RU2124224C1

RU2124224C1 - Gas pressure governor

Info

Publication number: RU2124224C1
Application number: RU96105113A
Authority: RU
Inventors: Ф.И. Аршавский; А.А. Дьяконов; В.И. Зазулов; В.А. Ионов; В.И. Уваров
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "ЭГА"
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: governor for automatically controlling gas pressure according to predetermined level before user in gas supply system with automatic cut-off of gas supply at time moment when gas pressure exceeds admissible values before user. SUBSTANCE: governor includes cut-off valve and valve of pressure reducer with common double-side seat. Gas pressure compensator includes spool whose diameter is equal to that of flow-through cross section of seat. Diaphragms of governor are made of polyimide material. Control cavities of diaphragms of cut-off valve and pressure reducer valve are mutually connected by means of passage in which jet is mounted. Assembly for fixing cut-off valve is in the form of central land with two grooves and fixing balls and it is provided with signalling device forming signal at operation of cut-off valve. Flat relief valve is arranged in outlet line after gas pressure reducer. Governor is placed in cabinet having cover with locking device. EFFECT: simplified design, enhanced operational reliability, lowered mass and cost price. 12 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области автоматического поддержания давления газа на определенном уровне перед потребителем в системе газоснабжения, в которой предусмотрено также полное автоматическое отключение газа в момент отклонения давления газа от допустимых пределов перед потребителем. The present invention relates to the field of automatically maintaining the gas pressure at a certain level before the consumer in the gas supply system, which also provides for a complete automatic shutdown of the gas at the time the gas pressure deviates from the permissible limits before the consumer.

Известен регулятор давления газа, содержащий редуктор давления газа, в котором между входным и выходным патрубками установлен регулирующий орган, жестко связанный с мембранным приводом, отсекатель и блок управления, вход которого соединен через отсекатель с входным патрубком регулятора, а выход - с управляющим входом мембранного привода. Выходной патрубок регулятора соединен с управляющими входами блока управления и отсекателя, причем последний выполнен в виде одномембранного привода с первым штоком, на котором установлены два подпружиненных шариковых задатчика порогов давления отсечки газа, и отсечного клапана со вторым штоком, имеющим коленчатый участок для обеспечения свободного хода штоков при установке регулятора в исходное положение. При этом первый и второй штоки установлены перпендикулярно друг другу и снабжены рукоятками настройки, причем первый шток снабжен двумя узлами фиксации второго штока, а между узлами фиксации выполнена опорная площадка для расположения на ней коленчатого участка второго штока в исходное состояние регулятора (см. авторское свидетельство СССР N 1196823, М.кл. G 05 D 16/06, 1985). Known gas pressure regulator containing a gas pressure reducer, in which between the inlet and outlet nozzles there is a regulating body rigidly connected to the membrane actuator, a shut-off device and a control unit, the input of which is connected through the cut-off to the regulator inlet pipe, and the output to the control input of the membrane drive . The regulator outlet pipe is connected to the control inputs of the control unit and the shut-off valve, the latter being made in the form of a single-membrane drive with a first rod, on which two spring-loaded ball adjusters of gas cut-off pressure thresholds are installed, and a shut-off valve with a second rod having a cranked section to ensure free movement of the rods when setting the regulator to its original position. In this case, the first and second rods are installed perpendicular to each other and are equipped with adjustment knobs, the first rod being provided with two fixation nodes of the second rod, and a support pad is made between the fixation nodes for positioning the cranked portion of the second rod on it in the initial state of the regulator (see USSR copyright certificate N 1196823, M.C. G 05 D 16/06, 1985).

Перед включением в работу данного регулятора с помощью динамометра производится настройка задатчиков верхнего и нижнего порогов давления отсечки газа. Затем в исходном состоянии регулятора при помощи рукояток настройки коленчатый участок второго штока устанавливается на опорную площадку первого штока. Заданная величина давления на выходе регулятора настраивается при помощи пружины задания. После этого регулятор готов к работе. Before turning this regulator into operation, a dynamometer adjusts the setpoints of the upper and lower gas cutoff pressure thresholds. Then, in the initial state of the regulator, using the adjustment knobs, the cranked portion of the second rod is mounted on the supporting platform of the first rod. The set pressure value at the output of the regulator is adjusted using the reference spring. After that, the regulator is ready for operation.

При подаче газа во входной патрубок редуктор давления газа поддерживает заданное давление на выходном патрубке. Газ с заданным давлением поступает в систему газоснабжения. When gas is supplied to the inlet pipe, the gas pressure reducer maintains the set pressure at the outlet pipe. Gas with a given pressure enters the gas supply system.

При изменении расхода газа мембрана блока управления осуществляет поддержание в регуляторе заданного давления газа за счет подачи или прекращения подачи последнего на управляющий вход мембранного привода. При этом давление газа на управляющем входе отсекателя не оказывает воздействие на срабатывание задатчиков верхнего и нижнего порогов давления отсечки газа. When the gas flow rate changes, the control unit membrane maintains the set gas pressure in the regulator by supplying or stopping the supply of the latter to the control input of the membrane actuator. In this case, the gas pressure at the control input of the cut-off does not affect the operation of the setpoints of the upper and lower thresholds of the gas cut-off pressure.

Если произойдет отклонение давления газа от допустимых пределов, то одномембранный привод воздействует на один из задатчиков порога давления отсечки газа. При этом, если давление газа в линии потребителя поднимается выше верхнего предела порога давления отсечки газа, то срабатывает отсекатель, коленчатый участок второго штока провалится в вырез первого штока и второй шток зафиксируется в этом положении. Если давление газа понизится ниже нижнего порога давления отсечки газа, то второй шток зафиксируется в другом вырезе первого штока. В обоих случаях отсечной клапан перекрывает подачу газа к потребителю, в результате чего происходит отсечка газа. После устранения причин, вызвавших отсечку газа, вновь осуществляется настройка данного регулятора и подача газа к потребителю возобновляется. If the gas pressure deviates from the permissible limits, then the single-membrane drive acts on one of the gas cutoff pressure threshold adjusters. At the same time, if the gas pressure in the consumer line rises above the upper limit of the gas cutoff pressure threshold, the cutoff is triggered, the cranked portion of the second rod will fall into the cutout of the first rod and the second rod will be fixed in this position. If the gas pressure drops below the lower threshold of the gas cut-off pressure, the second rod will be fixed in another cutout of the first rod. In both cases, the shut-off valve shuts off the gas supply to the consumer, as a result of which the gas is cut off. After eliminating the causes of gas cut-off, this regulator is again set up and gas supply to the consumer is resumed.

Недостатком данного регулятора является то, что он достаточно сложен по конструкции из-за введения двух штоков и настройки коленчатого участка второго штока на опорную площадку первого штока, Кроме того, во время работы регулятора возможно заедание механизма отсекателя, что снижает надежность всего регулятора. The disadvantage of this regulator is that it is quite complicated in design due to the introduction of two rods and the adjustment of the cranked portion of the second rod to the supporting platform of the first rod.In addition, during the operation of the regulator, the cutter mechanism may jam, which reduces the reliability of the entire regulator.

Наиболее близким техническим решением к данному регулятору по числу совпадающих признаков и достигаемому результату является регулятор давления газа, содержащий размещенные в шкафу с входом и выходом газа к потребителю фильтр, связанный с одной стороны со входом газа, а с другой - с предохранительным запорным устройством, имеющим отсечный клапан со штоком, связанным с узлом фиксации, два задатчика верхнего и нижнего порогов давления отсечки газа, и мембранный привод с управляющей полостью, редуктор давления газа, в котором между входной и выходной магистралями установлен регулирующий орган, связанный с подпружиненным чувствительным элементом, трубопроводом, подключенным через предохранительный сбросной клапан к сбросной линии, и манометр (см. книгу Е. Б. Столпнер и З.Ф.Панюшева. Справочное пособие для персонала газифицированных котельных, Ленинград, Недра, с.141-171, 1990). The closest technical solution to this regulator in terms of the number of matching signs and the achieved result is a gas pressure regulator containing a filter located in the cabinet with gas inlet and outlet to the consumer, connected to the gas inlet on the one hand, and on the other with a safety shut-off device having shut-off valve with a stem connected to the fixing unit, two adjusters of the upper and lower thresholds for the gas cut-off pressure, and a membrane actuator with a control cavity, a gas pressure reducer, in which between the inlet and the output lines have a regulatory body connected to the spring-loaded sensing element, a pipeline connected through a safety relief valve to the discharge line, and a pressure gauge (see the book by E. B. Stolpner and ZF Panyusheva. Reference manual for personnel of gasified boiler houses, Leningrad Nedra, pp. 141-171, 1990).

Данный регулятор, общий вид которого представлен на рис. 6.20 размещен в металлическом шкафу, имеющему входной и выходной патрубки. К входному патрубку газ подводится от газовой магистрали под высоким давлением, а через выходной патрубок газ отводится под более низким настроенным на определенную величину давлением. В этом же шкафу размещена вторая ветвь регулятора, аналогично первой по конструкции. Во вторую ветвь газ начинает поступать в тот момент, когда требуется проверить настройку узлов, входящих в регулятор, или во время профилактических работ. This regulator, a general view of which is shown in Fig. 6.20 is placed in a metal cabinet having an inlet and outlet nozzles. Gas is supplied to the inlet pipe from the gas line at high pressure, and gas is discharged through the outlet pipe at a lower pressure set for a certain amount. In the same cabinet there is a second regulator branch, similar to the first one in design. Gas begins to flow into the second branch at the moment when it is required to check the settings of the nodes included in the regulator, or during maintenance work.

Газ, пройдя входной патрубок, поступает через входной запорный кран к фильтру, где происходит его очистка от твердых частиц, пыли и смолистых веществ. После фильтра газ направляется к предохранительному запорному устройству, конструкция которого представлена на рис. 6.13 и 6.14. В состав этого устройства входит первый узел, содержащий отсеченный клапан со штоком, который связан с мембраной и на конце которого выполнено отверстие, связывающее обе полости мембраны. При подводе газа к предохранительному запорному устройству мембрана под действием давления газа прогибается и увлекает за собой шток с отсечным клапаном. Клапан поднимается со своего седла, и газ направляется к регулятору давления газа, причем клапан фиксируется в верхнем положении, не мешая проходу газа. Узел фиксации выполнен в виде резиновой пробки, которая прикрывает отверстие, выполненное на конце штока, в результате чего одна полость мембраны отсоединяется от другой полости мембраны. Под действием высокого давления поступающего газа мембрана будет удерживаться в верхнем положении до тех пор, пока давление перед потребителем не превысит или не окажется ниже определенной величины. Gas, having passed the inlet pipe, enters through the inlet stopcock to the filter, where it is cleaned of solid particles, dust and resinous substances. After the filter, the gas is directed to the safety locking device, the design of which is shown in Fig. 6.13 and 6.14. The structure of this device includes a first node containing a cut-off valve with a stem, which is connected to the membrane and at the end of which a hole is made connecting both cavity of the membrane. When gas is supplied to the safety shut-off device, the membrane bends under the action of gas pressure and carries the stem with a shut-off valve. The valve rises from its seat, and the gas is directed to the gas pressure regulator, and the valve is fixed in the upper position, without interfering with the gas passage. The fixing unit is made in the form of a rubber stopper that covers the hole made at the end of the rod, as a result of which one cavity of the membrane is disconnected from the other cavity of the membrane. Under the action of the high pressure of the incoming gas, the membrane will be held in the upper position until the pressure in front of the consumer exceeds or falls below a certain value.

В первом случае в работу вступает мембранный привод, выполненный в виде второй мембраны, управляющая полость которой связана с выходом газа к потребителю. При росте давления газа на выходе выше заданного предела увеличивается давление газа в управляющей полости второй мембраны. Под действием этого давления вторая мембрана прогибается, сжимая свою пружину, играющую роль задатчика верхнего порога давления отсечки газа, и увлекает за собой резиновую пробку. Отверстие в штоке отсечного клапана открывается, в результате чего давление газа по обе стороны первой мембраны выравнивается. Под действием силы пружины, действующей через шток на первую мембрану, последняя прогибается в сторону закрытия отсечного клапана, и поступление газа к регулятору давления и, следовательно, к потребителю прекращается. In the first case, a membrane drive comes into operation, made in the form of a second membrane, the control cavity of which is connected with the gas outlet to the consumer. With an increase in the gas pressure at the outlet above a predetermined limit, the gas pressure in the control cavity of the second membrane increases. Under the influence of this pressure, the second membrane bends, compressing its spring, which plays the role of a setter of the upper threshold for the gas cut-off pressure, and carries with it a rubber stopper. The hole in the shut-off valve stem opens, causing the gas pressure on both sides of the first membrane to equalize. Under the action of the spring force acting through the rod on the first membrane, the latter bends towards the closing of the shut-off valve, and the gas flow to the pressure regulator and, therefore, to the consumer is stopped.

Импульсное реле, которое является вторым узлом предохранительного запорного устройства, контролирует снижение давления газа ниже допустимой величины перед потребителем. Это реле связано через штуцер с одной из полостей первой мембраны первого узла. Подпружиненная мембрана импульсного реле имеет полость, связанную с выходом газа к потребителю. Если давление газа перед потребителем окажется ниже допустимого предела, то снизится давление и в этой полости. Под действием своей пружины мембрана и связанная с ней заслонка плоского клапана сместится так, что высокое давление газа через открывшееся седло этого клапана сначала поступит в промежуточную полость импульсного реле, а затем в управляющую полость второй мембраны первого узла. Эта мембрана прогибается, увлекая за собой резиновую пробку, отверстие в штоке отсечного клапана открывается, и давление газа по обе стороны первой мембраны выравнивается. Под действием своей пружины первая мембрана прогибается в сторону закрытия отсечного клапана. Этот клапан закрывается, в результате чего газ прекращает поступать в регулятор давления газа и, следовательно, к потребителю. The pulse relay, which is the second node of the safety locking device, controls the decrease in gas pressure below the permissible value in front of the consumer. This relay is connected through a fitting to one of the cavities of the first membrane of the first assembly. The spring-loaded membrane of the pulse relay has a cavity associated with the gas outlet to the consumer. If the gas pressure in front of the consumer is below the permissible limit, then the pressure in this cavity will also decrease. Under the action of its spring, the membrane and the flap of the flat valve connected to it will shift so that the high gas pressure through the opening seat of this valve first enters the intermediate cavity of the pulse relay, and then into the control cavity of the second membrane of the first node. This membrane bends, entraining the rubber plug, the hole in the shut-off valve stem opens, and the gas pressure on both sides of the first membrane is equalized. Under the action of its spring, the first membrane bends towards the closing of the shut-off valve. This valve closes, as a result of which gas stops flowing into the gas pressure regulator and, therefore, to the consumer.

От предохранительного запорного устройства газ направляется к регулятору давления газа, конструкция которого представлена на рис. 6.4. В этом регуляторе между входной и выходной магистралями установлен регулирующий орган, связанный с подпружиненным чувствительным элементом, выполненным в виде мембраны. Усилие пружины, которая опирается на мембрану, определяет давление газа перед потребителем. Настраивают регулятор на требуемое давление при помощи регулирующего винта, действующего на пружину мембраны. Для предохранения мембраны от разрыва в случае кратковременного увеличения давления газа перед потребителем в регуляторе предусмотрен предохранительный сбросной клапан, расположенный в центральной части мембраны и подключенный к сбросной магистрали. From the safety locking device, the gas is directed to the gas pressure regulator, the design of which is shown in Fig. 6.4. In this regulator, between the input and output lines, a regulatory body is installed, connected with a spring-loaded sensing element made in the form of a membrane. The force of the spring, which rests on the membrane, determines the gas pressure in front of the consumer. Adjust the regulator to the required pressure using the adjusting screw acting on the diaphragm spring. To protect the membrane from rupture in the event of a short-term increase in gas pressure in front of the consumer, a safety relief valve is located in the regulator located in the central part of the membrane and connected to the relief line.

На выходе из регулятора давления газа установлен выходной запорный кран, связанный с выходным патрубком. Перед выходным патрубком врезан штуцер, который служит для подсоединения переносного манометра, измеряющего выходное давление газа. Для измерения входного давления газа в шкафу установлен манометр входного давления. At the outlet of the gas pressure regulator, an outlet shut-off valve connected to the outlet nozzle is installed. A fitting is inserted in front of the outlet pipe, which serves to connect a portable pressure gauge measuring the outlet gas pressure. To measure the inlet gas pressure, an inlet pressure gauge is installed in the cabinet.

Шкаф, в котором установлена данная система, имеет тепловую изоляцию и обогревательный коллектор, подсоединенный к действующей системе водяного отопления. The cabinet in which this system is installed has thermal insulation and a heating manifold connected to the existing water heating system.

Недостатком данного устройства является то, что, во-первых, в предохранительном запорном устройстве недостаточно надежная система фиксации отсечного клапана, недостаточно хорошее быстродействие запорного устройства в момент отклонения давления газа от допустимых пределов перед потребителем и недостаточно хорошая герметичность отсечного клапана, во-вторых, недостаточно надежная работа мембран, используемых в качестве чувствительных элементов в данной системе, малый срок их эксплуатации и достаточно большой их вес и габариты, в-третьих, значительные габариты металлического шкафа из-за размещения в ней второй системы, аналогично первой по конструкции, в четвертых, необходимость иметь систему водяного отопления для обогрева данного устройства в зимнее время. The disadvantage of this device is that, firstly, in the safety shut-off device, the shut-off valve fixation system is not sufficiently reliable, the shut-off device is not fast enough when the gas pressure deviates from the permissible limits before the consumer, and the shut-off valve is not tight enough, and secondly, it is not enough reliable operation of membranes used as sensitive elements in this system, their short life and sufficiently large weight and dimensions, third their significant dimensions of the metal cabinet due to the placement of a second system in it, similar to the first in design, fourthly, the need to have a water heating system for heating this device in the winter.

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, повышение надежности и снижение веса данной системы. The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages, increase reliability and reduce the weight of this system.

Сущность изобретения заключается в том, что в предложенном регуляторе давления газа, содержащем последовательное размещение в шкафу со сбросной магистралью, входом и выходом газа к потребителю, фильтр с клапаном перепуска, мембранный запорный клапан максимального и минимального давления газа со штоковым указателем и узлом фиксации, мембранный редуктор давления газа с обратной связью и компенсатором давления, клапан сброса и манометр входного давления газа с переключателем для замера перепада на фильтр, гнезда запорного клапана и редуктора выполнены в виде единого двухстороннего седла, а компрессор давления выполнен за одно целое клапаном редуктора золотника с уплотнением, связанного рычагом с мембраной редуктора, причем диаметр золотника равен проходному сечению диаметра седла, а торцевая полость золотника сообщена каналом, выходящим на торец клапана редуктора. Мембраны запорного клапана, клапана сброса и редуктора выполнены из полиимидного материала, имеют профильное сечение и дополнительно уплотнены резиновыми кольцами со стороны высокого давления, а командные полости мембран запорного клапана и редуктора давления газа сообщены между собой каналом, в котором установлен жиклер. The essence of the invention lies in the fact that in the proposed gas pressure regulator, comprising sequential placement in a cabinet with a discharge line, gas inlet and outlet to the consumer, a filter with a bypass valve, a membrane shut-off valve of maximum and minimum gas pressure with a rod indicator and fixation unit, a membrane gas pressure reducer with feedback and pressure compensator, relief valve and gas inlet pressure gauge with switch for measuring differential pressure on the filter, shut-off valve sockets and red torus formed as a single double-seat pressure compressor and is integrally formed valve spool gear sealingly connected with the membrane lever gear, wherein a diameter equal flow area valve seat diameter and the cavity end of the spool communicates the channel-facing end face of the valve gear. The membranes of the shut-off valve, relief valve and gearbox are made of polyimide material, have a profile section and are additionally sealed with rubber rings on the high pressure side, and the command cavities of the membranes of the shut-off valve and gas pressure reducer are interconnected by a channel in which the nozzle is installed.

Кроме того, уплотнительное кольцо золотника компенсатора выполнено в виде резинового кольца, обрамленного с внешней стороны фторопластовой оболочкой. Узел фиксации мембранного запорного клапана максимального и минимального давления газа со штоковым указателем выполнен в виде жестко связанной с мембраной колпачка с центральным пояском и двусторонними канавками, а шток снабжен пояском, против которого в детали, схватывающей шток, выполнены сквозные отверстия с размещенными в них шариками, причем соединение штока непосредственно с плоским клапаном осуществлено при помощи штифта, а опора пружины максимального давления запорного клапана снабжена пояском, контактирующим с ограничителем его хода. In addition, the o-ring of the compensator spool is made in the form of a rubber ring framed on the outside with a fluoroplastic shell. The fixation unit of the membrane shut-off valve of the maximum and minimum gas pressure with the rod pointer is made in the form of a cap rigidly connected to the membrane with a central girdle and bilateral grooves, and the rod is equipped with a girdle, against which through holes are made in the part that grips the rod, with balls placed in them, moreover, the rod is connected directly to the flat valve using a pin, and the spring support of the maximum pressure of the shut-off valve is equipped with a belt in contact with the limiter m of his move.

Крышка запорного клапана имеет наружную накатку, а отверстия выхода штока снабжено резьбой, идентичной резьбе, выполненной на штоке. Клапан сброса установлен в выходной магистрали за редуктором давления газа и выполнен в виде плоского клапана. Сбросная магистраль выведена за заднюю стенку шкафа, манометр входного давления подключен дополнительно к газовой магистрали за фильтром при помощи двухходового крана, а шкаф с крышкой снабжен запорным устройством. The shutoff valve cover has an external knurling, and the stem outlet openings are provided with a thread identical to the thread made on the stem. The relief valve is installed in the output line behind the gas pressure reducer and is made in the form of a flat valve. The discharge line is led outside the rear wall of the cabinet, the inlet pressure gauge is connected additionally to the gas line behind the filter using a two-way valve, and the cabinet with a cover is equipped with a shut-off device.

Описанная совокупность существенных признаков позволяет упростить конструкцию регулятора, повысить надежность его работы и уменьшить габариты и себестоимость. The described set of essential features allows us to simplify the design of the regulator, increase the reliability of its operation and reduce the size and cost.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предложенного регулятора давления газа. In FIG. 1 presents a structural diagram of the proposed gas pressure regulator.

На фиг. 2 представлен вид шкафа со стороны задней стенки. In FIG. 2 shows a cabinet view from the rear wall side.

На фиг. 3 представлено в увеличенном виде место "А" золотника компенсатора. In FIG. 3 shows an enlarged view of the place "A" of the compensator spool.

На фиг. 4 представлено в увеличенном виде место "В" узла фиксации запорного клапана. In FIG. 4 is an enlarged view of the location “B” of the shut-off valve fixation assembly.

Регулятор давления газа содержит последовательно размещенные в шкафу 1 со сбросной магистралью 2 с входом 3 и выходом 4 газа к потребителю (см. фиг. 2), фильтр 5 с клапаном 6 перепуска, мембранный запорный клапан 7 максимального и минимального давления газа со штоковым указателем 8 и узлом 9 фиксации, мембранный редуктор давления газа с клапаном 10 и магистралью 11 обратной связи, клапаном 12 сброса и компенсатором давления, выполненного в виде золотника 13, и манометр 14 входного давления газа. The gas pressure regulator contains sequentially placed in the cabinet 1 with a discharge line 2 with an inlet 3 and an outlet 4 of gas to the consumer (see Fig. 2), a filter 5 with a bypass valve 6, a membrane shut-off valve 7 of the maximum and minimum gas pressure with a rod index 8 and a fixing unit 9, a membrane gas pressure reducer with a valve 10 and a feedback line 11, a relief valve 12 and a pressure compensator made in the form of a spool 13, and a gas inlet pressure gauge 14.

Гнезда запорного клапана 7 и редуктора 10 выполнены в виде единого двустороннего седла 15, а компенсатор давления выполнен заодно целое с клапаном 10 и золотника 13 с уплотнением 16. Клапан 10 связан рычагом 17 с мембраной 18 редуктора, а торцевая полость 19 золотника 13 компенсатора сообщена каналом 20, выходящим на торец 21 клапана 10 редуктора. The sockets of the shut-off valve 7 and the gearbox 10 are made in the form of a single bilateral seat 15, and the pressure compensator is integral with the valve 10 and the spool 13 with a seal 16. The valve 10 is connected by a lever 17 to the gearbox membrane 18, and the end cavity 19 of the compensator spool 13 is in communication 20, facing the end 21 of the valve 10 of the gearbox.

Мембраны 18, 22 и 23 соответственно редуктора, запорного клапана и клапана сброса выполнены из полиимидного материала, имеют профильное сечение, выполненное в виде гофра и дополнительно уплотнены резиновыми кольцами 24, 25 и 26 со стороны высокого (командного) давления. Командные полости 27 и 28 мембран 18 и 22 запорного клапана и редуктора давления газа сообщены между собой каналом 29, в котором установлен жиклер 30. Уплотнение 16 золотника 13 компенсатора (см. фиг. 3) выполнено в виде резинового кольца 31, обрамленного с внешней стороны фторопластовой оболочкой 32. The membranes 18, 22, and 23, respectively, of the gearbox, shutoff valve, and relief valve are made of polyimide material, have a profile section made in the form of a corrugation, and are additionally sealed with rubber rings 24, 25, and 26 on the high (command) side. Command cavities 27 and 28 of the shut-off valve membranes 18 and 22 and the gas pressure reducer are interconnected by a channel 29 in which the nozzle 30 is installed. The seal 16 of the compensator valve 13 (see Fig. 3) is made in the form of a rubber ring 31 framed on the outside PTFE sheath 32.

Узел фиксации мембранного запорного клапана 7 максимального и минимального давления газа со штоковым указателем 8 (см. фиг. 4) выполнен в виде жестко связанной с мембраной 22 колпачка 33 с центральным пояском 34 и двусторонними канавками 35 и 36, а шток 37 снабжен пояском 38, против которого в детали 39, охватывающей шток, выполнены сквозные отверстия 40 с размещенными в них шариками 41. Соединение штока 37 непосредственно с плоским клапаном 7 осуществлено при помощи штифта 42. Опора 43 пружины 44 максимального давления запорного клапана снабжена пояском 45, контактирующим с ограничителем 46 хода пружины 44. The fixation unit of the membrane shut-off valve 7 of the maximum and minimum gas pressure with a rod index 8 (see Fig. 4) is made in the form of a cap 33 rigidly connected to the membrane 22 with a central girdle 34 and bilateral grooves 35 and 36, and the stem 37 is equipped with a girdle 38, against which in the part 39 covering the rod, through holes 40 are made with balls 41 placed therein. The rod 37 is connected directly to the flat valve 7 using a pin 42. The support 43 of the spring 44 of the maximum pressure of the shut-off valve is provided with a girdle 45, in contact with the limiter 46 of the stroke of the spring 44.

Крышка 47 запорного клапана имеет наружную накатку 48, а отверстие 49 выхода указателя 8 снабжено резьбой 50, идентичной резьбе 51, выполненной на штоке 37. Сбросная магистраль 3 регулятора выведена за заднюю стенку 52 шкафа 1. Манометр 14 входного давления газа подключен дополнительно к газовой магистрали 53 за фильтром 5 при помощи двухходового крана 54. The cover 47 of the shut-off valve has an external knurling 48, and the hole 49 of the output of the indicator 8 is provided with a thread 50 identical to the thread 51 made on the stem 37. The relief line 3 of the regulator is led out of the rear wall 52 of the cabinet 1. A gas inlet pressure gauge 14 is connected additionally to the gas line 53 behind the filter 5 using a two-way valve 54.

Шкаф 1 с крышкой 55 снабжен замком 56. Cabinet 1 with a lid 55 is equipped with a lock 56.

Регулятор давления газа работает следующим образом. The gas pressure regulator operates as follows.

Газ от газовой магистрали под высоким давлением подводится к входу 3 шкафа 1. Через основной входной запорный шаровой кран 57 он направляется к фильтру 5, где происходит его очистка от твердых частиц, пыли и смолистых веществ. Очищенный газ затем подводится к запорному клапану 7, который с седлом 15 образует определенную щель, через которую газ поступает к редуктору 10 и далее через шаровой кран 58 в выходную магистраль 4 к потребителю. Редуктор 10 занимает относительно седла 15 определенное положение в зависимости от затяжки пружины 59, действующей на мембрану 18 с одной стороны и величины давления газа на выходе, поступающего по магистрали 11 обратной связи с другой стороны. Gas from the gas line under high pressure is supplied to the input 3 of the cabinet 1. Through the main input shut-off ball valve 57, it is directed to the filter 5, where it is cleaned of solid particles, dust and resinous substances. The purified gas is then supplied to the shut-off valve 7, which, with the seat 15, forms a certain slot through which the gas enters the gearbox 10 and then through the ball valve 58 to the outlet line 4 to the consumer. The gearbox 10 occupies a certain position relative to the seat 15, depending on the tightening of the spring 59 acting on the membrane 18 on the one hand and the magnitude of the gas pressure at the outlet coming through the feedback line 11 on the other hand.

Для исключения влияния давления газа, действующего на торец 21 клапана 10 редуктора предусмотрен золотник 13, в торцевую полость 19 которого по каналу 20 поступает давление газа, действующее на торец 21 клапана 10. Поскольку диаметр золотника 13 равен проходному сечению седла 15, то силы, действующие на торец 21 клапана 10 и торец золотника 13 со стороны полости 19 равны и направлены в противоположные стороны, и поэтому они не воздействую через рычаг 17 на мембрану 18 и не влияют на давление газа на выходе 4. To exclude the influence of the gas pressure acting on the end face 21 of the valve 10 of the gearbox, a spool 13 is provided, into the end cavity 19 of which the gas pressure acting on the end face 21 of the valve 10 enters through the channel 20. Since the diameter of the spool 13 is equal to the passage section of the seat 15, the forces acting on the end face 21 of the valve 10 and the end face of the spool 13 from the side of the cavity 19 are equal and directed in opposite directions, and therefore they do not act through the lever 17 on the membrane 18 and do not affect the gas pressure at the outlet 4.

Для устранения заедания золотника 13 в нем предусмотрено уплотнение с фторопластовой оболочкой 32 по наружному диаметру золотника. To eliminate jamming of the spool 13, it provides a seal with a fluoroplastic shell 32 along the outer diameter of the spool.

Во время работы регулятора возможны отклонения давления газа, поступающего к потребителю от требуемой величины. В случае, когда давление газа перед потребителем (в выходной магистрали) по какой-либо причине повысилось на небольшую величину, оно передается в командную полость 60, мембрана 23 перемещается вверх, и клапан сброса 12 открывается, перепуская часть газа в сбросную магистраль 2. Давление, при котором происходит сброс газа задается затяжкой пружины 61 клапана сброса 12. During the operation of the regulator, deviations of the gas pressure supplied to the consumer from the required value are possible. In the case when the gas pressure in front of the consumer (in the output line) for some reason has increased by a small amount, it is transferred to the command cavity 60, the membrane 23 moves up, and the relief valve 12 opens, bypassing part of the gas into the discharge line 2. Pressure at which gas is discharged is set by tightening the spring 61 of the relief valve 12.

Если при этом давление газа на выходе не восстановится до заданной величины, а продолжает расти, то вступает в работу запорный клапан 7. Давление газа, поступающее в его командную полость 28 по каналу 11 и жиклер 30, перемещает мембрану 22 вниз (см. фиг. 4). Вместе с ней перемещается колпачок 33 с пояском 34. В момент, настроенный пружиной 44, шарики 41 проваливаются в канавку 36, освобождая шток 37 от фиксации. Последний под действием пружины 62 перемещается вверх, закрывая запорный клапан 7. Подача газа к потребителю прекращается. If, at the same time, the gas pressure at the outlet does not recover to a predetermined value, but continues to increase, then the shut-off valve 7 comes into operation. The gas pressure entering its command cavity 28 through the channel 11 and the nozzle 30 moves the membrane 22 down (see Fig. 4). Together with it, the cap 33 with the belt 34 moves. At the moment tuned by the spring 44, the balls 41 fall into the groove 36, freeing the rod 37 from fixing. The latter under the action of the spring 62 moves upward, closing the shut-off valve 7. The gas supply to the consumer is stopped.

Срабатывание запорного клапана 7 происходит и при снижении давления газа перед потребителем ниже допустимого значения. В этом случае мембрана 22 усилием пружины 63 перемещается вверх и при заданном этой пружиной усилии шарики 41 проваливаются в канавку 35, освобождая шток 37 от фиксации, который усилием пружины 62 перекрывает выход 4 газа к потребителю. The actuation of the shut-off valve 7 occurs when the gas pressure decreases in front of the consumer below the permissible value. In this case, the membrane 22 is moved upward by the force of the spring 63 and, with the force set by this spring, the balls 41 fall into the groove 35, releasing the rod 37 from the fixation, which by the force of the spring 62 blocks the gas outlet 4 to the consumer.

После выяснения причин изменения давления газа и их устранения запорный клапан 7 возвращают в рабочее положение. Для этого отворачивают крышку 47 с насечкой 48, переворачивают, наворачивают ее на резьбу 51 штока 37 и вытягивают последний на величину, пока шарики 41 не займут свое место на пояске 34 и зафиксируют шток 37 в рабочем положении при помощи пояска 38, выполненного в штоке. После этого крышку 47 устанавливают в прежнее положение, а по положению указателя 8 определяют готовность регулятора давления газа к работе. After finding out the reasons for the change in gas pressure and their elimination, the shut-off valve 7 is returned to its working position. To do this, unscrew the cover 47 with a notch 48, turn it over, screw it onto the thread 51 of the rod 37 and pull the latter by an amount until the balls 41 take their place on the belt 34 and fix the rod 37 in the working position using the belt 38 made in the rod. After that, the cover 47 is set to its previous position, and the readiness of the gas pressure regulator for operation is determined by the position of the pointer 8.

Жиклер 30, установленный в канале 29 служит для сглаживания колебаний давления газа в командных полостях 28 и 27 запорного клапана и редуктора давления газа. The nozzle 30 installed in the channel 29 serves to smooth out gas pressure fluctuations in the command cavities 28 and 27 of the shut-off valve and gas pressure reducer.

Клапан 62 перепуска газа срабатывает при определенной степени загрязнения фильтра 5, которую можно определить с помощью манометра 14, переключив его при помощи двухходового крана 54 с входа 3 на магистраль 53 за фильтром 5. The gas bypass valve 62 is activated at a certain degree of contamination of the filter 5, which can be determined using a pressure gauge 14, switching it using a two-way valve 54 from input 3 to line 53 behind filter 5.

Мембраны 22, 18 и 23 запорного клапана 7, редуктора 10 и клапана сброса 12 выполнены профильными из полимидной пленки, которая обладает хорошей эластичностью, имеет малый вес и надежна в работе. Для повышения герметичности она дополнительна уплотнена со стороны высокого давления резиновыми кольцами. The membranes 22, 18 and 23 of the shut-off valve 7, the gearbox 10 and the relief valve 12 are made profile of a polyimide film, which has good elasticity, has low weight and is reliable in operation. To increase the tightness, it is additionally sealed on the high pressure side with rubber rings.

Для сохранения работоспособности регулятора и исключения проникновения посторонних лиц внутрь шкафа 1, он снабжен замком 56, а трубка сбросной магистрали 2 выведена за заднюю стенку 52 шкафа 1. To maintain the efficiency of the regulator and to prevent the penetration of unauthorized persons into the cabinet 1, it is equipped with a lock 56, and the tube of the discharge line 2 is led out of the rear wall 52 of the cabinet 1.

Чтобы не прекращать подачу газа к потребителю по время профилактических работ с данным регулятором давления газа, а также при ремонте отдельных узлов регулятора в нем установлены два запорных крана 57 и 58, а к выходу 3 и выходу 4 подключается байпасная линия 64 с установленным в нем технологическим регулятором 65 давления газа. В этом случае краны 57 и 58 закрываются, и газ начинает поступать к потребителю через байпасную линию 64. In order not to stop the gas supply to the consumer during maintenance work with this gas pressure regulator, as well as during the repair of individual regulator nodes, two shut-off valves 57 and 58 are installed in it, and bypass line 64 is connected to output 3 and output 4 with the process gas pressure regulator 65. In this case, the taps 57 and 58 are closed, and gas begins to flow to the consumer through the bypass line 64.

В предложенном регуляторе давления газа герметичность системы не нарушается, когда производится съем манометра 14 или отключение обратной связи 11, так как перед ними установлены обратные клапаны 66 и 67. In the proposed gas pressure regulator, the tightness of the system is not violated when the manometer 14 is removed or feedback 11 is turned off, since check valves 66 and 67 are installed in front of them.

Таким образом, перечисленные выше новые существенные признаки, используемые в данном регуляторе давление газа позволяют упростить его конструкцию, повысить надежность его работы, снизить вес и себестоимость. Thus, the above significant new features used in this regulator gas pressure can simplify its design, increase its reliability, reduce weight and cost.

Claims

1. A gas pressure regulator comprising sequentially placed in a cabinet with a discharge line, gas inlet and outlet to the consumer, a filter with a bypass valve, a membrane shut-off valve for maximum and minimum gas pressure with a stem indicator and a fixing unit, a membrane gas pressure reducer with feedback and a pressure compensator, a relief valve and a gas inlet pressure gauge, characterized in that the sockets of the diaphragm shutoff valve have a maximum and minimum gas pressure and a diaphragm gear valve in filled in the form of a single bilateral saddle with corresponding supporting surfaces, the pressure compensator is a spool made in one piece with the gearbox valve, having a seal and connected through a lever with the gearbox membrane, the spool diameter being equal to the passage diameter of the seat diameter, and the spool end cavity communicated by the channel made in the body of the latter and facing the end of the gearbox valve.

2. The regulator according to claim 1, characterized in that the membranes of the gearbox, shut-off valve and relief valve are made of polyimide material, have a profile section and are additionally sealed with rubber rings on the high pressure side.

3. The regulator according to claim 1, characterized in that the command cavities of the membranes of the shut-off valve and the valve of the gas pressure reducer are communicated with each other by the channel in which the nozzle is installed.

4. The regulator according to claim 1, characterized in that the seal of the compensator spool is made in the form of a rubber ring framed on the outside with a fluoroplastic shell.

5. The regulator according to claim 1, characterized in that the fixation unit of the membrane shut-off valve of the maximum and minimum gas pressure with a rod pointer is made in the form of a cap rigidly connected to the membrane with a central girdle and two-sided grooves, and the rod is equipped with a girdle, against which in the part covering the rod, through holes are made with balls placed therein.

6. The regulator according to claim 5, characterized in that the rod is connected directly to the shutoff valve of the maximum and minimum gas pressure, which is made in the form of a flat valve, made using a pin.

7. The regulator according to claim 5, characterized in that the spring support of the maximum pressure of the shut-off valve is equipped with a belt in contact with the travel limiter.

8. The regulator according to claim 5, characterized in that the shut-off valve cover has an external knurling, and the stem outlet opening is provided with a thread identical to the thread made on the stem.

9. The regulator according to claim 1, characterized in that the relief valve is installed at the gas outlet to the consumer behind the gas pressure reducer and is made in the form of a flat valve.

10. The regulator according to claim 1, characterized in that the discharge line is discharged behind the rear wall of the cabinet.

11. The regulator according to claim 1, characterized in that the inlet pressure gauge is connected additionally to the gas line behind the filter using a two-way valve.

12. The controller according to claim 1, characterized in that the cabinet with a lid is equipped with a locking device.