RU171287U1

RU171287U1 - GAS PRESSURE REGULATOR AMPLIFIER

Info

Publication number: RU171287U1
Application number: RU2016132899U
Authority: RU
Inventors: Айрат Шаукатович Газимзянов; Андрей Сергеевич Мереков; Александр Михайлович Медведев
Original assignee: Акционерное общество "Воткинский завод"
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2017-05-29

Abstract

Полезная модель относится к области регулирующей арматуры и в частности касается составной части регулятора давления газа - усилителя, который преобразует требуемое выходное давление и используется в конструкции регуляторов давления газа с условным проходом DN 50, 80, 100 мм. Новым в техническом решении является то, что в усилителе регулятора давления газа, содержащем корпус с камерами редуцирования, задающей и обратной связи, узел задания, чувствительный элемент, регулирующий орган, чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, жестко закрепленных в корпусе по внешнему диаметру, между которыми размещен регулирующий орган, содержащий шток, жестко закрепленный к корпусу с установленным в нем соплом, взаимодействующим с седлом с резиновой вставкой, установленном на хомуте, причем хомут соединен с мембранами при помощи тарелки, диска и гаек. Усилитель регулятора давления газа содержит корпус 1 с камерами редуцирования 2, задающей 3 и обратной связи 4. Узел задания, содержащий цилиндр 5, с расположенными в нем задающими пружинами 6 и 7, взаимодействующими через тарелку 8 с шариком 9 с винтом задания 10, размещенном в крышке 11. Чувствительный элемент, выполненный в виде двух мембран 12, жестко закрепленных кольцами 13 в корпус 1 по внешнему диаметру, между которыми размещен регулирующий орган, содержащий шток 14, жестко закрепленный болтом 16 к корпусу 1 с установленным в нем соплом 15, взаимодействующим с седлом 18 с резиновой вставкой, установленном на хомуте 17, причем хомут 17 соединен с мембранами 12 при помощи тарелки 19, диска 20 и гаек 21. Камера обратной связи 4 содержит крышку 22, соединенную с корпусом 1 с размещенной в ней пружиной 23. Выполнение чувствительного элемента в виде двух мембран, жестко закрепленных в корпусе по внешнему диаметру, позволило обеспечить уменьшение зоны нечувствительности и повышение точности стабилизации выходного давления регулятора давления газа и надежно разделило камеры усилителя регулятора давления газа друг от друга. Размещение регулирующего органа, содержащего шток, жестко закрепленный к корпусу с установленным в нем соплом, взаимодействующим с седлом с резиновой вставкой, установленном на хомуте, привело к тому, что в конструкции усилителя регулятора давления отсутствуют трущиеся части и преодолевать силу трения нет необходимости. 2 ил.The utility model relates to the field of control valves and, in particular, relates to a component of a gas pressure regulator — an amplifier that converts the required output pressure and is used in the construction of gas pressure regulators with a nominal bore of DN 50, 80, 100 mm. New in the technical solution is that in the amplifier of the gas pressure regulator containing the housing with reduction chambers, the driver and the feedback, the task node, the sensing element, the regulatory body, the sensing element is made in the form of two membranes, rigidly fixed in the housing along the outer diameter, between which there is a regulatory body containing a rod rigidly fixed to the body with a nozzle installed in it, interacting with a saddle with a rubber insert mounted on the clamp, and the clamp is connected to the membrane us with a plate, disc and nuts. The amplifier of the gas pressure regulator comprises a housing 1 with reduction chambers 2, task 3 and feedback 4. A task assembly comprising a cylinder 5, with driving springs 6 and 7 located therein, interacting through a plate 8 with a ball 9 with a task screw 10 located in the cover 11. The sensing element, made in the form of two membranes 12, rigidly fixed by rings 13 to the housing 1 by the outer diameter, between which there is a regulatory body containing the rod 14, rigidly fixed by a bolt 16 to the housing 1 with the nozzle 15 installed in it, inter Acting with a saddle 18 with a rubber insert mounted on the clamp 17, and the clamp 17 is connected to the membranes 12 using a plate 19, a disk 20 and nuts 21. The feedback chamber 4 includes a cover 22 connected to the housing 1 with a spring 23 placed therein. The implementation of the sensitive element in the form of two membranes, rigidly fixed in the housing along the outer diameter, made it possible to reduce the dead zone and increase the accuracy of stabilization of the output pressure of the gas pressure regulator and reliably separated the chamber of the regulator amplifier the gas pressure from each other. The placement of the regulatory body containing the rod, rigidly fixed to the body with a nozzle installed in it, interacting with the seat with a rubber insert mounted on the clamp, led to the absence of friction parts in the design of the pressure regulator amplifier and there was no need to overcome the friction force. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области регулирующей арматуры и в частности касается составной части регулятора давления газа - усилителя, который преобразует требуемое выходное давление и используется в конструкции регуляторов давления газа с условным проходом DN 50, 80, 100 мм.The utility model relates to the field of control valves and, in particular, relates to a component of a gas pressure regulator — an amplifier that converts the required output pressure and is used in the construction of gas pressure regulators with a nominal bore of DN 50, 80, 100 mm.

Известен усилитель для регулятора давления непрямого действия, содержащий корпус с расположенными в нем камерами выходного давления, управляющего давления и давления питания, узел задания с пружиной и винтом задания, подпружиненный двойной клапан, опирающийся на седло, элемент сравнения (комбинированный мембранно-поршневой чувствительный элемент) выполненный в виде полого поршня, крышки и зажатой между ними плоской металлической мембраны, жесткий центр которой с одной стороны связан с пружиной узла задания, а с другой через полый шток, имеющий сбросной канал с подпружиненным двойным клапаном, причем площадь полого поршня выполнена равной эффективной площади мембраны в ее нейтральном положении. Полый шток полого поршня проходит через разделительный элемент, выполненный в виде подвески-центратора, состоящего из упругой пластины с подвижным полым центром, на котором закреплено кольцо уплотнения, размещенное в обойме. Упругая пластина выполнена идентично мембране полого поршня и жестко закреплена в корпусе по наружному периметру. [Патент РФ №2078370, МПК G05D 16/16, F16K 31/12, опубликовано 27.04.1997]. Данный усилитель регулятора давления непрямого действия является наиболее близким аналогом для заявляемой полезной модели и поэтому это решение взято за прототип.A known amplifier for an indirect pressure regulator, comprising a housing with chambers of outlet pressure, control pressure and supply pressure, a reference unit with a spring and a reference screw, a spring-loaded double valve resting on the seat, a comparison element (combined membrane-piston sensitive element) made in the form of a hollow piston, a cover and a flat metal membrane sandwiched between them, the rigid center of which is connected on one side with the spring of the job site, and on the other through the hollow rod, having a discharge channel with a spring-loaded double valve, and the area of the hollow piston is made equal to the effective area of the membrane in its neutral position. The hollow piston rod of the hollow piston passes through a dividing element made in the form of a centralizer suspension, consisting of an elastic plate with a movable hollow center, on which a seal ring is mounted, located in the cage. The elastic plate is identical to the hollow piston membrane and is rigidly fixed in the housing along the outer perimeter. [RF patent No. 2078370, IPC G05D 16/16, F16K 31/12, published on 04/27/1997]. This amplifier pressure regulator indirect action is the closest analogue to the claimed utility model and therefore this decision is taken as a prototype.

Недостаток аналога - конструкция усилителя для регулятора давления непрямого действия относится к мембранно-поршневому типу, и имеет большую инертность, что требует при пуске и настройке регулятора давления газа подавать газ в регулятор не более 5 кгс/см² в минуту, т.е. в ручном режиме.The disadvantage of the analogue is that the design of the amplifier for an indirect pressure regulator is of the membrane-piston type and has a large inertness, which requires starting and setting the gas pressure regulator to supply gas to the regulator no more than 5 kgf / cm ² per minute, i.e. in manual mode.

Техническая задача, решаемая заявленным техническим решением, заключается в обеспечении точности поддержания давления при осуществлении подачи газа при пуске и настройке регулятора давления газа, не ограничивая скорости подачи, т.е. в автоматическом режиме.The technical problem solved by the claimed technical solution is to ensure the accuracy of maintaining pressure during gas supply during start-up and adjustment of the gas pressure regulator, without limiting the flow rate, i.e. in automatic mode.

Технический результат достигается тем, что в усилителе регулятора давления газа, содержащем корпус с камерами редуцирования, задающей и обратной связи, узел задания, чувствительный элемент, регулирующий орган новым является то, что чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, жестко закрепленных в корпусе по внешнему диаметру, между которыми размещен регулирующий орган, содержащий шток, жестко закрепленный к корпусу с установленным в нем соплом, взаимодействующим с седлом с резиновой вставкой, установленном на хомуте, причем хомут соединен с мембранами при помощи тарелки, диска и гаек.The technical result is achieved by the fact that in the amplifier of the gas pressure regulator comprising a housing with reduction chambers, a driver and a feedback unit, a task unit, a sensing element, a regulating organ, it is new that the sensing element is made in the form of two membranes that are rigidly fixed to the exterior the diameter, between which there is a regulatory body containing a rod, rigidly fixed to the body with a nozzle installed in it, interacting with a saddle with a rubber insert mounted on the clamp, and ut coupled with membranes by using plates, and drive nuts.

На фигуре 1 - показан усилитель регулятора давления газа в разрезе.The figure 1 - shows the amplifier of the gas pressure regulator in the context.

На фигуре 2 - вид А на фигуре 1.In figure 2 is a view a in figure 1.

Усилитель регулятора давления газа содержит корпус 1 с камерами редуцирования 2, задающей 3 и обратной связи 4. Узел задания, содержащий цилиндр 5, с расположенными в нем задающими пружинами 6 и 7, взаимодействующими через тарелку 8 с шариком 9 с винтом задания 10, размещенном в крышке 11. Чувствительный элемент, выполненный в виде двух мембран 12, жестко закрепленных кольцами 13 в корпус 1 по внешнему диаметру, между которыми размещен регулирующий орган, содержащий шток 14 жестко закрепленный болтом 16 к корпусу 1 с установленным в нем соплом 15 взаимодействующим с седлом 18 с резиновой вставкой, установленном на хомуте 17, причем хомут 17 соединен с мембранами 12 при помощи тарелки 19, диска 20 и гаек 21. Камера обратной связи 4 содержит крышку 22, соединенную с корпусом 1 с размещенной в ней пружиной 23.The amplifier of the gas pressure regulator comprises a housing 1 with reduction chambers 2, task 3 and feedback 4. A task assembly comprising a cylinder 5, with driving springs 6 and 7 located therein, interacting through a plate 8 with a ball 9 with a task screw 10 located in the cover 11. The sensing element, made in the form of two membranes 12, rigidly fixed by rings 13 to the housing 1 by the outer diameter, between which there is a regulatory body containing the rod 14 rigidly fixed by a bolt 16 to the housing 1 with the nozzle 15 installed in it ystvuyuschim with a seat 18 with a rubber insert mounted on the yoke 17, the yoke 17 is connected to membrane 12 by plates 19, disc 20 and nuts 21. The feedback chamber 4 comprises a cover 22 connected to the housing 1 accommodating a spring 23.

Сборка усилителя происходит следующим образом: в хомут 17 устанавливают седло 11 с резиновой вставкой, мембрану 12, диск 20 и зажимают гайкой 21. Данную сборочную единицу устанавливают в корпус 1. С другой стороны корпуса 1 устанавливают мембрану 12, тарелку 19 и зажимают гайкой 21. В шток 14 устанавливают сопло 15. Данную сборочную единицу жестко устанавливают в корпус 1 и затягивают болтом 16. В корпус 1 устанавливают пружину 23 и зажимают крышкой 22. В противоположной стороне корпуса 1 устанавливают цилиндр 5, в который размещают задающие пружины 6, 7, тарелку 8, шарик 9 и зажимают крышкой 11. Винт задания 10 вворачивают в крышку 11. При сборке устанавливают шток 14 и хомут 17 таким образом, чтобы не было соприкосновения между ними при движении хомута 17.The amplifier is assembled as follows: a saddle 11 with a rubber insert is installed in the clamp 17, a membrane 12, a disk 20 are clamped with a nut 21. This assembly unit is installed in a housing 1. On the other side of the housing 1, a membrane 12 is installed, a plate 19 and clamped with a nut 21. A nozzle 15 is installed in the stem 14. This assembly unit is rigidly installed in the housing 1 and tightened with a bolt 16. A spring 23 is installed in the housing 1 and clamped by a cap 22. On the opposite side of the housing 1, a cylinder 5 is installed, into which the set springs 6, 7 are placed, ku 8, 9 and the ball is clamped lid 11. The screw 10 screw job in the cover 11. During assembly mounted rod 14 and yoke 17 so that there is no contact therebetween when moving the collar 17.

Усилитель регулятора давления газа работает следующим образом: газ под давлением поступает на вход в корпусе 1 и через сопло 15 во внутреннюю полость корпуса 1 и далее на выход. Жестко связанные между собой хомут 17, седло 18 с резиновой вставкой и мембраны 12 находятся в уравновешенном состоянии под воздействием задающих пружин 6, 7 и пружины 23 и давления газа в полости корпуса 1, а также под воздействием давления газа, отбираемого из выходного трубопровода регулятора давления, которое подается в камеру обратной связи 4, образуемую крышкой 22. В результате возникает сила, противодействующая усилию задающих пружин 6, 7, которая стремится закрыть сопло 15. Задающие пружины 6, 7 стремятся его открыть. Изменение давления на выходе приводит к изменению усилия, создаваемого мембраной 12 в камере обратной связи 4. Под воздействием этой силы изменяется зазор между соплом 15 и седлом 18 с резиновой вставкой и, следовательно, изменяется расход газа через этот зазор. В результате давление на выходе стремится вернуться к заданному значению. Для принудительного изменения давления на выходе изменяется затяжка пружины 6, 7.The amplifier of the gas pressure regulator works as follows: gas under pressure enters the inlet in the housing 1 and through the nozzle 15 into the internal cavity of the housing 1 and then to the outlet. Clamp 17, a saddle 18 with a rubber insert and membranes 12, which are rigidly interconnected, are in a balanced state under the influence of master springs 6, 7 and spring 23 and gas pressure in the cavity of the housing 1, as well as under the influence of gas pressure taken from the outlet pipe of the pressure regulator , which is fed into the feedback chamber 4, formed by the cover 22. As a result, a force is created that counteracts the force of the driving springs 6, 7, which tends to close the nozzle 15. The driving springs 6, 7 tend to open it. Changing the pressure at the outlet leads to a change in the force exerted by the membrane 12 in the feedback chamber 4. Under the influence of this force, the gap between the nozzle 15 and the seat 18 with the rubber insert changes and, therefore, the gas flow through this gap changes. As a result, the outlet pressure tends to return to the set value. To force change the pressure at the outlet, the tightening of the spring 6, 7 changes.

Величина выходного давления регулируется сменой или установкой двух задающих пружин 6 и 7. Пружина 6 регулирует диапазон выходного давления от 0,1 до 0,8 МПа, пружина 7 регулирует диапазон выходного давления от 0,3 до 2,4 МПа, установка двух пружин 6 и 7 регулирует диапазон выходного давления от 0,3 до 5,5 МПа.The magnitude of the outlet pressure is regulated by changing or installing two master springs 6 and 7. Spring 6 controls the range of outlet pressure from 0.1 to 0.8 MPa, spring 7 adjusts the range of outlet pressure from 0.3 to 2.4 MPa, installing two springs 6 and 7 adjusts the output pressure range from 0.3 to 5.5 MPa.

Выполнение чувствительного элемента в виде двух мембран 12, жестко закрепленных в корпусе 1 по внешнему диаметру, позволило обеспечить уменьшение зоны нечувствительности и повышение точности стабилизации выходного давления регулятора давления газа и надежно разделило камеры усилителя регулятора давления газа друг от друга. Размещение регулирующего органа, содержащего шток 14, жестко закрепленный к корпусу 1 с установленным в нем соплом 15, взаимодействующим с седлом 18 с резиновой вставкой, установленном на хомуте 17, привело к тому, что в конструкции усилителя регулятора давления газа отсутствуют трущиеся части и преодолевать силу трения нет необходимости.The implementation of the sensitive element in the form of two membranes 12, rigidly fixed in the housing 1 by the outer diameter, made it possible to reduce the dead zone and improve the accuracy of stabilization of the output pressure of the gas pressure regulator and reliably separated the chambers of the amplifier of the gas pressure regulator from each other. The placement of the regulatory body containing the stem 14, rigidly fixed to the housing 1 with a nozzle 15 installed in it, interacting with the seat 18 with a rubber insert mounted on the clamp 17, has led to the absence of friction parts in the design of the amplifier of the gas pressure regulator and overcome the force friction is not necessary.

Таким образом, новая совокупность существенных признаков заявленного технического решения, а именно выполнение чувствительного элемента в виде двух мембран, жестко закрепленных в корпусе по внешнему диаметру, между которыми размещен регулирующий орган, содержащий шток, жестко закрепленный к корпусу с установленным в нем соплом, взаимодействующим с седлом с резиновой вставкой, установленном на хомуте, причем хомут соединен с мембранами при помощи тарелки, диска и гаек, позволила обеспечить подачу газа при пуске и настройке регулятора давления без ограничения скорости подачи (в автоматическом режиме).Thus, a new set of essential features of the claimed technical solution, namely, the implementation of the sensitive element in the form of two membranes, rigidly fixed in the housing by the outer diameter, between which is placed a regulatory body containing a rod, rigidly fixed to the housing with a nozzle installed in it, interacting with a saddle with a rubber insert mounted on the clamp, and the clamp is connected to the membranes using a plate, disk and nuts, which allowed for gas supply during start-up and adjustment of the regulator for claimed not limited feedrate (automatic mode).

Claims

The amplifier of the gas pressure regulator, comprising a housing with reduction chambers, a driver and a feedback, a task node, a sensing element, a regulating organ, characterized in that the sensing element is made in the form of two membranes rigidly fixed to the outer diameter of the housing, between which the regulating organ is located comprising a rod rigidly fixed to the body with a nozzle installed in it, interacting with a saddle with a rubber insert mounted on a clamp, the clamp being connected to the membranes using a plate, disk and nuts.