RU2210098C2 - Pressure regulator-gas flow limiter - Google Patents
Pressure regulator-gas flow limiter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210098C2 RU2210098C2 RU2001126277A RU2001126277A RU2210098C2 RU 2210098 C2 RU2210098 C2 RU 2210098C2 RU 2001126277 A RU2001126277 A RU 2001126277A RU 2001126277 A RU2001126277 A RU 2001126277A RU 2210098 C2 RU2210098 C2 RU 2210098C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- regulator
- gas flow
- pipeline
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам газораспределения и может быть использовано для регулирования, стабилизации давления и ограничения расхода любой газообразной среды, кроме агрессивной, в системах газовой, нефтяной и других отраслей промышленности. Например, для регулирования, стабилизации давления, а также ограничения расхода природного газа, подаваемого потребителю с газораспределительных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП), газоредуцирующих установок (ТРУ). The invention relates to gas distribution and can be used to regulate, stabilize pressure and limit the flow rate of any gaseous medium, except aggressive, in gas, oil and other industries. For example, to regulate, stabilize the pressure, as well as to limit the consumption of natural gas supplied to the consumer from gas distribution stations (GDS), gas control points (GRP), gas reduction units (TRU).
Известно устройство для регулирования расхода газа (патент РФ 1795424, кл. С 05 Д 7/00 от 12.06.90), содержащее исполнительный механизм регулирующего клапана, регулятор давления, блок вычисления заданного значения давления газа перед дроcселирующим элементом, канал задания расхода газа. A device for regulating gas flow (patent of the Russian Federation 1795424, class C 05 D 7/00 of 06/12/90) containing an actuator for a control valve, a pressure regulator, a unit for calculating a set value of gas pressure in front of a throttling element, a gas flow setting channel is known.
Требованием реальной эксплуатации, например ГРС, является необходимость в оперативном изменении уставки ограничиваемого расхода газа, также как и изменение уставки регулируемого давления газа. The requirement for real operation, for example, gas distribution system, is the need to quickly change the set point of the limited gas flow, as well as change the set point of the regulated gas pressure.
Недостатком упомянутого технического решения является практическая невозможность его использования, например на ГРС, работающих, как правило, в условиях переменного газопотребления при постоянном выходном давлении, т.к. изменение газопотребления требует постоянного изменения настройки регулятора расхода. The disadvantage of the mentioned technical solution is the practical impossibility of its use, for example, on gas distribution stations operating, as a rule, in conditions of variable gas consumption at a constant outlet pressure, because Changing gas consumption requires a constant change in the setting of the flow regulator.
Известен регулятор давления - ограничитель расхода газа (патент РФ 2150139, кл. G 05 Д 16/10; 7/00 от 07.12.98), содержащий два однотипных регулятора давления непрямого действия осевого типа с пилотными устройствами. Между регуляторами размещен дросселирующий элемент (сопло Вентури). Регуляторы и сопло установлены соосно относительно друг друга и скомпонованы в единый модуль. A known pressure regulator is a gas flow limiter (RF patent 2150139, class G 05 D 16/10; 7/00 of 12/07/98) containing two of the same type of axial-type indirect pressure regulator with pilot devices. A throttling element (Venturi nozzle) is located between the regulators. Regulators and nozzle are mounted coaxially relative to each other and arranged in a single module.
Техническое решение, заложенное в этом регуляторе, обуславливает необходимость заранее согласовывать с потребителем ограничиваемый расход газа и устанавливать соответствующий дросселирующий элемент, который при изменении ограничиваемого расхода требует замены. Это делает регулятор-ограничитель негибким и затрудняет его использование. К недостаткам решения следует также отнести громоздкость и высокую стоимость изделия, которые обусловлены использованием двух однотипных регуляторов с пилотными устройствами. The technical solution incorporated in this regulator necessitates the prior approval of a limited gas flow rate with the consumer and the installation of an appropriate throttling element, which, when the limited flow rate changes, requires replacement. This makes the regulator limiter inflexible and makes it difficult to use. The disadvantages of the solution should also include the bulkiness and high cost of the product, which are due to the use of two similar controllers with pilot devices.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого изобретения является регулятор давления осевого типа РДО-1 (Руководство по эксплуатации РДO-1, утв. 12.11.97. ЗИ2.501.000.РЭ. Разработчик и изготовитель продукции ООО Фирма "Газприборавтоматика"). РДО-1 содержит установленный на трубопроводе осевой клапан с эластичным затвором, состыкованный с распределителем, и пилотный регулятор, включающий пружинный механизм и регулирующий блок, первый вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу и входу распределителя. Второй вход регулирующего блока соединен с трубопроводом со стороны низкого давления. The closest analogue (prototype) of the claimed invention is the axial type pressure regulator RDO-1 (Operation manual RDO-1, approved. 12.11.97. ZI2.501.000.RE. Developer and manufacturer of products LLC Gazpriboravtomatika LLC). RDO-1 contains an axial valve mounted on the pipeline with an elastic shutter coupled to the distributor, and a pilot regulator that includes a spring mechanism and a control unit, the first input and output of which are connected respectively to the output and input of the distributor. The second input of the control unit is connected to the pipeline from the low pressure side.
Регулятор РДО-1 обеспечивает только поддержание на заданном уровне величины выходного давления. В тех случаях, когда требуется не только поддержание давления, но и ограничение расхода газа, подаваемого потребителю, этот регулятор не применим. The RDO-1 regulator provides only maintenance at the set level of the output pressure value. In cases where it is necessary not only to maintain pressure, but also to limit the flow of gas supplied to the consumer, this regulator is not applicable.
Технической задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей регулятора, а именно ограничение расхода газа, подаваемого потребителю при достижении заранее установленной величины расхода газа (в широком диапазоне уставки) с одновременным сохранением возможности регулирования и стабилизации выходного давления. The technical task of the claimed invention is to expand the functionality of the regulator, namely the limitation of the gas flow supplied to the consumer upon reaching a predetermined gas flow rate (in a wide range of settings) while maintaining the ability to control and stabilize the outlet pressure.
Изложенная техническая задача достигается благодаря тому, что регулятор давления - ограничитель расхода газа (далее в тексте регулятор-ограничитель) содержит установленный на трубопроводе осевой клапан с эластичным затвором, герметично состыкованный с распределителем, и пилотный регулятор, включающий пружинный механизм и регулирующий блок. Первый вход и выход регулирующего блока подсоединены соответственно к выходу и входу распределителя, а второй вход соединен с трубопроводом со стороны низкого давления. В регулятор-ограничитель введены корректор перепада давления и сужающее устройство, вмонтированное в трубопровод за осевым клапаном с эластичным затвором. В пилотном регуляторе между пружинным механизмом и регулирующим блоком выполнена камера сравнения, разделенная с помощью мембран на две полости, из которых полость со стороны пружинного механизма сообщена с выходом корректора перепада давления и выходом сужающего устройства со стороны пониженного давления, а полость камеры сравнения со стороны регулирующего блока - со входом корректора перепада давления и другим выходом сужающего устройства. В качестве сужающего устройства в регуляторе-ограничителе может быть использовано любое сужающее устройство, например сопло Вентури, мерная диафрагма, щелевая трубка. The stated technical problem is achieved due to the fact that the pressure regulator - gas flow limiter (hereinafter referred to as the regulator-limiter) contains an axial valve mounted on the pipeline with an elastic valve, tightly connected to the distributor, and a pilot regulator, including a spring mechanism and a control unit. The first input and output of the control unit are connected respectively to the output and input of the distributor, and the second input is connected to the pipeline from the low pressure side. A differential pressure corrector and a constricting device mounted in the pipeline behind the axial valve with an elastic shutter are introduced into the regulator-limiter. In the pilot regulator, a comparison chamber is made between the spring mechanism and the regulating unit, divided by membranes into two cavities, of which the cavity on the side of the spring mechanism is communicated with the output of the differential pressure corrector and the output of the constricting device on the low pressure side, and the cavity of the comparison chamber on the regulating side block - with the input of the differential pressure corrector and another output of the constricting device. As a constricting device in the regulator-limiter, any constricting device can be used, for example, a Venturi nozzle, a measuring diaphragm, a slit tube.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый регулятор-ограничитель отличается наличием дополнительно введенных корректора перепада давления и сужающего устройства и выполнением в пилотном регуляторе между пружинным механизмом и регулирующим блоком камеры сравнения, разделенной с помощью дополнительных мембран на две полости, каждая из которых подсоединена к корректору перепада давления и сужающему устройству. В качестве сужающего устройства использовано сопло Вентури. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed regulator-limiter is characterized by the presence of additionally introduced differential pressure corrector and a constricting device and the implementation in the pilot regulator between the spring mechanism and the regulating unit of the comparison chamber, separated by additional membranes into two cavities, each of which is connected to the corrector differential pressure and constriction device. As a constricting device used Venturi nozzle.
Таким образом совокупность существенных признаков заявляемого технического решения, благодаря наличию новых признаков, обеспечивает получение технического результата, выражающегося в расширении функциональных возможностей регулятора-ограничителя. Конструктивное решение регулятора-ограничителя при сохранении функций регулирования и стабилизации выходного давления дает возможность оперативного изменения уставки (в широком диапазоне) по расходу газа при одновременном обеспечении конструктивной простоты и максимальной унификации с серийно выпускаемыми регуляторами. Thus, the set of essential features of the claimed technical solution, due to the presence of new features, provides a technical result, expressed in expanding the functionality of the regulator-limiter. The constructive solution of the regulator-limiter while maintaining the functions of regulation and stabilization of the outlet pressure makes it possible to quickly change the set point (in a wide range) for gas flow while ensuring structural simplicity and maximum standardization with commercially available regulators.
Указанные существенные признаки в совокупности, характеризующие сущность заявляемого технического решения, не известны в настоящее время для регулирующих устройств. Аналог, характеризующийся идентичностью всем существенным признакам заявляемого изобретения, в ходе исследований не обнаружен, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Новизна". These essential features together, characterizing the essence of the claimed technical solution, are not currently known for regulatory devices. The analogue, characterized by the identity of all the essential features of the claimed invention, was not found during research, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "Novelty."
Существенные признаки заявляемого изобретения не могут быть представлены как комбинация, выявленная из известных решений с реализацией в виде отличительных признаков для достижения технического результата, из чего следует вывод о соответствии критерию "Изобретательский уровень". The essential features of the claimed invention cannot be represented as a combination identified from known solutions with the implementation in the form of distinctive features to achieve a technical result, from which it follows that the criterion of "Inventive step" is met.
В связи с тем, что описанное техническое решение предназначено для использования в рамках реальной системы газораспределения и прошло испытания с достижением заявляемого технического результата, предлагаемое изобретение соответствует критерию "Промышленная применимость". Due to the fact that the described technical solution is intended for use within a real gas distribution system and has been tested to achieve the claimed technical result, the present invention meets the criterion of "Industrial applicability".
На чертеже изображена конструктивная схема регулятора давления - ограничителя расхода газа. The drawing shows a structural diagram of a pressure regulator - gas flow limiter.
Регулятор-ограничитель содержит установленный на трубопроводе 1 осевой клапан с эластичным затвором 2, герметично состыкованный с распределителем 3, и пилотный регулятор 4, включающий пружинный механизм 5 и регулирующий блок 6. Первый вход Вх1 регулирующего блока 6 по линии связи 7 соединен с выходом Вых распределителя 3, второй вход Вх2 - по линии связи 8 через вентиль 9 с трубопроводом 1 со стороны пониженного давления, а выход - по линии связи 10 со входом Вх распределителя 3. В пилотном регуляторе 4 между пружинным механизмом 5 и регулирующим блоком 6 расположена камера сравнения 11, которая с помощью мембран 12, 13 и 14 разделена на две полости А и В. Полость А, прилегающая через мембрану 12 к пружинному механизму 5, сообщена по линии связи 15 с выходами корректора перепада давления 16, а через вентиль 17 с выходом Вых2 сужающего устройства 18, размещенного в трубопроводе 1 за осевым клапаном с эластичным затвором 2. Полость В, контактирующая через мембрану 14 с регулирующим блоком 6, сообщена по линии связи 19 со входом Вх корректора перепада давления 16, а через вентиль 20 с другим выходом Вых1 сужающего устройства 18. В регулирующий блок 6 входит сопло 21, контактирующее с клапаном 22, подвешенным на мембранах 14 и 23, жестко соединенных с мембранами 12 и 13 и находящихся под воздействием пружинного механизма 5 и усилия, возникающего в камере сравнения 11. The limiter-regulator contains an axial valve mounted on the pipeline 1 with an elastic shutter 2, hermetically connected to the distributor 3, and a pilot regulator 4, which includes a spring mechanism 5 and a control unit 6. The first input Bx1 of the control unit 6 is connected via the communication line 7 to the output of the output of the distributor 3, the second input Bx2 — through communication line 8 through valve 9 with pipeline 1 from the low pressure side, and the output — through communication line 10 with input Bx of distributor 3. In pilot regulator 4 between the spring mechanism 5 and the control unit ohm 6 there is a comparison chamber 11, which using membranes 12, 13 and 14 is divided into two cavities A and B. Cavity A, adjacent through the membrane 12 to the spring mechanism 5, is communicated via communication line 15 with the outputs of the differential pressure corrector 16, and through a valve 17 with the output Exit2 of the constricting device 18 located in the pipeline 1 behind the axial valve with an elastic shutter 2. A cavity B in contact through the membrane 14 with the control unit 6 is communicated through a communication line 19 with the input Bx of the differential pressure corrector 16, and through the valve 20 with another output Out1 narrowing th device 18. In the regulating unit 6 includes a nozzle 21, into contact with a valve 22, suspended on the membranes 14 and 23 are rigidly connected to membranes 12 and 13 and under the influence of the spring mechanism 5 and the force generated in the reference chamber 11.
Регулятор-ограничитель работает следующим образом. The limiter operates as follows.
Редуцируемый газ поступает из трубопровода 1 на осевой клапан с эластичным затвором 2. Через распределитель 3 часть этого газа по линии связи 7 поступает на вход Вх1 регулирующего блока 6 пилотного регулятора 4 и затем через сопло 21 на выход Вых регулирующего блока 6 и затем по линии связи 10 через распределитель 3 в трубопровод 1. Сопло 21 контактирует с клапаном 22, который подвешен на эластичных мембранах 14 и 23, жестко связанных с мембранами 12 и 13, и находится под воздействием пружинного механизма 5 и усилия, создаваемого давлением газа, поступающим по линии связи 8 на второй вход Вх2 регулирующего блока 6. The reduced gas flows from the pipeline 1 to the axial valve with an elastic shutter 2. Through the distributor 3, part of this gas is supplied via the communication line 7 to the input Вх1 of the control unit 6 of the pilot controller 4 and then through the nozzle 21 to the output of the output of the control unit 6 and then via the communication line 10 through the distributor 3 into the pipeline 1. The nozzle 21 is in contact with the valve 22, which is suspended on elastic membranes 14 and 23, rigidly connected with the membranes 12 and 13, and is under the influence of the spring mechanism 5 and the force generated by the gas pressure m on link 8 to a second input In2 regulating unit 6.
Уставка выходного давления задается пружинным механизмом 5 через мембрану 12. Стабилизация выходного давления достигается тем, что отклонение давления передается по линии связи 8 через вентиль 9 на второй вход Вх2 регулирующего блока 6, что вызывает перемещение клапана 22 и соответственно изменение зазора между соплом 21 и клапаном 22. Это ведет к изменению расхода через пилотный регулятор 4 и через осевой клапан с эластичным затвором 2. Причем снижение выходного давления увеличивает расход через клапан 22 и наоборот, что и приводит к восстановлению выходного давления. The output pressure setting is set by the spring mechanism 5 through the membrane 12. The output pressure is stabilized by the fact that the pressure deviation is transmitted through the communication line 8 through the valve 9 to the second input Вх2 of the control unit 6, which causes the valve 22 to move and the gap between the nozzle 21 and the valve to change 22. This leads to a change in flow rate through the pilot regulator 4 and through an axial valve with an elastic shutter 2. Moreover, a decrease in output pressure increases the flow rate through valve 22 and vice versa, which leads to recovery NIJ outlet pressure.
При работе регулятора в сужающем устройстве 18 возникает перепад давлений, который передается в камеру сравнения 11, соответственно повышенное давление - через вентиль 20, линию связи 19 в камеру В, а пониженное давление - через вентиль 17 и линию связи 15 в камеру А. Под воздействием перепада давлений мембрана 13 перемещается, изменяя положение клапана 22, и, соответственно, изменяя зазор между соплом 21 и клапаном 22. Это в свою очередь приводит к уменьшению пропускной способности клапана 22 и ограничению расхода. When the regulator operates in the constricting device 18, a pressure drop occurs, which is transmitted to the comparison chamber 11, respectively, increased pressure through valve 20, communication line 19 to chamber B, and reduced pressure through valve 17 and communication line 15 to chamber A. Under the influence The differential pressure diaphragm 13 moves, changing the position of the valve 22, and, accordingly, changing the gap between the nozzle 21 and the valve 22. This in turn leads to a decrease in the throughput of the valve 22 and the restriction of flow.
Увеличение расхода через регулятор-ограничитель приводит к росту перепада давления. Это вызывает уменьшение пропускной способности клапана 22, что в свою очередь ограничивает расход и приводит к уменьшению выходного давления, а это уменьшает усилие на мембране 23 регулирующего блока 6. В результате под воздействием пружинного механизма 5 произойдет увеличение зазора между соплом 21 и клапаном 22 до наступления равновесия сил. An increase in flow rate through the regulator-restrictor leads to an increase in pressure drop. This causes a decrease in the throughput of the valve 22, which in turn limits the flow rate and leads to a decrease in the outlet pressure, and this reduces the force on the membrane 23 of the control unit 6. As a result, under the influence of the spring mechanism 5, the gap between the nozzle 21 and the valve 22 will increase before balance of power.
Величина ограничиваемого расхода задается корректором перепада давления 16 путем изменения перетока газа из камеры В в камеру А. The value of the limited flow rate is set by the differential pressure corrector 16 by changing the gas flow from chamber B to chamber A.
Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает получение технического результата, выражающегося в расширении функциональных возможностей регулятора-ограничителя. Конструктивное решение регулятора-ограничителя при сохранении функции регулирования и стабилизации выходного давления дает возможность оперативного изменения уставки (в широком диапазоне) по расходу газа при одновременном обеспечении конструктивной простоты и максимальной унификации с серийно выпускаемыми регуляторами. Thus, the claimed invention provides a technical result, expressed in expanding the functionality of the regulator-limiter. The constructive solution of the regulator-limiter while maintaining the function of regulation and stabilization of the outlet pressure makes it possible to quickly change the setpoint (in a wide range) for gas flow while ensuring structural simplicity and maximum standardization with commercially available regulators.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001126277A RU2210098C2 (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Pressure regulator-gas flow limiter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001126277A RU2210098C2 (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Pressure regulator-gas flow limiter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001126277A RU2001126277A (en) | 2003-07-20 |
| RU2210098C2 true RU2210098C2 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001126277A RU2210098C2 (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Pressure regulator-gas flow limiter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2210098C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113427690A (en) * | 2021-05-18 | 2021-09-24 | 安徽百通达科技医疗用品有限公司 | Pressure stabilizing equipment of air pressure gun for demoulding finished gloves |
| RU2803587C1 (en) * | 2023-02-27 | 2023-09-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for setting the pressure regulators of the reduction unit to stabilize the outlet gas pressure |
-
2001
- 2001-09-27 RU RU2001126277A patent/RU2210098C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Руководство по эксплуатации РДО-1, утверждено 12.11.1997 3И2.501.000.РЭ, изготовлено ООО Фирма "Газприборавтоматика". * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113427690A (en) * | 2021-05-18 | 2021-09-24 | 安徽百通达科技医疗用品有限公司 | Pressure stabilizing equipment of air pressure gun for demoulding finished gloves |
| CN113427690B (en) * | 2021-05-18 | 2023-06-02 | 安徽百通达科技医疗用品有限公司 | Air pressure gun pressure stabilizing equipment for demolding finished gloves |
| RU2803587C1 (en) * | 2023-02-27 | 2023-09-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for setting the pressure regulators of the reduction unit to stabilize the outlet gas pressure |
| RU2817593C1 (en) * | 2023-10-16 | 2024-04-16 | Владимир Петрович Борзилов | Modular gas preparation and distribution system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6321972B2 (en) | Pressure flow control device and overshoot prevention method at the start of the flow control | |
| US7069944B2 (en) | Flow rate control device | |
| JP6216389B2 (en) | Pressure flow control device | |
| US10705545B2 (en) | Fluid control device and flow rate ratio control device | |
| RU2632678C2 (en) | Gas pressure regulator and control method of such regulator | |
| US20140373935A1 (en) | Gas branched flow supplying apparatus for semiconductor manufacturing equipment | |
| BRPI0910749B1 (en) | apparatus for adjusting the gain of a regulated fluid flow system and for regulating fluid flow. | |
| JP2015138338A5 (en) | ||
| WO2018070464A1 (en) | Fluid control device | |
| KR20120049148A (en) | Mass flow controller and storage medium for storing mass flow control program | |
| WO2013161187A1 (en) | Gas separation and supply device for semiconductor manufacturing apparatus | |
| US20190384330A1 (en) | Fluid control apparatus and flow rate ratio control apparatus | |
| RU2210098C2 (en) | Pressure regulator-gas flow limiter | |
| US2675819A (en) | Air control relay with multiple responses | |
| RU2234118C2 (en) | Universal pressure controller | |
| US20160246311A1 (en) | Pressure Regulator | |
| EA201890116A2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR REGULATING HEATING SYSTEMS | |
| US10663987B2 (en) | Pressure regulator | |
| US20130233406A1 (en) | Systems And Methods For A Three Chamber Compensation Network | |
| US20170102077A1 (en) | Variable area flow restriction | |
| RU2650721C1 (en) | Method of pressure task in controlled volume and the unit for its implementation | |
| US2795239A (en) | Control apparatus | |
| KR101224764B1 (en) | Large capacity air pressure regulating system with on/off valve array | |
| WO2021240430A1 (en) | An improved apparatus for pressure regulating | |
| SU830327A2 (en) | Regulator of tne ratio of two gas flows |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130928 |