NO874505L - Trykkreduksjonsinnretning med regulerbart utloepstrykk. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en trykkreduksjonslnnretnlng med et innløpskammer som kan forbindes med et utløpskammer ved hjelp av en ventil, hvilken ventil er betjenbar med et koplingselement som er festet til en trykkfølsom membran som lukker utløpskammeret relativt omgivelsene, idet en på utløpssiden anordnet trykkopptager er forbundet med en reguleringsenhet, over hvilken reguleringsenhet koplingselementet er bevegbart utført ved hjelp av en forskyvningsinnretning i samsvar med et av sammenligningen mellom målt utløpstrykk og en til reguleringsenheten på forhånd gitt trykk-skal-verdi vunndet signal og forskyvningsinnretningen er innstillbar ved hjelp av et fjærelastisk reguleringselement hvis forspenningskraft kan endres.

En slik trykkreduksjonslnnretnlng er kjent fra US-A-3.811.465.

Ved den kjente trykkreduksjonslnnretnlng blir ventilen ved hjelp av et fjærelastisk reguleringselement i form av en innstillbar justeringsf jaer, som gir en grunnspenning, og en som dykkspole utformet forskyvningsinnretning åpnet så meget at det vil foreligge likevekt mellom det på forhånd gitte utløpstrykk, som virker på membranen i utløpskammeret, og den mot membranen av justeringsf jaeren og dykkspolen utøvede motkraft. Trykket på utløpssiden overvåkes hele tiden av reguleringsenheten og holdes på skal-verdien ved at et styresignal avgis til dykkspolen. Når kraften til utløps-sidetrykket på membranen har likevekt med den motsatt virkende kraft fra justerinsfjær og dykkspole, vil også reguleringsstrekningen være i likevekt, slik at ventilen blir stående i en midtre likevektstilling. Dykkspole-driften er bare strømløs når reguleringselementets forspenningskraft står i likevekt med den av utløpstrykket tilveiebragte kraft på membranen, altså bare ved en eneste skal-verdi.

Ved den kjente trykkreduksjonslnnretnlng er det en ulempe at det ønskede utløpstrykk ikke kan endres bare ved å forstille regulerlngselementet. En endring av reguleringselementets forspennlngskraft vil nemlig kompenseres av reguleringsenheten og forbli uten innflytelse på utløpstrykket. Dessuten er regulerlngselementet hare anordnet for justeringsformål og har bare en begrenset forstillingsmulighet. Videre er det ved en manuell gjennomført samtidig innstilling av regulerlngselementet og av skal-verdi-inngangen til reguleringsenheten vanskelig å oppnå en overensstemmelse mellom de to innstilte verdier. Avvikene vil imidlertid føre til en komnpensering gjennom reguleringsenheten og en belastning av dykkspole-driften. Skal-verdi-endringer kan derfor bare skje elektrisk, idet dykkspolen forsynes med en varig strøm på en slik måte at det innstiller seg en ny likevekt, som tilsvarer den endrede skal-verdi. Det på denne måten innstillbare skal-verdi-område er begrenset av dykkspoledriftens maksimale kraft.

Den kjente trykkreduksjonslnnretnlng kan derfor bare benyttes innenfor et smalt skal-verdi-område, med mindre man vil benytte et unødig stort og unødig energikrevende drivverk.

Ved uendret skal-verdi vil det dessuten virke ytterligere krefter på membranen ved den beskrevne likevekt, dersom det eksempelvis innstiller seg ulike stempelslag i samsvar med ulike gjennomstrømningsmengder. I samsvar med fjærkarakter-istikken vil det da oppstå ulike fjærkrefter. Også ulike innløpstrykk, som virker på ventilen i fra innløpskammeret, vil føre til lignende forstyrrende krefter, som ved den kjente trykkreduksjonslnnretnlng bare kan kompenseres ved hjelp av trykkspoledriften.

Hensikten med oppfinnelsen er således å forbedre en trykkreduksjonslnnretnlng av den nevnte type slik at utløps-trykkets skal-verdi skal velges på enkel måte og slik at den valgte skal-verdi kan opprettholdes uavhengig av sterke endringer i såvel gjennomstrømningen som inngangstrykket. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at regulerlngselementet er forsynt med en drivanordning og ved at reguleringsenheten er forbundet med drivanordningen for betjening av regulerlngselementet ved hjelp av en styreledning. Gjennom denne styreledning skjer innstillingen av en ny hvilestilling ved hjelp av en sammenligning mellom det målte utløpstrykk og skal-verdien.

Reguleringsenheten vil nå i tillegg til styreledningen for forskyvningsinnretningen ha en andre styreledning for regulerlngselementet. Begge betjenes i avhengighet av hverandre, idet signaler under en grense som forskyvningsinnretningen kan beherske uten vanskeligheter, tilføres forskyvningsinnretningen. Signaler som overskrider denne grense, gis imidlertid via den andre styreledning til reguleringselementets drivanordning og omsettes til en innstilling av fjærspenningen.Dette gjelder generelt for signaler som skyldes skal-verdi/er-verdi-avvik, dvs. hva enten disse avvik skyldes vekslende tilførselstrykk, endringer i gjennornstrømningsmengden eller nyinnstillinger avskal-verdien. Derved har man oppnådd at forskyvningsinnretningen bare benyttes for det begrensede finregulerings-område, mens større kompensasjoner på økonomisk måte gjenn-omføres ved å korrigere likevektspunktet ved hjelp av fjærinnstillingen. Det oppnås derved en trykkreduksjonslnnretnlng hvis skal-verdi innenfor vide grenser kan velges på forhånd vedhjelp av enkel skal-verdi-giving til reguleringsenheten og hvor avvik i utløpstrykket relativt den innstilte skal-verdi kan korrigeres nøyaktig med mindre energiforbruk.

En særlig hensiktsmessig utførelsesform av regulerlngselementet består av en gjengestift som med sin ene ende er forbundet med en fjær som virker på forskyvningsinnretningen, og ved sin andre ende er forsynt med den til styreledningen tilsluttede drivanordning. Styreenheten vil ved tilsvarende avvik av er-verdien fra den innstilte skal-verdi bevirke at drivanordningen dreier gjengestiften helt til den på forskyvningsinnretningen virkende fjærkraft har nådd membranens likevektsstilling.

Et utførelseseksempel av oppfinnelsen er vist skjematisk på tegningen og skal forklares nærmere nedenfor.

Figuren viser en trykkreduksjonslnnretnlng som består av tre husdeler: et innløpskammer 1, et utløpskammer 2 oget styrekammer 3. I forbindelsesveggen mellom innløpskammer og utløpskammer 2 er det en åpning 4. Denne åpning kan lukkes med en kuleventil 5,6. Utløpskammer 2 og styrekammer 3 er skilt fra hverandre med en membran 7. Membranen er ved hjelp av kjente midler innspent mellom kantene til de to kammerne 2,3. Innløpskammeret 1 har en innløpsåpning 8 og utløpskamm-eret 2 har en utløpsåpning 9. I en måleåpning 10 er det anordnet en trykkføler 11 hvis følerledning 12 er forbundet med en reguleringsenhet 13. I det gjennom en åpning 14 med omgivelsene forbundne styrekammer 3 er det innfestet en permanentmagnet 15. I sitt sentrale område har denne permanentmagnet en utsparing 16 og her er en som forskyvningsele-ment benyttet dykkspole 17 anordnet på en bærer 18 med mulighet for aksial bevegelse. Bæreren 18 til dykkspolen 17 er forbundet med membranen 7 over en stift 19. Stiftens 19 spiss berører som koplingselement kuleventilens kule 5. Kulen 5 avstøttes av en konisk skruefjær 20. Stiftens 19 andre ende er forsynt med en tallerkensklve 21. På denne virker det en skruefjær 22 som er innspent i en holder 23. Denne holder trykker ved hjelp av en lagerkule 24 mot en gjengestift 25 som går gjennom en vegg i styrehuset 3. Kulen 5, stiften 19, fjæren 22 og gjengestiften 25 er aksialt innrettet i forhold til hverandre. Gjengestiften 25 er kraftsluttende forbundet med en drivanordning 26. Gjengestiften 25 og den innspente fjær 22 danner sammen med drivanordningen 26 det foran nevnte reguleringselement, hvormed dykkspolens 17 forspenningskraft kan innstilles.

Den skal-verdi som skal innreguleres ved hjelp av trykk-reduksjonsinnretningen kan være gitt til reguleringsenheten 13 ved hjelp av tilsvarende inngiving 38 via et tastefelt. Reguleringsinnretningen 13 er for overføring av et reguleringsstyresignal til drivanordningen 26 forbundet med en styreledning 33. For overføring av forskyvningsstyresignalet er reguleringsinnretningen 13 forbundet meddykkspolen 17 gjennom en signalledning 34, en gjennomføring 35 og de tilsluttede ledninger 36,37.

Ved bruk av innretningen blir den ønskede (eventuelt under driften endrede) skal-verdi inngitt 38 til reguleringsenheten 13. Under påvirkning av fjæren 22 vil kulen 5 løfte seg fra sitt sete 6 og gass vil strømme gjennom innløpsåpningen 8, inn i innløpskammeret 1 og videre gjennom ventilen og inn i utløpskammeret 2 og derfra ut gjenom utløpsåpningen 9, til en ikke vist forbruker. Utløpstrykket i utløpskammeret 2 innstiller seg til å begynne med slik at den kraft som utløpstrykket utøver på membranen 7 vil stå i likevekt med den kraft som fjæren 22 utøver på membranen 7. Utløpstrykket måles ved hjelp av trykkføleren 11 og gis som er-verdi til reguleringsenheten 13. Denne sammenligner skal-verdi og er-verdi og danner et forskyvningsstyresignal som gjennom signalledningen 34 føres til dykkspolen 17 i form av en elektrisk strøm. Den av dykkspolen 17 tilveiebragte kraft adderes eller subtraheres til henholdsvis fra den av fjæren tilveiebragte kraft, i avhengighet av strømretningen, slik at er-verdi og skal-verdi bringes til overensstemmelse.

Dersom trykket i utløpskammeret 2 som følge av ytre drifts-forhold avviker slik fra skal-verdien at forskyvningsstyresignalet ikke kan bevirke en tilstrekkelig stor motkraft gjennom dykkspolen 17, så vil det fra reguleringsenheten 13 gjennom styreledningen 33 gå et reguleringsstyresignal til regulerlngselementet 22,25,26. Drivanordningen 26 vil da endre fjærens 22 forspenningskraft ved tilsvarende dreiing av gjengestiften 25, helt til det igjen hersker likevekt mellom lukkekraften på membranen 7 og den av stiften 19 utøvede åpningskraft. Den videre overvåking av likevektstilstanden skjer ved hjelp av en etterregulering dykkspolen 17.

Claims (2)

1. Trykkreduksjonslnnretnlng med et Innløpskammer (1) som kan forbindes med et utløpskammer (2) ved hjelp av en ventil (5,6), hvilken ventil (5,6) er betjenbar med et koplingselement (19) som er festet til en trykkfølsom membran (7) som lukker utløpskammeret relativt omgivelsene, idet en på utløpssiden anordnet trykkopptager (11) er forbundet med en reguleringsenhet (13), over hvilken reguleringsenhet (13) koplingselementet (19) er bevegbart utført ved hjelp av en forskyvningsinnretning (17) i samsvar med et av sammenligningen mellom målt utløpstrykk og en til reguleringsenheten (13) på forhånd gitt trykk-skal-verdi vunnet signal og forskyvningsinnretningen (17) er innstillbar ved hjelp av et fjærelastiskreguleringselement (22,25) hvis forspenningskraft kan endres, karakterisert ved at regulerlngselementet (22,25) er forsynt med en drivanordning (26) og ved at reguleringsenheten (13) gjennom en styreledning (33) er forbundet med drivanordningen (26) for betjening av regulerlngselementet (22,25) med et av sammenligningen mellom trykk-skal-verdien og det målte utløpstrykk vunnet reguleringsstyresignal.

2. Trykkreduksjonslnnretnlng ifølge krav 1, karakterisert ved at regulerlngselementet består av en gjengestift (25) som med sin ene ende er forbundet med en fjær (22) som virker på forskyvningsinnretningen (17), og ved sin andre ende er forsynt med den til styreledningen (33) tilsluttede drivanordning (26).