RU2171922C1

RU2171922C1 - Pneumatic drive for blow-off adjusting valve of gas line

Info

Publication number: RU2171922C1
Application number: RU2000131092A
Authority: RU
Inventors: В.А. Белоусов; В.М. Демин; Ю.А. Князев; В.П. Коротков; В.В. Саяпин; Р.М. Набиев; Н.Ф. Муталлим-заде; П.И. Рожков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "АРМ ГАРАНТ"
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: blow- off valves for turbo-units and compressors of gas-transfer stations. SUBSTANCE: drive includes motor in form of jet turbine, reducer, ball-and-screw gearing, outlet spindle and control system. Nut of ball-and-screw gearing is provided with gear rim which is connected with pneumo-mechanical lock of control system. Reducer is provided with clutch for transmission of torque. In case of deflection of pressure in gas main from preset level, control system furnishes signal for operation of jet turbine. As a result, lead screw moves to either side, thus bringing the blow-off valve to state at which pressure corresponds to preset level. In case of drop of pressure in gas main below permissible level, pneumo-mechanical lock is disconnected and spindle brings blow-off valve to OPEN position under action of return springs. EFFECT: avoidance of seals in motor and mechanical system; enhanced reliability and durability of drive; avoidance of working fluid for operation of hydraulic cylinder; ease of maintenance. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации управления арматурой трубопроводов и касается пневматического привода к клапану для устранения помпажа турбоагрегатов, например компрессоров газоперекачивающих станций. The invention relates to the field of automation of control valves of pipelines and relates to a pneumatic actuator to a valve to eliminate surging turbine units, such as compressors of gas pumping stations.

Известен пневмопривод антипомпажного регулирующего клапана, содержащий двигатель, систему управления, возвратные пружины исполнительного шпинделя, датчики обратной связи (Технический проспект фирмы Моквелд, рис. 1, 2). Known pneumatic anti-surge control valve containing the engine, control system, actuator spindle return springs, feedback sensors (Technical prospect of the company Mokveld, Fig. 1, 2).

Использование двух рабочих тел (газ и жидкость) усложняет эксплуатацию привода, требует необходимость подогрева используемой жидкости и элементов системы управления при низких температурах. The use of two working fluids (gas and liquid) complicates the operation of the drive, it requires the heating of the used fluid and control system elements at low temperatures.

Наличие подвижных трущихся соединений снижает долговечность уплотнений и снижает надежность устройства в целом. The presence of moving rubbing joints reduces the durability of the seals and reduces the reliability of the device as a whole.

Задачей настоящего изобретения является создание такого привода для антипомпажного регулирующего клапана, которое повышало бы его надежность и долговечность, упрощало эксплуатацию и техническое обслуживание. The present invention is the creation of such a drive for anti-surge control valve, which would increase its reliability and durability, simplified operation and maintenance.

Поставленная задача решается тем, что в пневматическом приводе для антипомпажного регулирующего клапана, содержащем двигатель, систему управления, возвратные пружины выходного шпинделя и датчики обратной связи, согласно изобретению двигатель выполнен в виде струйной турбины, вал которой через механический редуктор и шариковинтовую передачу связан с выходным шпинделем, при этом гайка шариковинтовой передачи снабжена зубчатым венцом, который связан с пневмомеханическим стопором системы управления, а редуктор содержит муфту ограничения передаваемого крутящего момента. The problem is solved in that in a pneumatic actuator for anti-surge control valve containing a motor, control system, return springs of the output spindle and feedback sensors, according to the invention, the engine is made in the form of a jet turbine, the shaft of which is connected through the mechanical gearbox and ball screw to the output spindle while the ball screw nut is equipped with a gear rim, which is connected to the pneumomechanical stopper of the control system, and the gearbox contains a limited clutch transmitted torque.

Сущность изобретения поясняется конкретными примерами выполнения привода и чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная пневмокинематическая схема антипомпажного регулирующего привода; на фиг. 2 - схема ротора струйной турбины; на фиг. 3 - схема пневмостопора. The invention is illustrated by specific examples of the drive and the drawings, where in FIG. 1 shows a schematic pneumokinematic diagram of an anti-surge control actuator; in FIG. 2 is a diagram of a rotor of a jet turbine; in FIG. 3 is a diagram of a pneumatic stop.

Антипомпажный регулирующий привод (далее привод) содержит систему управления 1 (фиг. 1), датчики 2 обратной связи, струйную турбину 4 с ротором 5, редуктор 6 с муфтой 7 ограничения передаваемого крутящего момента и ручным дублером 8. Anti-surge control drive (hereinafter drive) contains a control system 1 (Fig. 1), feedback sensors 2, an jet turbine 4 with a rotor 5, a gearbox 6 with a clutch 7 for transmitting torque limitation and a handwheel 8.

Шариковинтовая передача редуктора включает в себя ходовую гайку 10 и ходовой винт 11. Ходовой винт 11 связан с выходным шпинделем 12, который снабжен диском 14. Между диском 14 и корпусом редуктора 6 расположены возвратные пружины 15 выходного шпинделя, который воздействует на антипомпажный клапан 16. The ball screw gear of the gearbox includes a spindle nut 10 and a spindle 11. The spindle 11 is connected to the output spindle 12, which is equipped with a disk 14. Between the disk 14 and the gear case 6 are located return springs 15 of the output spindle, which acts on the anti-surge valve 16.

На корпусе редуктора 6 установлен пневмомеханический стопор 20, который содержит камеру 21, камеру 22, поршень 23 со штоком 24 и пружину 25 на штоке 24. Шток 24 взаимодействует с зубчатым венцом 27 гайки 10 шариковинтовой передачи. A pneumomechanical stopper 20 is installed on the gearbox housing 6, which comprises a chamber 21, a chamber 22, a piston 23 with a rod 24 and a spring 25 on the rod 24. The rod 24 interacts with the ring gear 27 of the ball screw nut 10.

Система управления 1 соединена трубопроводами 30 и 31 соответственно с каналами 32 и 33 турбины 4. Каналы 32 и 33 соединены соответственно с соплами 35, 36 и 37, 38 турбины 4 (фиг. 2). The control system 1 is connected by pipelines 30 and 31, respectively, with the channels 32 and 33 of the turbine 4. Channels 32 and 33 are connected, respectively, with the nozzles 35, 36 and 37, 38 of the turbine 4 (Fig. 2).

Работает привод следующим образом. The drive operates as follows.

Для работы привода используется газ магистрального газопровода, который подводится к системе управления 1. For the operation of the drive, the gas of the main gas pipeline is used, which is supplied to the control system 1.

При стабилизации заданного давления в магистральном газопроводе клапаны системы управления перекрывают подачу газа в струйную турбину 4. When stabilizing a given pressure in the main gas pipeline, the valves of the control system shut off the gas supply to the jet turbine 4.

При отклонении давления от заданной величины система управления подает сигнал на соответствующий клапан и газ подается в струйную турбину 4 и пневмомеханический стопор 20. When the pressure deviates from the set value, the control system sends a signal to the corresponding valve and gas is supplied to the jet turbine 4 and the pneumomechanical stopper 20.

Пневмомеханический стопор 20 освобождает ходовую гайку 10, а струйная турбина 4 при своем вращении через механическую передачу редуктора 6 вращает ходовую гайку 10 и перемещает ходовой винт 11 в ту или иную сторону. The pneumatic-mechanical stop 20 releases the spindle nut 10, and the jet turbine 4 rotates the spindle nut 10 and rotates the spindle 11 in one direction or another through its mechanical transmission gearbox 6.

При движении ходового винта 11 вверх привод преодолевает усилие возвратных пружин 15 и прикрывает клапан 16. When the lead screw 11 moves up, the drive overcomes the force of the return springs 15 and closes the valve 16.

При движении ходового винта 11 вниз возвратные пружины помогают движению шпинделя 12 и открывают антипомпажный клапан 16. When the lead screw 11 moves down, the return springs help the movement of the spindle 12 and open the anti-surge valve 16.

При достижении выходным шпинделем 12 привода крайнего положения датчики 2 подают сигнал на систему управления 1 и привод останавливается. When the output spindle 12 of the actuator reaches its extreme position, the sensors 2 provide a signal to the control system 1 and the drive stops.

Если при остановке привода в крайнем положении возникает динамический крутящий момент на шариковой гайке 10, то срабатывает муфта 7 ограничения передаваемого крутящего момента. В результате этого гасится кинетическая энергия подвижных частей привода. If when the drive stops in the extreme position, dynamic torque occurs on the ball nut 10, then the clutch 7 limits the transmitted torque. As a result, the kinetic energy of the moving parts of the drive is extinguished.

При аварийной ситуации, когда давление в магистральном газопроводе может упасть ниже допустимого, пневмомеханический стопор 20 отключается под действием пружины 25. Под действием возвратных пружин 15 шпиндель 12 перемещается в положение "открыто". In an emergency, when the pressure in the main gas pipeline may drop below the permissible value, the pneumatic-mechanical stop 20 is switched off by the action of the spring 25. Under the action of the return springs 15, the spindle 12 moves to the "open" position.

В зависимости от конструкции конкретного антипомпажного клапана действие антипомпажных пружин 15 в варианте привода может осуществляться в противоположном направлении. Depending on the design of a particular anti-surge valve, the action of the anti-surge springs 15 in the actuator embodiment can be carried out in the opposite direction.

Из доступных источников информации авторы не выявили устройство со сходными признаками. From available sources of information, the authors did not identify a device with similar features.

Пневматический привод для антипомпажного регулирующего клапана выполним в условиях серийного производства на существующем оборудовании машиностроительного завода, не требует уникального оборудования и специального инструмента. В конструкции привода используются широко известные материалы и элементы системы управления. Pneumatic actuator for anti-surge control valve is feasible in mass production on the existing equipment of the engineering plant, does not require unique equipment and special tools. The drive design uses widely known materials and control system elements.

Предлагаемый привод исключает использование уплотнений в двигателе и механической системе привода, тем самым повышается надежность работы и долговечность привода. The proposed drive eliminates the use of seals in the engine and the mechanical drive system, thereby increasing the reliability and durability of the drive.

Исключение подогрева гидросистемы упрощает конструкцию и техническое обслуживание по сравнению с приводом-прототипом. The exclusion of heating the hydraulic system simplifies the design and maintenance compared to the prototype drive.

Claims

Pneumatic actuator for anti-surge control valve, comprising a motor, control system, output spindle return springs and feedback sensors, characterized in that the engine is made in the form of a jet turbine, the shaft of which is connected to the output spindle through a mechanical gearbox and ball screw, with a ball screw nut the gear is equipped with a ring gear, which is connected to the pneumomechanical stopper of the control system, and the gearbox contains a clutch for limiting the transmitted torque.