PL188843B1

PL188843B1 - Dwustopniowy regulator ciśnienia gazu

Info

Publication number: PL188843B1
Application number: PL99332932A
Authority: PL
Inventors: Georg Welker; Franz Karl Winkler; Manfred Sohler
Original assignee: Elster Produktion Gmbh
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2005-05-31
Also published as: DE19821292A1; PL332932A1

Abstract

1. Dwustopniowy regulator cisnienia gazu, wyposazony w skladajaca sie z wlotu, wylotu i komory posredniej obudowe, w umieszczony miedzy wlotem i kom ora posrednia i zaopa- trzony w gniazdo zaworu i grzybek zaworu przepust pierwszego stopnia regulatora i w polaczona z grzybkiem zaworu, dociskana z jednej strony za pom oca sprezyny i z drugiej strony przez cisnienie w komorze posredniej membrane pierwszego stopnia regulatora, w umieszczony miedzy kom ora posrednia i wylotem i zaopatrzony w gniazdo zaworu i grzybek zaworu przepust drugiego stopnia regulatora i w polaczona z grzybkiem zaworu, dociskana z jednej strony za pom oca sprezyny i z drugiej strony przez cisnienie panujace w wylocie membrane drugiego stopnia regula- tora, znam ienny tym , ze os wlotu (2) jest ustawiona prostopadle do osi wylotu (3) i obie te osie sa korzystnie umieszczone w jednej plaszczyznie. Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest dwustopniowy regulator ciśnienia gazu wyposażony w składającą się z wlotu, wylotu i komory pośredniej obudowę, w umieszczony między wlotem i komorą pośrednią i zaopatrzony w gniazdo zaworu i grzybek zaworu przepust pierwszego stopnia regulatora i w połączoną z grzybkiem zaworu, dociskaną z jednej strony za pomocą sprężyny i z drugiej strony przez ciśnienie w komorze pośredniej membranę pierwszego stopnia regulatora, w umieszczony między komorą pośrednią i wylotem i zaopatrzony w gniazdo zaworu i grzybek zaworu przepust drugiego stopnia regulatora i w połączoną z grzybkiem zaworu, dociskaną z jednej strony za pomocą sprężyny i z drugiej strony przez ciśnienie panujące w wylocie membranę drugiego stopnia regulatora.

Regulatory tego rodzaju, w których ciśnienie wlotowe jest redukowane na pierwszym stopniu do ciśnienia w komorze pośredniej i następnie na drugim stopniu do ciśnienia wylotowego są znane ze stanu techniki. Charakteryzują się wysoką jakością i dobrą dynamiką regulacji przy szybkich zmianach obciążenia.

Wadą tych znanych rozwiązań są trudności związane z montażem wynikające z wykonania regulatora jako regulatora przelotowego, w którym wlot i wylot są ustawione w tej samej osi.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji regulatora, która pozwoli na wyeliminowanie wad stosowanych dotychczas rozwiązań.

Cel ten zrealizowano zgodnie z wynalazkiem przez opracowanie konstrukcji regulatora dwustopniowego, w którym oś wlotu jest ustawiona prostopadle do osi wylotu i obie te osie są korzystnie umieszczone w jednej płaszczyźnie. Przepust i membrana pierwszego stopnia regulatora są korzystnie umieszczone wzdłuż jednej osi, która jest ustawiona pod kątem, zwłaszcza pod kątem prostym, względem osi wlotu i względem osi wylotu. Korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest, że wspólna oś przepustu i membrany pierwszego stopnia regulatora przecina oś wlotu w miejscu znajdującym się między wlotem i wylotem. Przepust drugiego stopnia regulatora i wlot są korzystnie umieszczone wzdłuż jednej osi oraz membrana drugiego stopnia regulatora i wylot są również umieszczone wzdłuż jednej osi. Membrana drugiego stopnia regulatora jest połączona z grzybkiem zaworu drugiego stopnia regulatora za pomocą dźwigni kątowej, której przełożenie jest tak dobrane, że działająca na grzybek siła zostaje zwiększona.

Innym korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest umieszczenie membran pierwszego i drugiego stopnia w wyposażonych w sprężyny kielichach. Wymiary obu kielichów są

188 843 korzystnie takie same. Szczególnie korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest takie rozmieszczenie elementów zaworu pierwszego stopnia, że ciśnienie na wlocie działa na grzybek zaworu pierwszego stopnia siłą skierowaną w kierunku zamykania tego zaworu.

Regulator według wynalazku jest korzystnie wyposażony w zawór zabezpieczający odcinający dopływ gazu. Zawór ten jest zaopatrzony w gniazdo umieszczone na przepuście pierwszego stopnia regulatora po stronie przeciwnej do gniazda zaworu pierwszego stopnia, w grzybek zaworu, sprężynę dociskającą grzybek i w membranę połączoną z mechanizmem blokującym. Membrana zabezpieczającego zaworu odcinającego jest korzystnie umieszczona na wspólnej osi z przepustem i z membraną pierwszego stopnia regulatora. Wymiary kielicha, w którym jest umieszczona membrana zaworu odcinającego, są takie same, jak wymiary kielichów pozostałych membran. Trzonek grzybka zaworu odcinającego jest korzystnie osadzony przesuwnie i beztarciowo w tulei oraz jest wyposażony w mieszek uszczelniający go względem tej tulei.

Innym korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest wyposażenie regulatora w zawór zabezpieczający odcinający dopływ gazu przy zbyt dużym spadku ciśnienia. Zawór ten jest zaopatrzony w gniazdo osadzone na przepuście drugiego stopnia regulatora po stronie przeciwnej do gniazda zaworu drugiego stopnia regulatora i w grzybek zaworu połączony sztywno z grzybkiem zaworu drugiego stopnia regulatora. Szczególnie korzystnym rozwiązaniem jest takie rozmieszczenie elementów zaworu, aby ciśnienie w komorze pośredniej działało na grzybek zaworu odcinającego dopływ gazu przy zbyt dużym spadku ciśnienia z siłą skierowaną w kierunku zamykania zaworu. Zawór ten jest wyposażony w przycisk zwalniający umieszczony na obudowie w miejscu dostępnym dla obsługi. Przycisk zwalniający jest osadzony w uchwycie, który jest umocowany w obudowie regulatora za pomocą specjalnego narzędzia.

Innym korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest wykonanie przepustu drugiego stopnia regulatora jako otworu umieszczonego wzdłuż osi tulei osadzonej w obudowie regulatora. Tuleja osadzona w obudowie tworzy szczelinę pierścieniową i jest zaopatrzona w umieszczony na jej promieniu otwór wylotowy. Szczelina pierścieniowa jest korzystnie połączona z przestrzenią znajdującą się pod membraną drugiego stopnia regulatora za pomocą otworu wykonanego w obudowie regulatora. W tulei jest osadzony grzybek zaworu drugiego stopnia regulatora. Innym korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest wyposażenie regulatora w zawór wydmuchowy zaopatrzony w umieszczony w środku membrany drugiego stopnia dodatkowy przepust i w gniazdo oraz grzybek zaworu. Grzybek zaworu wydmuchowego jest korzystnie wykonany jako element układu sprzęgającego membranę i grzybek zaworu drugiego stopnia regulatora i jest wyposażony w sprężynę dociskającą. Również korzystne jest wyposażenie grzybka zaworu wydmuchowego w wystający w stronę przeciwną do gniazda tego zaworu trzonek za pomocą połączenia bagnetowego połączony z talerzykiem sprężyny dociskającej grzybek.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje się optymalne wykorzystanie przestrzeni. Regulator według wynalazku jest prosty i tani w produkcji, obudowa regulatora może być wykonana jako jednoczęściowy odlew. Regulator według wynalazku może być bezpośrednio zamontowany na liczniku gazu i zastąpić kolano wlotowe. Dzięki dociskaniu grzybka zaworu pierwszego stopnia do gniazda przez ciśnienie na wlocie, uzyskuje się zwiększoną czułość regulatora.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia dwustopniowy regulator ciśnienia gazu w przekroju wzdłuż płaszczyzny pionowej; fig. 2 regulator według fig. 1 w przekroju wzdłuż płaszczyzny poziomej.

Regulator jest wyposażony w obudowę 1 zaopatrzoną w wlot 2 i wylot 3. Osie wlotu 2 i wylotu 3 leżą w jednej płaszczyźnie i są do siebie prostopadłe. Regulator ustawiony w położeniu pokazanym na fig. 1 może być osadzony bezpośrednio na wlocie licznika gazowego.

Regulator jest wyposażony w łączący wlot 2 z komorą pośrednią 5 przepust 4 pierwszego stopnia regulatora. Przepust 4 jest zaopatrzony w gniazdo 6 uruchamianego za pomocą membrany 8 grzybka 7 zaworu pierwszego stopnia regulatora. Przestrzeń znajdująca się pod membraną 8 jest połączona otworem 9 z komorą pośrednią. Górna część membrany 8 jest dociskana do dołu za pomocą sprężyny 10. Elementy zaworu są tak rozmieszczone, aby

188 843 ciśnienie gazu na wlocie 2 działało w kierunku zamykania grzybka zaworu 7. Opisany pierwszy stopień regulatora redukuje ciśnienie doprowadzanego gazu do ciśnienia w komorze pośredniej 5.

Przepust 4 i membrana 8 pierwszego stopnia regulatora są ustawione wzdłuż jednej osi, która jest umieszczona prostopadle do osi wlotu 2 i do osi wylotu 3. Oś membrany 8 i przepustu 4 przecina oś wlotu 2 w miejscu znaj dującym się między wlotem 2 i wylotem 3.

Na przedstawionym na fig. 1 drugim stopniu regulatora ciśnienie panujące w komorze pośredniej jest redukowane do wartości ciśnienia na wylocie 3. W tym celu drugi stopień regulatora jest wyposażony w przepust 11 zaopatrzony w gniazdo 12 uruchamianego za pomocą membrany 14 grzybka zaworu 13 drugiego stopnia regulatora. Przepust 11 i wlot 2 są umieszczone współosiowo. Również membrana 14 i wylot 3 są umieszczone współosiowo). Taki sposób rozmieszczenia elementów powoduje, że kierunek ruchu grzybka 13 jest prostopadły do kierunku ruchu membrany 14. Membrana 14 jest połączona z grzybkiem 13 za pomocą dźwigni kątowej 15, której przełożenie jest tak dobrane, aby zwiększyć siłę oddziaływania membrany 14 na grzybek 13. Podczas zamykania siła zamykająca zawór przeciwdziała sile ciśnienia panującego w komorze pośredniej 5. Wielkość ciśnienia na wylocie 3 jest regulowana za pomocą sprężyny 16 dociskającej membranę 14. Na dolną część membrany 14 działa ciśnienie panujące w wylocie 3. Przestrzeń pod membraną 14 jest pośrednio połączona z wylotem 3 za pomocą szczeliny pierścieniowej 18 utworzonej między obudową 1 i osadzoną w obudowie 1 tuleją 17 przepustu 11. Aby zapewnić takie połączenie, wnętrze tulei 17 jest połączone z wylotem za pomocą otworu 19, przestrzeń pod membraną 14 jest połączona ze szczeliną pierścieniową 18 za pomocą otworu 20. Dzięki połączeniu następuje wyrównanie ciśnienia w przestrzeni pod membraną 14 i na wylocie 3.

Regulator jest wyposażony w zabezpieczający zawór odcinający przedstawiony na fig. 2. Przepust 4 jest zaopatrzony w dodatkowe gniazdo 21 grzybek 22, który jest uruchamiany dodatkową membraną 24. Przestrzeń nad membraną 24 jest połączona z wylotem 3 za pomocą nie pokazanego na rysunku kanału. Jeżeli ciśnienie na wylocie 3 przekroczy graniczną wartość ustaloną za pomocą sprężyny 25, membrana 24 przesuwa się do dołu. Jednocześnie przesuwa się do dołu tuleja 26, dzięki czemu zostaje zwolniona kulka blokująca 27, która dotychczas utrzymywała trzonek zaworu 28 w stałym położeniu względem osadzonej sztywno na obudowie tulei 29. Zwolnienie blokady trzonka zaworu 28 powoduje dociśnięcie grzybka zaworu 22 za pomocą dodatkowej sprężyny 30 do gniazda 21. Połączenie między tuleją 26 i trzonkiem zaworu 28 jest uszczelnione za pomocą mieszka 31, który praktycznie nie powoduje oporów ruchu zamykającego zawór.

Zawór odcinający zostaje uruchomiony, gdy ciśnienie na wylocie 3 przekroczy ustaloną wartość. Całkowite odcięcie dopływu gazu do systemu następuje bezpośrednio na wlocie 2. Membrana 24 jest umieszczona współosiowo względem przepustu 4 i membrany 8 pierwszego stopnia regulatora.

Regulator według wynalazku jest również wyposażony w układ zabezpieczający, który odcina dopływ gazu, jeżeli jego ciśnienie na wylocie 3 spadnie poniżej ustalonej wartości. W takim przypadku grzybek zaworu 13 drugiego stopnia regulatora jest przesuwany do położenia pełnego otwarcia. Jednocześnie połączony z grzybkiem 13 grzybek zaworu odcinającego 32 jest dociskany do gniazda 33 osadzonego na przepuście 4 po stronie przeciwnej do miejsca osadzenia gniazda 12.

Dodatkowym zabezpieczeniem regulatora jest połączony z membraną 14 zawór wydmuchowy bezpieczeństwa. Zawór ten jest zaopatrzony w grzybek 34 uruchamiany za pomocą dźwigni kątowej 15. W położeniu zamkniętym grzybek 34 jest dociśnięty do gniazda 35 zaworu wydmuchowego za pomocą sprężyny 36 umieszczonej między membraną 14 i miseczką sprężyny 37. Talerzyk 37 jest połączony z trzonkiem grzybka 34 złączem bagnetowym.

Jeżeli ciśnienie na wylocie 3 przekroczy maksymalną dopuszczalną wartość, zawór odcinający zamyka dopływ gazu. Jednocześnie ciśnienie wylotowe oddziałowuje na membranę 14 przez szczelinę pierścieniową 18 i otwór 20 i przesuwa membranę 14 do góry. Ponieważ grzybek 34 jest unieruchomiony za pomocą dźwigni 15, następuje odsunięcie grzybka 35 od gniazda 34 zaworu wydmuchowego i powstaje dodatkowy przepust 38, który umożliwia zmniejszenie ciśnienia na wylocie 3.

188 843

Każda z membran 8, 14 i 24 jest umieszczona w osobnym zawierającym sprężynę kielichu 39, wymiary membran są takie same i wymiary kielichów 39 są również takie same.

Obudowa 1 jest wyposażona w trzy identyczne wymiarowo przyłącza kielichów, otwory wlotowy i wylotowy, otwór montażowy do osadzenia tulei 17. Bryła obudowy 1 jest sześciopłaszczyznowa, jej kształt jest podobny do prostopadłościanu.

Zawór wydmuchowy zamyka się automatycznie, jeżeli ciśnienie gazu ponownie będzie miało wielkość odpowiadającą żądanym parametrom eksploatacyjnym. Zawór bezpieczeństwa odcinający dopływ gazu po przekroczeniu ustalonego ciśnienia oraz zawór zamykający dopływ gazu, jeżeli ciśnienie spadnie poniżej ustalonej wartości, nie powracają samoczynnie do swojego położenia otwartego i wymagają ręcznego odblokowania. W tym celu kielich membrany zaworu bezpieczeństwa jest zaopatrzony w pokrywę 40, która po zdjęciu otwiera dostęp do trzonka zaworu 28. Pokrywa 40 jest korzystnie przezroczysta, dzięki czemu jest możliwe łatwe rozpoznanie położenia zaworu odcinającego. Grzybek zaworu 32 jest przesuwany do położenia otwartego za pomocą osadzonego w uchwycie 42 przycisku 41. Uchwyt 42 może być zdemontowany z obudowy 1 wyłącznie za pomocą specjalnego ściągacza, dzięki czemu uniemożliwia się pobieranie poza licznikiem gazu przez otwór uchwytu 42.

188 843

Fig. 2

188 843

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Dwustopniowy regulator ciśnienia gazu, wyposażony w składającą się z wlotu, wylotu i komory pośredniej obudowę, w umieszczony między wlotem i komorą pośrednią i zaopatrzony w gniazdo zaworu i grzybek zaworu przepust pierwszego stopnia regulatora i w połączoną z grzybkiem zaworu, dociskaną z jednej strony za pomocą sprężyny i z drugiej strony przez ciśnienie w komorze pośredniej membranę pierwszego stopnia regulatora, w umieszczony między komorą pośrednią i wylotem i zaopatrzony w gniazdo zaworu i grzybek zaworu przepust drugiego stopnia regulatora i w połączoną z grzybkiem zaworu, dociskaną z jednej strony za pomocą sprężyny i z drugiej strony przez ciśnienie panujące w wylocie membranę drugiego stopnia regulatora, znamienny tym, że oś wlotu (2) jest ustawiona prostopadle do osi wylotu (3) i obie te osie są korzystnie umieszczone w jednej płaszczyźnie.
2. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że przepust (4) pierwszego stopnia regulatora i membrana (8) pierwszego stopnia regulatora są umieszczone wzdłuż jednej osi, która jest ustawiona pod kątem, zwłaszcza pod kątem prostym, względem osi wlotu (2) i względem osi wylotu (3).
3. Regulator według zastrz. 2, znamienny tym, że wspólna oś przepustu (4) i membrany (8) pierwszego stopnia regulatora przecina oś wlotu (2) w miejscu znajdującym się między wlotem (2) i wylotem (3).
4. Regulator według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że przepust (11) drugiego stopnia regulatora i wlot (2) są umieszczone wzdłuż jednej osi oraz membrana (14) drugiego stopnia regulatora i wylot (3) są również umieszczone wzdłuż jednej osi i membrana (14) drugiego stopnia regulatora jest połączona z grzybkiem (13) zaworu drugiego stopnia regulatora za pomocą dźwigni kątowej (15), której przełożenie jest tak dobrane, że zwiększa siłę działającą na grzybek (13).
5. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że membrana (8) i membrana (14) są umieszczone w wyposażonych w sprężyny kielichach (39) i wymiary obu kielichów (39) są takie same.
6. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że ciśnienie na wlocie (2) działa na grzybek (7) zaworu pierwszego stopnia siłą skierowaną w kierunku zamykania tego zaworu.
7. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w zawór zabezpieczający odcinający dopływ gazu zaopatrzony w gniazdo (21) umieszczone na przepuście (4) pierwszego stopnia regulatora po stronie przeciwnej do gniazda (6), w grzybek zaworu (22), sprężynę (30) dociskającą grzybek (22) i w membranę (24) połączoną z mechanizmem blokującym.
8. Regulator według zastrz. 7, znamienny tym, że membrana (24) jest umieszczona wzdłuż jednej osi z przepustem (4) i z membraną (8) pierwszego stopnia regulatora.
9. Regulator według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że membrana (24) jest umieszczona w wyposażonym w sprężynę kielichu (39), którego wymiary są takie same, jak wymiary kielichów (39) membran (8,14).
10. Regulator według zastrz. 7 albo 8, albo 9, znamienny tym, że trzonek (28) grzybka zaworu (22) jest osadzony przesuwnie i beztarciowo w tulei (26) i że trzonek (28) jest wyposażony w mieszek uszczelniający (31).
11. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w odcinający dopływ gazu przy zbyt dużym spadku ciśnienia zawór zabezpieczający zaopatrzony w gniazdo (33) osadzone na przepuście (11) drugiego stopnia regulatora po stronie przeciwnej do gniazda (12) i w grzybek zaworu (32) połączony sztywno z grzybkiem (13) zaworu drugiego stopnia regulatora.
12. Regulator według zastrz. 11, znamienny tym, że ciśnienie w komorze pośredniej (5) działa na grzybek (32) zaworu odcinającego dopływ gazu przy zbyt dużym spadku ciśnienia

188 843 z siłą skierowaną w kierunku zamykania zaworu i że zawór ten jest wyposażony w przycisk zwalniający (41) umieszczony na obudowie (1) w miejscu dostępnym dla obsługi.
13. Regulator według zastrz. 12, znamienny tym, że przycisk (41) jest osadzony w uchwycie (42), który jest umocowany w obudowie (1) za pomocą specjalnego narzędzia.
14. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że przepust (11) drugiego stopnia regulatora jest otworem umieszczonym wzdłuż osi tulei (17) osadzonej w obudowie (1) i tworzącej szczelinę pierścieniową (18), że tuleja (17) jest zaopatrzona w umieszczony na jej promieniu otwór wylotowy (19) i że szczelina pierścieniowa (18) jest połączona z przestrzenią pod membraną (14) za pomocą wykonanego w obudowie (1) otworu (20).
15. Regulator według zastrz. 14, znamienny tym, że grzybek (13) zaworu drugiego stopnia regulatora jest osadzony w tulei (17).
16. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w zawór wydmuchowy zaopatrzony w umieszczony w środku membrany (14) przepust (38) i w gniazdo (35) grzybka zaworu (34) i że grzybek (34) zaworu wydmuchowego jest elementem układu sprzęgającego membranę (14) i grzybek (13) zaworu drugiego stopnia regulatora i jest wyposażony w sprężynę dociskającą (36).
17. Regulator według zastrz. 16, znamienny tym, że grzybek (34) zaworu wydmuchowego jest wyposażony w wystający w stronę przeciwną do gniazda (35) trzonek połączony z talerzykiem (37) sprężyny (36) za pomocą połączenia bagnetowego.