Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления



Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления
Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления

 


Владельцы патента RU 2528591:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) (RU)

Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а более конкретно к устройствам газовой автоматики, обеспечивающим подачу, отсечку и регулирование давления газа. Заявленный пускоотсечной электропневмоклапан содержит газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней регулирующим седлом и регулирующим затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным взаимодействующим с регулирующим затвором толкателем и образующим в камере со стороны толкателя полость низкого давления с отводящим каналом, а с противоположной стороны полость управления, соединенную каналом в подвижном элементе и толкателе с подвижным седлом, выполненным в торце толкателя, элемент настройки на заданное низкое давление, расположенную в полости управления регулировочную пружину и управляющий электромагнитный клапан с впускным седлом, сообщенным с газоподводящим каналом, регулирующим органом, приводимым в действие электромагнитом, и выпускным седлом. Полость управления сообщена с полостью управляющего электромагнитного клапана с выпускным седлом, соединенным с атмосферой, а полость низкого давления отделена от полости высокого давления отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом, и отсечным седлом, расположенным со стороны подвижного элемента и соединенным прямоточным каналом с регулирующим седлом. Технический результат - повышение экономичности систем газоснабжения за счет исключения дренажа газа в атмосферу из полости низкого давления пускоотсечного электропневмоклапана при его закрытии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а более конкретно к устройствам газовой автоматики, обеспечивающим подачу, отсечку и регулирование давления газа.

Известна система газоснабжения, содержащая пускоотсечной электропневмоклапан, регулятор давления и сбросовый предохранительный клапан [Реактивные системы управления космических летательных аппаратов / Н.М. Беляев, Н.П. Белик, Е.И. Уваров. - М.: Машиностроение, 1979. - С.45, рис.2.5].

Достоинством данной системы является высокая экономичность, обеспечиваемая способностью ее устройств выполнять функции подачи, отсечки и регулирования давления газа при многократных запусках и последующих отключениях, предусмотренных усложненной программой полета летательного аппарата. Однако применение трех однофункциональных устройств увеличивает габариты и массу системы газоснабжения, в то время как указанные устройства содержат одинаковые элементы, которые можно использовать для построения более компактного экономичного многофункционального агрегата.

Известен пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления [Патент РФ №2255367 C1, 27.06.2005], который выбран в качестве прототипа и является агрегатом, способным выполнять функции пускоотсечного электропневмоклапана, регулятора давления и сбросового предохранительного клапана. Он содержит газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней регулирующим седлом и регулирующим затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным взаимодействующим с регулирующим затвором толкателем и образующим в камере со стороны толкателя полость низкого давления с отводящим каналом и сообщенную с ней каналом обратной связи рабочую полость, а с противоположной стороны вспомогательную полость управления, соединенную каналом в подвижном элементе и толкателе с подвижным седлом, выполненным в торце толкателя, элемент настройки на заданное низкое давление, расположенную во вспомогательной полости управления регулировочную пружину и управляющий электромагнитный клапан с впускным седлом, сообщенным с газоподводящим каналом, регулирующим органом, приводимым в действие электромагнитом, и выпускным седлом. Вспомогательная полость управления агрегата сообщена с атмосферой, а рабочая полость - с полостью управляющего электромагнитного клапана, выпускное седло которого сообщено с полостью низкого давления.

Достоинством данного агрегата является его способность при однократном включении системы газоснабжения выполнять функции пускоотсечного электропневмоклапана, регулятора давления и предохранительного устройства, поддерживая в открытом состоянии при работе в расходном и безрасходном режимах постоянное давление в полости низкого давления и в сообщенной с ней рабочей полости, которые при их расположении можно в этом состоянии рассматривать как одну объединенную полость.

К недостатку агрегата следует отнести дренаж газа из полости низкого давления в окружающую среду при последующем закрытии агрегата, производимом в случае многократных включений и последующих выключений. Указанный дренаж приводит к снижению экономичности системы газоснабжения и уменьшению низкого давления в закрытом состоянии агрегата до давления окружающей среды.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение экономичности системы газоснабжения за счет исключения дренажа газа в атмосферу из полости низкого давления пускоотсечного электропневмоклапана при его закрытии, производимом в случае многократных включений и выключений.

Решение данной задачи достигается тем, что в известном пускоотсечном электропневмоклапане постоянного низкого давления, содержащем газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней регулирующим седлом и регулирующим затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным взаимодействующим с регулирующим затвором толкателем и образующим в камере со стороны толкателя полость низкого давления с отводящим каналом, а с противоположной стороны полость управления, соединенную каналом в подвижном элементе и толкателе с подвижным седлом, выполненным в торце толкателя, элемент настройки на заданное низкое давление, расположенную в полости управления регулировочную пружину и управляющий электромагнитный клапан с впускным седлом, сообщенным с газоподводящим каналом, регулирующим органом, приводимым в действие электромагнитом, и выпускным седлом, полость управления сообщается с полостью управляющего электромагнитного клапана с выпускным седлом, соединенным с атмосферой, а полость низкого давления отделяется от полости высокого давления отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом, и отсечным седлом, расположенным со стороны подвижного элемента и соединенным прямоточным каналом с регулирующим седлом.

Решение данной задачи достигается также и тем, что в описанном выше пускоотсечном электропневмоклапане постоянного низкого давления элемент настройки располагается в пространстве между торцевыми стенками полости высокого давления и цилиндрической камеры и соединяется с подвижной относительно этих стенок стенкой прямоточного канала.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема пускоотсечного электропневмоклапана постоянного низкого давления (в дальнейшем агрегата).

Агрегат содержит газоподводящий канал 1, полость высокого давления 2 с расположенными в ней регулирующим седлом 3 и регулирующим затвором 4, снабженным вспомогательной пружиной 5, цилиндрическую камеру 6 с подвижным элементом 7, снабженным взаимодействующим с регулирующим затвором 4 толкателем 8 и образующим в камере со стороны толкателя полость низкого давлениия 9 с отводящим каналом 10, а с противоположной стороны полость управления 11, соединенную каналом 12 в подвижном элементе 7 и толкателе 8 с подвижным седлом 13, выполненным в торце толкателя, элемент настройки 14 на заданное низкое давление, расположенную в полости управления 11 регулировочную пружину 15 и управляющий электромагнитный клапан 16 с впускным седлом 17, сообщенным с газоподводящим каналом 1, регулирующим органом 18, приводимым в действие электромагнитом 19, и выпускным седлом 20. Полость управления 11 сообщена с полостью управляющего электромагнитного клапана 16 с выпускным седлом 20, соединенным с атмосферой, а полость низкого давления 9 отделена от полости высокого давления 2 отсечным затвором 21, составляющим одно целое с подвижным элементом 7, и отсечным седлом 22, расположенным со стороны подвижного элемента 7 и соединенным прямоточным каналом 23 с регулирующим седлом 3.

При работе в режиме регулирования давления расстояние от регулирующего затвора 4 до регулирующего седла 3 обычно составляет доли миллиметра, а расстояние от отсечного затвора 21 до отсечного седла 22 может составлять несколько миллиметров для исключения дополнительного дросселирования газа. В целях повышения быстродействия агрегата объем прямоточного канала 23 выполняется минимально возможным.

Вышеописанный агрегат работает следующим образом.

При отсутствии сигнала UBX на входе электромагнитного клапана 16 регулирующий орган 18 под действием силы высокого давления прижат к выпускному седлу 20, обеспечивая впуск газа высокого давления PB в полость управления 11, прижатие отсечного затвора 21 к отсечному седлу 22 с большим усилием герметизации и отсечку полости низкого давления 9 от полости высокого давления 2. В этом закрытом состоянии агрегата регулирующий затвор 4 расположен на указанном выше большом расстоянии от регулирующего седла 3 и прижат к подвижному седлу 13 толкателя 8 под действием силы вспомогательной пружины 5.

При подаче входного сигнала UBX на электромагнит 19 его регулирующий орган 18 под действием силы электромагнита перемещается на впускное седло 17, обеспечивая сообщение с атмосферой полости управления 11 через выпускное седло 20 агрегата, который в этом открытом состоянии перед началом работы настраивается на заданное низкое давление РH с помощью элемента настройки 14. В результате снижения давления в полости управления 11 подвижный элемент 7 и регулирующий затвор 4 под действием сил вспомогательной пружины 5 и высокого давления на отсечной затвор 21 перемещаются в нижние настроечные положения, обеспечивая регулируемый впуск газа в полость низкого давления 9 через дросселирующее отверстие между регулирующим затвором 4 и регулирующим седлом 3 при отсутствии выпуска через подвижное седло 13 в торце толкателя 8 с прижатым к нему регулирующим затвором 4 силами вспомогательной пружины 5 и перепада давлений в полостях высокого и низкого давления 2 и 9.

Для повышения быстродействия агрегата за счет уменьшения объема полости управления, возрастающего при настройке агрегата на заданное низкое давление, опорная тарель элемента настройки 14 может быть выполнена в виде поршневого диска, что не является существенным отличительным конструктивным признаком.

Данный агрегат в открытом состоянии, как и прототип, выполняет функции не только пружинного регулятора давления, но и предохранительного устройства, обеспечивающего при отключении всех потребителей и работе в безрасходном режиме регулируемый сброс через подвижное седло 13 возможной утечки газа, появляющейся в этом режиме при неплотном прилегании регулирующего затвора 4 к регулирующему седлу 3 с небольшим усилием герметизации.

Однако в описанном выше закрытом состоянии, наступающем после отключения входного сигнала UBX, в данном агрегате в отличие от прототипа исключен дренаж газа в атмосферу из полостей низкого и высокого давления 9 и 2, что повышает экономичность системы газоснабжения.

Для обеспечения дистанционной настройки агрегата на заданное низкое давление эту настройку целесообразно осуществлять за счет перемещения регулирующего седла 3.

На фиг.2 показана схема пускоотсечного электропневмоклапана постоянного низкого давления, отличающего от рассмотренного выше тем, что элемент настройки 14 расположен в пространстве между торцевыми стенками 24 и 25 полости высокого давления 2 и цилиндрической камеры 6 и соединен с подвижной относительно этих стенок стенкой 26 прямоточного канала 23, соединяющего отсечное седло 22 с регулирующим седлом 3.

При перемещении с помощью элемента настройки 14 регулирующего седла 3 ниже положения, при котором сумма сил вспомогательной пружины 5 и высокого давления на регулирующий затвор 4 равна силе сжимаемой регулировочной пружины 15, в данном агрегате начинается заполнение полости низкого давления 9 через открывшееся дросселирующее отверстие между регулирующим седлом 3 и регулирующим затвором 4. Установившееся значение низкого давления зависит от положения регулирующего седла 3, которое может устанавливаться и дистанционно, например, электроприводом элемента настройки. В остальном принцип действия данного агрегата аналогичен рассмотренному выше.

Таким образом, заявленные агрегаты обеспечивают при многократном запуске и последующем отключении системы газоснабжения настроечное значение низкого давления в открытом состоянии, выполняя функции пускоотсечного электропневмоклапана, пружинного регулятора давления и сбросового предохранительного клапана при работе в расходном и безрасходном режимах, и исключают указанный выше дренаж газа в атмосферу в закрытом состоянии, что повышает экономичность системы газоснабжения.

1. Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления, содержащий газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней регулирующим седлом и регулирующим затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным взаимодействующим с регулирующим затвором толкателем и образующим в камере со стороны толкателя полость низкого давления с отводящим каналом, а с противоположной стороны полость управления, соединенную каналом в подвижном элементе и толкателе с подвижным седлом, выполненным в торце толкателя, элемент настройки на заданное низкое давление, расположенную в полости управления регулировочную пружину и управляющий электромагнитный клапан с впускным седлом, сообщенным с газоподводящим каналом, регулирующим органом, приводимым в действие электромагнитом, и выпускным седлом, отличающийся тем, что полость управления сообщена с полостью управляющего электромагнитного клапана с выпускным седлом, соединенным с атмосферой, а полость низкого давления отделена от полости высокого давления отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом, и отсечным седлом, расположенным со стороны подвижного элемента и соединенным прямоточным каналом с регулирующим седлом.

2. Пускоотсечной электропневмоклапан по п.1, отличающийся тем, что элемент настройки расположен в пространстве между торцевыми стенками полости высокого давления и цилиндрической камеры и соединен с подвижной относительно этих стенок стенкой прямоточного канала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике автоматического регулирования давления текущих сред непрямого действия и предназначено для использования в линиях редуцирования газа и в других областях промышленности.

Изобретение относится к системам регулирования давления, а именно к системе регулирования давления в рабочем агрегате. Техническим результатом является повышение точности регулировки давления.

Пускоотсечной электропневмоклапан предназначен для отсечки газа и его подачи к потребителю с постоянным низким давлением. Пускоотсечной электропневмоклапан содержит полость высокого давления с газоподводящим каналом и отделенную от нее неподвижным регулирующим седлом и регулирующим затвором цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным взаимодействующим с регулирующим затвором толкателем и образующим в камере со стороны толкателя полость низкого давления с отводящим каналом, а с противоположной стороны полость управления, соединенную каналом в подвижном элементе и толкателе с подвижным седлом, выполненным в торце толкателя, элемент настройки на заданное низкое давление, расположенную в полости управления механическую пружину и управляющий электромагнитный клапан с впускным седлом, сообщенным с газоподводящим каналом, регулирующим органом, приводимым в действие электромагнитом, и выпускным седлом.

Изобретение относится к способу управления реактором полимеризации в псевдоожиженном слое при получении полимера. Способ включает определение отношения производительности реактора по полимеру к давлению в реакторе, задание производительности реактора по полимеру, каковая производительность на основании указанного отношения по шагу соответствует желаемому давлению в реакторе, и корректировка скоростей подачи мономеров в реактор в соответствии с указанной заданной производительностью.

Изобретение относится к области энерготехнологий, в частности, промышленных печей и котельных агрегатов. Способ включает задание требуемого давления в рабочем пространстве агрегата, измерение давления в рабочем пространстве агрегата, сравнение измеренного значения с заданным и формирование управляющего воздействия на шибер или заслонку в дымовом тракте.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, включающему стадии: взаимодействия метанола с монооксидом углерода в реакционной среде, содержащей воду, йодистый метил и метилацетат в присутствии катализатора карбонилирования на основе металла VIII группы; выделения продуктов указанной реакции в летучую фазу продукта, содержащую уксусную кислоту, и менее летучую фазу; дистиллирования указанной летучей фазы в аппарате дистилляции для получения очищенного продукта уксусной кислоты и первого верхнего погона, содержащего йодистый метил и ацетальдегид; конденсации, по меньшей мере, части указанного верхнего погона; измерения плотности указанного сконденсированного первого верхнего погона; определение относительной концентрации йодистого метила, ацетальдегида или обоих в первом верхнем погоне на основании измеренной плотности; и регулирования, по меньшей мере, одного регулирующего технологического параметра, связанного с дистилляцией указанной летучей фазы, в качестве ответной реакции на указанную относительную концентрацию.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации технологических процессов транспорта природного газа по газопроводам и предназначено для автоматического управления клапаном-регулятором с электроприводом.

Изобретение относится к технике физико-химических процессов, включая проведение реакций, приготовление растворов, эмульсий, может быть использовано в качестве стенда в научно-исследовательских работах и в промышленных технологиях.

Изобретение относится к газовой промышленности и может использоваться в системах транспортировки газа для редуцирования давления природного газа. .

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в системах водоснабжения и других. .

Изобретение относится к регуляторам давления газа. Регулятор содержит корпус и выполненные в нем три разделенные стенками камеры: камеру высокого давления (КВД) и камеру редуцированного давления (КРД), камеру регулирования (КР), отверстие с седлом; перегородку с плунжером, разделяющую КР на поршневую и кольцевую полости; размещенный в КРД клапан с уплотнительным элементом; первый канал, соединяющий КРД с поршневой полостью КР; второй канал с регулируемым обратным клапаном, соединяющий кольцевую полость КР с окружающей средой; третий канал в корпусе, соединяющий КРД с кольцевой полостью КР. Способ регулирования потока газа в регуляторе включает: подачу газа в КВД, смещение перегородки с плунжером и образование зазора между седлом и уплотнительным элементом клапана; поступление потока газа в КРД и, соответственно, потребителю газа; из КРД через первый канал в поршневую полость КР; перетекание газа из КРД через третий канал с дросселем в кольцевую полость КР и в обратном направлении; создает разность давлений и сил, вызывая перемещение перегородки с плунжером и клапаном, изменение зазора между уплотнительным элементом клапана и седлом и соответствующее этому изменению регулирование подачи и давления газа, поступающего в КРД. Технический результат - обеспечение автоматического регулирования заданной величины редуцированного давления газа, подаваемого от источника к потреблению при малой амплитуде колебаний. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к автоматическим устройствам регулирования давления газа и может быть использовано в энергетическом машиностроении. Техническим результатом изобретения является повышение стабильности, устойчивости и точности работы редуктора в широком диапазоне расходов газа. В качестве редуцирующего клапана выполнен плунжер, эффективная площадь которого равна площади дросселирующего седла, с целью повышения точности работы редуктора, работающего в широком диапазоне расходов. Плунжер соединен с задающей пружиной и демпфером стопорным кольцом, что способствует повышению надежности взаимодействия подвижных частей редуктора при резком изменении давления входа и вибронагрузках. В плунжере выполнен канал И, сообщающий полость регулируемого давления Е с уплотнительной полостью К для уменьшения деформации уплотнительных колец. Демпфер, установленный внутри задающей пружины вне потока газа, не создает возмущений потока газа на входе в редуктор. 1 ил.

Изобретение относится к области регулирования парциального давления кислорода в газовой среде. Способ осуществляется в камере, оснащенной электрохимическим кислородным насосом, системой напуска и отвода газов и датчиком парциального давления кислорода в два этапа. Для форсированного изменения исходного парциального давления кислорода в камеру в произвольном режиме напускают газ с парциальным давлением кислорода, отличающимся от заданного: меньшим, чем заданное, для понижения парциального давления кислорода и большим, чем заданное, для повышения последнего. Для поддержания заданного парциального давления кислорода на электроды электрохимического кислородного насоса подают управляющее электрическое напряжение, величину которого задают по закону регулирования, необходимой частью которого является пропорционально-интегральный закон по показаниям датчика парциального давления кислорода, выраженным в величинах собственной ЭДС электрохимического кислородного насоса. Способ позволяет повысить скорость изменения исходного парциального давления кислорода в камере, обеспечивая при этом высокую точность поддержания заданного парциального давления кислорода. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов с использованием средств пневмоавтоматики и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Способ реализуется в виде циклических действий при нормально закрытых подпитке воздуха в выходную линию и сбросе воздуха из этой линии в атмосферу. В начале каждого цикла осуществляют выдачу одиночного широтно-импульсного управляющего сигнала на кратковременное открытие подпитки или сброса. Ширину импульса управляющего сигнала определяют пропорционально найденному в конце предыдущего цикла значению ошибки с адаптацией коэффициентов пропорциональности. В результате повышается быстродействие электро-пневмо преобразования, снижается расход воздуха. 2 ил.

Изобретение относится к области регулирования давления в магистральных трубопроводах нефти и нефтепродуктов. Технический результат - повышение точности и скорости регулирования. Устройство содержит программно-технический комплекс, программируемый логический контроллер, преобразователь частоты и электропривод заслонки для регулирования степени ее закрытия. Измеряются степень закрытия заслонки и величины давления перекачиваемой среды в трубопроводе до и после заслонки. Параметры настройки включают в себя коэффициенты инкрементного пропорционально-дифференциального регулятора, а также параметры, учитывающие несимметричность регулирования закрытия заслонки, нелинейность изменения давления, возможность импульсного воздействия на заслонку и параметры, обеспечивающие защиту технологического оборудования при достижении определенных значений давления перекачиваемой среды в трубопроводе. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам регулирования и стабилизации давления жидкостей и газов в емкостях, в частности в емкостях криогенного топлива локомотивов, и позволяет обеспечить устойчивость подачи топлива к двигателю путем стабилизации давления в емкости в заданном диапазоне. Устройство стабилизации давления в криогенной емкости содержит редукционный стравливающий клапан, датчик давления, электронагреватель, который укреплен на наружной стороне внутреннего сосуда емкости в полости вакуумной изоляции. Также устройство стабилизации давления может содержать введенный в полость внутреннего сосуда емкости трубопровод, соединенный с емкостью компримированного топливного газа через блок газовых редукторов и нормально закрытый клапан, управляемый по давлению во внутреннем сосуде емкости. Техническим результатом изобретения является улучшение стабилизации давления во внутреннем сосуде емкости криогенного газового топлива в диапазоне, обеспечивающем устойчивую подачу топлива к двигателю, без использования криогенных насосов в условиях весовых и габаритных ограничений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к вихревым преобразователям энергии перепада давлений на газораспределительных и газоперекачивающих станциях магистральных трубопроводов. В способе вихревого редуцирования газа часть "горячего" потока из камеры разделения эжектируется основным входным потоком и смешанный подогретый поток направляется в тангенциальное сопло ввода газа в камеру разделения. Изобретение позволяет обеспечить понижение давления газа без понижения его температуры. Происходит значительная экономия газа при его транспортировании и распределении на магистральных трубопроводах и газораспределительных и газоперекачивающих станциях. 2 ил.
Наверх