Claims (2)
Изобретение относитс к устройствам снижени давлени газов и стабилизации выходного рабочего давлени и может быть применено при высоких уровн х давлений и больших расходах газа. Известны газовые редукторы, содержащие основной редуктор и пусковой редуктор дл задани уровн уп равл ющего давлени 1 . Ввиду того, что управл ющее давле ние в подмембранной полости основного редуктора практически посто нно точность стабилизации рабочего давлени определ етс площадью чувствительного элемента мембраны основного редуктора, при прекращении отбо газа изменение рабочего давлени может превышать на пор док величину изменени рабочего давлени на расходном режиме. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс га зовый редуктор, содержащий основной редуктор с управл ющей камерой и рабочей камерой, соединенной с выходным трубопроводом, пусковой редуктор с пружиной задани , управл ющей камерой , рабочей камерой и входной камерой , подключенной к входному трубо проводу, и регул тор, выполненный с соплом питани , соединенным с рабочей камерой пускового редуктора, соплом сброса, камерой обратной св зи Г2. К недостаткам этого устройства относитс существенна погрешность стабилизации рабочего давлени из-за значительной жесткости регулирующей пружины регул тора., Целью изобретени вл етс повышение точности поддержани выходного давлени . Указанна цель достигаетс тем, что в известном газовом редукторе, содержащем основной редуктор с управл ющей камерой и рабочей камере, соединенной с выходным трубопроводом,пусковой редуктор с пружиной задани . 3 . g управл ющей камерой, рабочей камерой и входной камерой, подключенной к входному трубопроводу, и регул тор, выполненный с соплом питани , соеди- ненным с рабочей камерой пускового редуктора, соплом сброса, камерами обратной св зи, соединенными через инерционные звень с межсопловой камерой редуктора и с управл ющей камерой основного редуктора, регул тор снабжен задающей камерой, соединенно с управл ющей камерой пускового редуктора , пусковой редуктор снабжен подпружиненными клапанами, один из которых соединен с рабочей и управ1л ющей камерами пускового редуктора, а второй с управл ющей камерой пуско вого редуктора и с атмосферой. Кроме того, сопла питани и сброса регул тора расположены соосно, причем сопло сброса соединено с меж сопловой камерой и камерой отрицательной обратной св зи. Новым вл етс также выполнение зового редуктора с двум нормально закрытыми электропневмоклапанами, один из которых установлен между рабо чей и управл ющей камерами пускового редуктора, а другой - на выходе из управл ющей камеры пускового редуктора в атмосферу.О На чертеже изображена пневматичес ка схема газового редуктора, отражаю ща св зи между основными устройствами редуктора. Газовой редуктор включает основной редуктор 1, пусковой редуктор 2 и регул тор 3. Основной редуктор 1 состоит из рабочей и управл ющей 5 камер, разделенных мембраной 6. Усилие мембраны 6 передаетс на клапан 7 через толкател 8. Клапан 7 прижимаетс к седлу 9 запорной пружиной 10. Газ к редуктору 1 подаетс через входной трубопровод 11 а через выходной трубопровод 12 посту пает к потребителю. Пусковой редуктор 2 состоит из рабочей 13 и управл ющей 1А камер, разделенных мембраной 15.Усилие мембраны 15 передаетс на клапан 16 через толкатель 17. Клапан 16 прижимаетс к седлу 18 запорной пружиной 19 и от .жимаетс от седла пружиной 20 задани , размещенной в управл ющей камере 14 и предназначенной дл установ ки в рабочей камере 13 начального уровн давлени . s Управление клапанами 21 и 22 (т.е. повышение и понижение давлени в камере 14)выполн етс передаточным механизмом 23. Регул тор 3 состоит из камер отрицательной обратной св зи и задающей 25, разделенных мембраной 26, межсопловой камеры 27 и корректирующих камер 28- 29, разделенных мембранным блоком 30. В камере 27 установлены входное сопло (питани } 31 и сопло 32 сброса. Межсоплова камера 27 наполн етс через входное сопло 31 и опоражниваетс через сопло 32. Клапан 33f прижимаетс к соплу 31 запорной пружиной 3. При отсутствии зазора между клапаном 33 и входным соплом 31, зазор между клапаном 35 и соплом 32 максимальный . Усилие мембраны 26 через клапан 35, передаточный механизм Зб передаетс на клапан 33 и мембранный блок 30. При этом перемещени клапанов 33 и 35 равнозначны, а за зоры , образованные ими между соплами 31 и 32 (соответственно}, обратно пропорциональны друг другу. Трубка 37 коммутирует рабочую камеру 13 пускового редуктора 2 с входным соплом 31 регул тора 3. Трубка 38 коммутирует управл ющую камеру 1 пускового редуктора 2 с задающей камерой 25 регул тора 3. Трубка 39 коммутирует рабочую камеру k основного редуктора 1 с камерой отрицательной обратной св зи 2k регул тора 3. Трубка 40 коммутирует управл ющую камеру 5 основного редуктора 1 с межсрпловой камерой 27 регул тора 3.. Трубки k и +2 коммутируют управл ющую камеру 5 и межсопловую камеру 27 с корректирующими камерами 28 и 29. Пневматическа св зь между камерами 13 и 1 выполнена через клапан 21 и нормально закрытой электропневмоклапан 43, предназначенные дл наполнени камеры U. Подпружиненный клапан 22 и нормально закрытый электропнёвмЬклапан k предназначены дл опо рожнени камеры 1 4. Устройство работает, следующим образом . При подаче газа во входной трубопровод 1 1 в рабочую камеру 4 основного редуктора газ не поступает, так как клапан 7 прижат к седлу 9 запорной пружиной 10. В рабочую камеру 13 пускового редуктора газ поступает, так как пружина 20 настроена на начальный уровень давлени . В межсопло5 вую камеру 27 регул тора газ не поступает , так как клапан 33 прижат к входному соплу 31 запорной пружиной З. В управл ющую камеру Т пусковог редуктора газ не поступает, так как клапан 21 и электропневмоклапан . закрыты. Режим установки рабочего давлени Дл поступлени газа в рабочую ка меру основного редуктора 1 и к потребителю необходимо отжать клапан 7 от седла 9 путем подачи газа в управл ющую камеру 5- Поэтому дл установки заданного уровн рабочего давлени редуктора передаточным меха низмом 23 открывают клапан 21 или включают электропневмоклапан и газ из камеры 13 перетекает в камеры 1 и 25. Увеличение давлени в камере It приводит к перемещению мембраны 15 и через толкатель 17 кла пана 16. Отжатие клапана 16 от седла 18 открывает доступ газа в рабочую камеру 13 и приводит к росту дав лени в камерах 13,1 и 25. Возраст ние давлени в задающей камере 25 регул тора 3 до уровн , обеспечивающего отжатие клапана 33 от входного сопла 31, открывает доступ газа в межсопловую камеру 27 и через трубку tO в управл ющую камеру 5 основного редуктора 1. Возрастание давлени в камере 5 приводит к перемещению мембраны 6 и через толкатель 8 клапана 7, Отжатие клапана 7 от седла 9 открывает доступ газа в рабочую камеру и к потребителю. В этом режиме до установлени тре буемой величины рабочего давлени ре дуктора клапан 21 или электропневмоклапан 3 удержинают открытым. При поступлении газа потребителю давление в управл ющей камере 5 превышает рабочее давление в камере (на величину силы сжати пружины 10, в свою очередь завис щей от расхода газа, что обеспечиваетс соответству ющим распределением расходов газа через сопла 31 и 32, т.е. соответств ющим перемещением клапанов 33 и 35 согласно усилию на мембране 26-, так как мембранный блок 30 в установивше с режиме уравновешен. Режим стабилизации рабочего давле ни . Например, при увеличении по каким либо причинам рабочего давлени происходит перемещение мембран 6 и 2б: мембран 6 - в сторону закрыти седла 56 9, а мембраны 26 - в сторону закрыти сопла 31 и отверсти сопла 32. Перемещение мрмбраны 6 при увеличении рабочего давлени приводит к падению давлени в рабочей камере , однако большее изменение давлени происходит вследствие того, что давление в управл ющей камере 5 падает,сообща дополнительное перемещение мембране 6. Давг ление в управл ющей камере 5 падает за смет уменьшени притока газа через входное сопло 31 и увеличени сброса через сопло 32 из межсопловой камеры 27, а следовательно, и из управл ющей камеры 5. Изменение давлени в управл ющей камере продолжаетс до установки заданного уровн рабочего давлени . При уменьшении рабочего давлени регулирующие воздействи имеют противоположное описанному направление. Больша эффективность регулирующего воздействи за счет изменени давлени в управл ющей камере 5 объ сн етс тем, что чувствительность регул тора 3 к изменению рабочего давлени выше чувствительности основного редуктора,. Необходимо отметить, что и изменение давлени в рабочей камере 13 пускового редуктора 2 компенсируетс регул тором , так как величина давлени в задающей камере 25 с которой сравниваетс рабочее давление редуктора, остаетс неизменной. К дополнительным преимуществам предлагаемого устройства относитс по вышение чувствительности регул тора при прежней площади чувствительного элемента за счет снижени жесткости упругих элементов. Повышение чувствительности регул тора позвол ет существенно уменьшить и площадь мембраны основного редуктора без снижени точности стабилизации рабочего давлени . Это особенно выгодно при изготовлении крупногабаритных газовых редукторов на расходы сотни тыс ч метров кубических в час. Соосное расположение сопел регул тора упрощает конструкцию, снижает требовани к точности установки мембран, повышает надежность за счет исключени уплотнени подвижных частей регул тора, расшир ет возможности корректирующего узла. Св зь управл ющей камеры пуско- . вого редуктора с задающей камерой регул тора и наличие электропнёвмоклапанов дл наполнени и опорожнени этих камер позвол ет автоматизироват работу редуктора. Формула изобретени 1. Газовый редуктор, содержащий о новной редуктор с управл ющей камеро и рабочей камерой, соединенной с выходным трубопроводом, пусковой редуктор с пружиной задани , управл ющей камерой, рабочей камерой и входной камерой, подключенной к входному трубопроводу, и регул тор, выполненный с соплом питани , соединенным с рабочей камерой пускового редуктора , соплом сброса, камерами обратной св зи, соединенными через инерционные звень .с межсопловой камерой регул тора и с управл ющей кам рой основного редуктора, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью позышени точности поддержани выходного давлени , регул тор снабжен задающей камерой с управл ющей камерой пусков го редуктора, пусковой редуктор снаб жен подпружиненными клапанами, один из которых соединен с рабочей и управл ющей камерами пускового редуктора , а другой - с управл ющей камерой пускового редуктора и с атмосферой . 2.Редуктор поп.1,отличающ и и с тем, что сопла питани и сброса регул тора расположены соосно , причем сопло сброса соедийено с межсопловой камерой и камерой отрицательной обратной св зи. 3.Редуктор по п.1,отличающий с тем, что в нем установлены два нормально закрытых электр пневмоклапана , один из которых размещен между, рабочей и управл ющей камерами пускового редуктора, а другой на выходе из управл ющей камеры пускового редуктора в атмосферу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Машины, установки и аппаратура дл газоплазменной обработки металлов . Каталог, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1977, с.70 Редуктор ДКР-бОООУ. The invention relates to devices for reducing the pressure of gases and stabilizing the output working pressure and can be applied at high pressure levels and high gas flow rates. Gas reducers are known that contain a main gearbox and a starting gearbox for setting the pressure control level 1. Since the control pressure in the submembrane cavity of the main gearbox is almost constant, the accuracy of stabilization of the working pressure is determined by the area of the sensitive element of the main gearbox membrane, when gas is stopped, the change in working pressure can exceed the flow rate in the flow mode. The closest in technical essence to the present invention is a gas reducer containing a main reducer with a control chamber and a working chamber connected to the output pipeline, a starting reducer with a task spring, a control chamber, a working chamber and an inlet chamber connected to the inlet pipe and a regulator made with a power nozzle connected to the working chamber of the starting reduction gear, the nozzle of the reset, the feedback chamber G2. The disadvantages of this device are the substantial error in stabilizing the operating pressure due to the considerable rigidity of the regulating spring of the regulator. The aim of the invention is to improve the accuracy of maintaining the output pressure. This goal is achieved by the fact that in a known gas reducer containing a main gearbox with a control chamber and a working chamber connected to the output pipeline, the starting gearbox with a spring of the task. 3 g by a control chamber, a working chamber and an inlet chamber connected to the inlet pipeline, and a regulator made with a power nozzle connected to the working chamber of the starting gearbox, a reset nozzle, feedback cameras connected via inertial links to the intersoop gearbox and with the control chamber of the main gearbox, the regulator is equipped with a master chamber, connected to the control chamber of the starting gearbox, the start gearbox is equipped with spring-loaded valves, one of which is connected to the working and control starting gear chamber, and the second control chamber with starting Vågå gear and with the atmosphere. In addition, the power and reset nozzles of the regulator are coaxial, with the reset nozzle connected to the inter nozzle chamber and the negative feedback chamber. New is also the implementation of the gear reducer with two normally closed electropneumatic valves, one of which is installed between the working and control chambers of the starter gearbox, and the other at the outlet of the control chamber of the starter gearbox to the atmosphere. The drawing shows the pneumatic diagram of the gas gearbox , reflecting the connection between the main gearbox devices. The gas reducer includes the main reducer 1, the starting reducer 2 and the regulator 3. The main reducer 1 consists of 5 working and controlling chambers separated by a membrane 6. The force of the diaphragm 6 is transferred to the valve 7 through the pusher 8. The valve 7 is pressed against the saddle 9 by a locking spring 10. Gas to the gearbox 1 is fed through the inlet pipe 11 and through the outlet pipe 12 is supplied to the consumer. The starting reducer 2 consists of a working 13 and a control 1A of chambers separated by a membrane 15. The force of the diaphragm 15 is transmitted to the valve 16 through the pusher 17. The valve 16 is pressed against the saddle 18 by the locking spring 19 and is pressed from the saddle by the spring 20 of the task placed in the control 14 and an initial pressure level to be installed in the working chamber 13. s The control of valves 21 and 22 (i.e., an increase and a decrease in pressure in chamber 14) is carried out by a transmission mechanism 23. The regulator 3 consists of negative feedback chambers and a master 25, separated by a membrane 26, an inter-nozzle chamber 27, and corrective chambers 28 29 separated by a membrane unit 30. Inlet chamber 27 has an inlet nozzle (power supply} 31 and a discharge nozzle 32. The interheater chamber 27 is filled through the inlet nozzle 31 and is emptied through the nozzle 32. Valve 33f is pressed against the nozzle 31 by a locking spring 3. If not clearance between valve 33 and in By a single nozzle 31, the gap between the valve 35 and the nozzle 32 is maximum.The force of the diaphragm 26 is through the valve 35, the transfer mechanism B3 is transferred to the valve 33 and the membrane unit 30. At the same time, the movements of the valves 33 and 35 are equivalent, and the gaps formed by them between the nozzles 31 and 32 (respectively}, are inversely proportional to each other. Tube 37 switches the working chamber 13 of the starting gear 2 with the inlet nozzle 31 of the regulator 3. Tube 38 switches the control camera 1 of the starting gear 2 with the setting chamber 25 of the regulator 3. Tube 39 switches the working camera k o A new gearbox 1 with a negative feedback camera 2k regulator 3. Tube 40 switches the control chamber 5 of the main gearbox 1 with the inter-heating chamber 27 of the regulator 3 .. Tubes k and +2 switch the control chamber 5 and the intersoop chamber 27 with correction chambers 28 and 29. The pneumatic connection between the chambers 13 and 1 is made through valve 21 and a normally closed electropneumatic valve 43, designed to fill the chamber U. A spring-loaded valve 22 and a normally closed electropneumatic valve k are designed to empty the chamber 1 4. U troystvo works as follows. When gas is supplied to the inlet pipeline 1 1, gas does not flow into the working chamber 4 of the main gearbox, as valve 7 is pressed against the saddle 9 by a locking spring 10. Gas flows into the working chamber 13 of the starting gearbox, because the spring 20 is set to the initial pressure level. Gas does not flow into the interstop chamber 27 of the regulator, since the valve 33 is pressed against the inlet nozzle 31 by a locking spring Z. The gas does not enter the control chamber T of the starting gearbox, since the valve 21 and the electropneumatic valve. are closed. The mode of setting the working pressure To inject gas into the working chamber of the main gearbox 1 and to the consumer, it is necessary to press valve 7 from the seat 9 by supplying gas to the control chamber 5. Therefore, to set a predetermined level of the working pressure of the gearbox by the transmission mechanism 23, open valve 21 or turn on an electropneumatic valve and gas from chamber 13 flows into chambers 1 and 25. Increasing the pressure in chamber It causes the membrane 15 to move and through valve pusher 17 16. The release of valve 16 from the seat 18 opens the gas access to the working chamber 13 and leads to an increase in pressure in chambers 13.1 and 25. Increasing the pressure in the driver chamber 25 of the regulator 3 to a level that ensures the release of the valve 33 from the inlet nozzle 31, opens the access of gas to the interstock chamber 27 and through the tube tO to the controller The main chamber of the main gearbox 1. Increasing the pressure in chamber 5 leads to the movement of the membrane 6 and through the pusher 8 of the valve 7. The release of the valve 7 from the saddle 9 opens up the access of gas to the working chamber and to the consumer. In this mode, until the required working pressure of the reducer is established, the valve 21 or the electropneumatic valve 3 is kept open. When gas enters the consumer, the pressure in the control chamber 5 exceeds the working pressure in the chamber (by the amount of compression force of the spring 10, which in turn depends on the gas flow rate, which is ensured by a corresponding distribution of gas flow through nozzles 31 and 32, i.e. By moving the valves 33 and 35 according to the force on the diaphragm 26, since the membrane unit 30 is steady with the mode balanced. The operating pressure stabilization mode. For example, when the working pressure increases for some reason, the membranes move 6 and 2b: membranes 6 - in the direction of closing the seat 56 9, and membrane 26 - in the direction of closing the nozzle 31 and opening of the nozzle 32. Moving the membrane 6 with an increase in working pressure leads to a pressure drop in the working chamber, however, a greater pressure change occurs due to that the pressure in the control chamber 5 drops, together with additional movement of the membrane 6. The pressure in the control chamber 5 drops due to estimates of reducing the gas inflow through the inlet nozzle 31 and increasing the discharge through the nozzle 32 from the interstock chamber 27, and hence from the control 5. The change in pressure in the control chamber continues until the set operating pressure level is set. When the operating pressure decreases, the control actions have the opposite direction to that described. The greater efficiency of the regulating action due to the change in pressure in the control chamber 5 is due to the fact that the sensitivity of the regulator 3 to changes in the operating pressure is higher than that of the main gearbox. It should be noted that the pressure change in the working chamber 13 of the starting reduction gear 2 is compensated by the regulator, since the pressure in the control chamber 25 with which the working pressure of the pressure regulator is compared remains unchanged. An additional advantage of the proposed device is to increase the sensitivity of the controller with the former area of the sensitive element by reducing the stiffness of the elastic elements. Increasing the sensitivity of the regulator allows to significantly reduce the membrane area of the main gearbox without reducing the accuracy of stabilizing the working pressure. This is particularly advantageous in the manufacture of large-sized gas reducers at a cost of hundreds of thousands of cubic meters per hour. The coaxial arrangement of the nozzles of the regulator simplifies the design, reduces the requirements for the accuracy of the installation of the membranes, improves reliability by eliminating compaction of the movable parts of the regulator, and expands the possibilities of the corrective assembly. The connection of the control camera is start-up. A new gearbox with a setting chamber of the regulator and the presence of electrically operated valves for filling and emptying these chambers allows automation of the operation of the gearbox. Claim 1. Gas reducer containing a main reducer with a control chamber and a working chamber connected to the outlet pipe, a starting reducer with a spring of task, a control chamber, a working chamber and the inlet chamber connected to the inlet pipeline, and a regulator made with a power nozzle connected to the working chamber of the starting gearbox, a discharge nozzle, feedback chambers connected through inertial links with the interstock regulator chamber and to the control chamber of the main gearbox; So that, in order to improve the accuracy of maintaining the output pressure, the regulator is equipped with a master chamber with a control chamber of the gear reducer, the starting gearbox is equipped with spring-loaded valves, one of which is connected to the working and control cameras of the starting gearbox and the other with the control camera of the starting gearbox and with the atmosphere. 2. The reducer pop. 1 is also distinguished by the fact that the power nozzles and the regulator reset are coaxially, and the reset nozzle is connected with the inter-nozzle chamber and the negative feedback chamber. 3. Reducer according to claim 1, characterized in that it has two normally closed electric pneumatic valves, one of which is located between the working and control chambers of the starting gearbox, and the other at the outlet of the control chamber of the starting gearbox to the atmosphere. Sources of information taken into account in the examination 1. Machines, installations and equipment for gas-plasma processing of metals. Catalog, TSINTIHIMNEFTEMASH, 1977, p.70 Reducer DKR-BOOOU.
2. Reduxi Compteuers Schlumbergen Division Gas, Каталог, Paris, Nov. 7 г., N° 1, 2202Л (Ьрототип).2. Reduxi Compteuers Schlumbergen Division Gas, Catalog, Paris, Nov. 7 year, N ° 1, 2202L (lathotype).