RU2619146C2

RU2619146C2 - Gas-pressure reducer

Info

Publication number: RU2619146C2
Application number: RU2015129621A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Хорьков; Александр Николаевич Савушкин; Сергей Александрович Савушкин; Дмитрий Александрович Калугин; Александр Юрьевич Чевычелов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Д.В.С. эко"
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2017-05-12
Also published as: RU2015129621A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: gas-pressure reducer comprises a housing with an inlet opening for feeding high-pressure gas, in which is hermetically installed a sleeve with a locking seat, inside of which there is a slide valve pressed to the seat of the sleeve by a locking spring, the locking air-tightness is provided by a plastic insert which is canted into the body of the valve. A sensitive element installed in the cover of the reducer, which detects the drop between gas pressure at the output of the reducer and atmospheric pressure or pressure, relative to which output pressure of the reducer is maintained, consists of a metal corrugated bellows with a hermetically installed plug and a banding bushing with a rubber seal, inside of which there is an adjustment spring, which is tightened by a packing nut, wherein the force from the adjustment spring and the bellows of the sensitive element is transferred to the valve by a pusher, which passes through a guide washer inside the opening of the seat of the sleeve, and reduced gas exits the housing through the inlet nozzle.

EFFECT: invention prolongs the service life of the gas-pressure reducer.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматического регулирования, а именно к устройствам регулирования давления газа, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.The invention relates to the field of automatic control, and in particular to gas pressure control devices, and can be used in various industries and agriculture.

Из существующего уровня техники известен газовый редуктор, который содержит корпус с седлом и крышкой, настроечную часть, включающую настроечный винт, пружину, мембрану с опорной трелью и толкателем, редуцирующий клапан, состоящий из полого корпуса со сквозным каналом и уплотнением, уравновешивающую камеру, снабженную управляющим клапаном. (Патент РФ №2290682 С1, опубл. 27.12.2006 г.). Недостатком данного технического решения является то, что в конструкции использован чувствительный элемент в виде эластичной мембраны, изготавливаемой, как правило, из резинового полотна или армированного пластика. Такой чувствительный элемент обладает недостатком, а именно, с течением времени и под воздействием температуры и агрессивной рабочей среды материал мембраны дубеет, расслаивается и растрескивается, в результате чего требуется периодическая замена мембраны.A gas reducer is known from the prior art, which comprises a housing with a seat and a cover, a tuning part, including a tuning screw, a spring, a membrane with a supporting trill and a pusher, a reducing valve, consisting of a hollow housing with a through channel and a seal, a balancing chamber equipped with a control valve. (RF patent No. 2290682 C1, publ. December 27, 2006). The disadvantage of this technical solution is that the design used a sensitive element in the form of an elastic membrane, made, as a rule, from a rubber sheet or reinforced plastic. Such a sensitive element has a drawback, namely, over time and under the influence of temperature and an aggressive working medium, the membrane material tends to become tanned, delaminate and crack, as a result of which a periodic replacement of the membrane is required.

Также известен газовый редуктор, состоящий из корпуса с входным и выходным каналами, в котором размещены выполненное в виде подвижного поршня седло, клапан с пружиной и чувствительный элемент-поршень со штоком, нагруженный пружиной, второй конец которой через тарель взаимодействует с регулировочным винтом, (АС №710029, опубл. 15.01.80 г.). Недостатками данного технического решения является использование чувствительного элемента в виде металлического плунжера с резиновым уплотнением, который имеет скользящую посадку по корпусной детали с малым зазором. Опыт показывает, что ресурс его значительно выше, чем у мембранного чувствительного элемента, однако при работе на загрязненном газе или при наличии в нем большого количества влаги при большой степени дросселирования и работе при низкой температуре окружающей и рабочей сред, имеются случаи примерзания и заклинивания плунжеров, вследствие чего редуктор перестает регулировать давление.A gas reducer is also known, consisting of a housing with inlet and outlet channels, in which a seat made in the form of a movable piston, a valve with a spring, and a sensing piston element with a rod loaded with a spring are placed, the second end of which interacts with the adjusting screw through the plate (AC No. 710029, publ. 15.01.80 g.). The disadvantages of this technical solution is the use of a sensitive element in the form of a metal plunger with a rubber seal, which has a sliding fit along the body part with a small gap. Experience shows that its resource is significantly higher than that of a membrane sensitive element, however, when working on contaminated gas or in the presence of a large amount of moisture in it with a high degree of throttling and operation at low ambient and working medium temperatures, there are cases of freezing and jamming of plungers, as a result, the pressure reducer ceases to regulate pressure.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является редуктор типа БМО-80-2, изготавливаемый Барнаульским аппаратурно-механическим заводом (БАМЗ) (см. http://www.bamz.su/ru/catalog/one_tovar/1-50-12-53.html), который состоит из корпуса с входным и выходным штуцерами, с герметично установленной гильзой с запорным седлом, внутри которой находится подвижный клапан, поджатый к седлу запорной пружиной. Герметичность запирания обеспечивается пластиковой вставкой. Данный редуктор имеет чувствительный элемент в виде армированной резинотканевой мембраны, герметично зажатой между уплотнительными поверхностями корпуса и крышки. Как и в случае с первым представленным аналогом, чувствительный элемент, выполненный из армированного резинотканевого материала, с течением времени под воздействием температуры и агрессивной рабочей среды дубеет, расслаивается и растрескивается, в результате чего редуктор становится нефункционален и требуется замена мембраны.Closest to the claimed technical solution is a gearbox type BMO-80-2, manufactured by the Barnaul Hardware and Mechanical Plant (BAMZ) (see http://www.bamz.su/ru/catalog/one_tovar/1-50-12-53 .html), which consists of a housing with inlet and outlet fittings, with a hermetically sealed sleeve with a locking seat, inside of which there is a movable valve, pressed against the saddle by a locking spring. The tightness of the locking is ensured by a plastic insert. This gearbox has a sensitive element in the form of a reinforced rubber-fabric membrane tightly sandwiched between the sealing surfaces of the housing and the cover. As in the case of the first analogue presented, a sensitive element made of reinforced rubber-fabric material, over time, under the influence of temperature and an aggressive working medium, dubes, delaminates and crackes, as a result of which the gearbox becomes non-functional and the membrane needs to be replaced.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение рабочего ресурса газового редуктора, повышение его надежности и работоспособности в различных условиях эксплуатации.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to increase the working life of the gas reducer, increase its reliability and performance in various operating conditions.

Данная техническая задача решается за счет того, что заявленное решение предлагает газовый редуктор, содержащий корпус с входным отверстием для подачи газа высокого давления, в котором герметично установлена гильза с запорным седлом, внутри которой находится подвижный клапан, поджатый к седлу гильзы запорной пружиной, герметичность запирания которого обеспечивается пластиковой вставкой, завальцованной в тело клапана, крышку, чувствительный элемент, воспринимающий перепад между давлением на выходе редуктора и атмосферным или давлением, относительно которого поддерживается выходное давление редуктора, регулировочную пружину, крышку и нажимную гайку, имеет установленный в крышке редуктора чувствительный элемент, который состоит из металлического гофрированного сильфона с герметично установленными заглушкой и бандажной втулкой с резиновым уплотнением; при этом регулировочная пружина расположена внутри сильфона и опирается одним концом на заглушку сильфонного чувствительного элемента, а другим концом - на нажимную гайку.This technical problem is solved due to the fact that the claimed solution offers a gas reducer comprising a housing with an inlet for supplying high pressure gas, in which a sleeve with a locking seat is sealed, inside which there is a movable valve, pressed against the sleeve seat by a locking spring, and tightness of locking which is provided by a plastic insert rolled into the valve body, a cover, a sensing element, perceiving the difference between the pressure at the outlet of the gearbox and atmospheric or pressure m, which is supported with respect to the outlet pressure reducer, an adjusting spring cover and the gland nut is mounted in the lid of the gear sensor, which consists of a metal bellows hermetically with the cap and the shroud sleeve with a rubber seal; wherein the adjustment spring is located inside the bellows and rests at one end on the plug of the bellows sensing element, and the other end on the pressure nut.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является значительное повышение рабочего ресурса газового редуктора. Такой технический результат достигается за счет пониженной чувствительности применяемого в предлагаемом техническом решении чувствительного элемента к воздействию высокой и низкой температур, воздействию агрессивных сред, отсутствием в конструкции трущихся поверхностей, способствующих примерзанию или закусыванию чувствительного элемента. Кроме того, в предлагаемой конструкции регулировочная пружина располагается внутри сильфона, вследствие чего воздействующий на него перепад давления работает на сжатие, а не на растяжение сильфона, что увеличивает его нагрузочную способность.The technical result provided by the given set of features is a significant increase in the working life of the gas reducer. This technical result is achieved due to the reduced sensitivity of the sensitive element used in the proposed technical solution to the effects of high and low temperatures, the effects of aggressive environments, the absence of friction surfaces in the structure that contribute to freezing or biting of the sensitive element. In addition, in the proposed design, the adjustment spring is located inside the bellows, as a result of which the differential pressure acting on it works to compress, rather than to stretch the bellows, which increases its load capacity.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - газовый редуктор.in FIG. 1 - gas gear.

Газовый редуктор содержит корпус 1 с входным отверстием 2 для подачи газа высокого давления, в котором герметично установлена гильза 3 с запорным седлом, внутри которой находится клапан 4, поджатый к седлу гильзы запорной пружиной 5. Герметичность запирания обеспечивается пластиковой вставкой 6, завальцованной в тело клапана 4. Редуктор имеет крышку 7, герметично соединенную с корпусом 1 посредством проставки 8 с резиновыми уплотнениями и трубкой компенсатора изменения давления от изменения давления газа 9. В крышке 7 установлен чувствительный элемент, воспринимающий перепад между давлением газа на выходе из редуктора и атмосферным или давлением, относительно которого поддерживается выходное давление редуктора, состоящий из металлического сильфона 10 с приваренными (припаянными или приклеенными) герметично заглушкой 11 и бандажной втулкой 12 с резиновым уплотнением. Внутри чувствительного элемента расположена регулировочная пружина 13, затягиваемая при помощи нажимной гайки 14. Усилие от регулировочной пружины и сильфонного чувствительного элемента передается на клапан 4 при помощи толкателя 15, проходящего через направляющую шайбу 16 внутри отверстия седла гильзы 3, редуцированный газ выходит из корпуса через выходной штуцер 17.The gas reducer comprises a housing 1 with an inlet 2 for supplying high-pressure gas, in which a sleeve 3 with a locking seat is sealed, inside of which there is a valve 4, pressed against the sleeve seat by a locking spring 5. The tightness of the lock is provided by a plastic insert 6 rolled into the valve body 4. The gearbox has a cover 7, hermetically connected to the housing 1 by means of a spacer 8 with rubber seals and a tube of a compensator for pressure changes from changes in gas pressure 9. Sensitively installed in the cover 7 th element, sensing a pressure differential between the gas at the outlet of the reducer and the atmospheric pressure or with respect to which the output is maintained pressure reducer, consisting of a metallic bellows 10 welded (soldered or glued) sealed stub 11 and the shroud sleeve 12 with a rubber seal. An adjustment spring 13 is located inside the sensor element, tightened by means of the compression nut 14. The force from the adjustment spring and the bellows sensor is transmitted to valve 4 by means of a pusher 15 passing through the guide washer 16 inside the bore of the sleeve 3 of the sleeve, the reduced gas leaves the housing through the outlet fitting 17.

Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии, когда давление газа на входе в редуктор отсутствует, регулировочная пружина 13 и сильфонный чувствительный элемент через толкатель 15 отжимают клапан 4 от седла, обеспечивая проход газа от входа 2 к выходному штуцеру 17. При подаче на вход газа под высоким давлением он проходит через седло гильзы 3, на котором дросселируется. Давление в полости поднимается, воздействует на сильфонный чувствительный элемент, преодолевая усилие регулировочной пружины 13, толкатель 15 освобождается и клапан 4 под воздействием запорной пружины 5 и входного давления газа перемещается, запирая седло гильзы. Рост выходного давления газа прекращается, при падении давления газа в выходной полости перепад давления на чувствительном элементе уменьшается, регулировочная пружина через толкатель отжимает клапан от седла, газ под давлением попадает в выходную полость, увеличивая давление в ней. Происходит автоматическое регулирование выходного давления редуктором, уровень выходного давления газа задается регулированием усилия затяжки регулировочной пружины 13.The device operates as follows. In the initial state, when there is no gas pressure at the inlet to the reducer, the adjustment spring 13 and the bellows sensor push the valve 4 from the seat through the pusher 15, providing gas passage from the inlet 2 to the outlet fitting 17. When gas is supplied to the inlet under high pressure, it passes through the seat of the sleeve 3, on which it is throttled. The pressure in the cavity rises, acts on the bellows sensing element, overcoming the force of the adjustment spring 13, the pusher 15 is released and the valve 4 under the influence of the locking spring 5 and the inlet gas pressure moves, locking the sleeve seat. The increase in the gas outlet pressure stops, when the gas pressure in the outlet cavity drops, the pressure drop across the sensing element decreases, the control spring pushes the valve away from the seat through the pusher, and gas under pressure enters the outlet cavity, increasing the pressure in it. The output pressure is automatically controlled by a reducer, the level of gas output pressure is set by adjusting the tightening force of the adjustment spring 13.

Claims

A gas reducer comprising a housing with an inlet for supplying high pressure gas, in which a sleeve with a locking seat is sealed, inside of which there is a movable valve, pressed against the sleeve seat by a locking spring, the tightness of which is secured by a plastic insert rolled in the valve body, a cover, a sensing element that perceives the difference between the pressure at the outlet of the gearbox and atmospheric or pressure, against which the outlet pressure of the gearbox is maintained, a spring, a cover and a pressure nut, characterized in that the sensitive element installed in the gearbox cover consists of a metal corrugated bellows with a hermetically sealed plug and a retaining sleeve with a rubber seal, while the adjustment spring is located inside the bellows and rests at one end on the plug of the bellows sensing element and the other end onto the push nut.