeren van de fluïdumstroom door het huis (1), met het kenmerkt dat het afslagdeel (4) grenzend aan het regeldeel (2) aan een zijde van het huis is aangebracht en waarbij het regeldeel (2) omvat een huls (12) voor het daarin opnemen van de klepsteel (13).

2. Reduceerinrichting volgens conclusie 1, waarbij tussen het regeldeel (2) en het afslagdeel (4) een monitordeel (3) aangebracht is, welk monitordeel (3) een regelinrichting omvat met een hogere regeldruk dan regeldeel (2) en waarbij het monitor (3) voorzien is van een bus (23) voor het daarin opnemen van de klepsteel (34,65).

3. Reduceerinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het regeldeel omvat een ringmembraan (25) afdichtend tegen een zittingvlak (24) verbonden met huls (12).

4. Reduceerinrichting volgens conclusie 2 of 3, waarbij de bus van het monitordeel afhankelijk van de druk verplaatsbaar is, welke bus (23) nabij een uiteinde van een afdichtvlak voorzien is, dat kan samenwerken met een verder afdichtvlak om de fluïdumtoevoer aan het regeldeel (2) te sturen.

5. Reduceerinrichting volgens conclusie 4, waarbij dat verdere afdichtvlak een deel (21) van de huls (12) omvat.

6. Reduceerinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het afslagdeel (4) een membraan (46) en een gestuurde vrijgeefin-richting voor de klepstang (13,34,65) omvat.

7. Reduceerinrichting volgens conclusie 6, waarbij de vrijgeefinrichting omvat een van een vernauwing voorziene drukbus (66) verbonden met de klepsteel en opgenomen in een van uitsparingen (59) voorziene draaibare huls (59) en een aantal tussen de huls (59) en de drukbus (66) aangebrachte grendellichamen.

8. Reduceerinrichting volgens conclusie 7, waarbij de grendellichamen een van groeven (62) voorziene huls (60) met verdikte rand (61) omvatten .

9. Reduceerinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het huis (1) aan de zijde weg van het regeldeel (2) van filter-middelen (77,78) voorzien is.