Поплавковый регулятор давления газа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 08. 81 (21) 3323892/18-24 (5I )M. 3(л.

G 05 0 16/12 с присоединением заявки МГ4вудвфстввявьй каттятвт

СССР (23)ПриоритетОпубликовано 30.01 83. Бюллетень М 4 (53) УДК621.646. . 4(088. 8) вв илатт язебретаиий и втхрытий

Дата опубликования описания 30. 01. 83 (72) Авторы изобретения

В.Л. Луньков и В.Д. Рукавицын (71) Заявитель (g4) ПОПЛАВКОВЫЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, в частности, в системах автоматического регулирования давления газов в электро.лизной установке для получения водорода и кислорода. 5

Известно устройство для регулирования давления газов B диафрагменном электролизере, содержащее гидравлические регуляторы давления с поплавковыми клапанами и регулятор перепада давления в виде эластичной емкости (.1).

Регулятор перепада давления, осуществляет тонкое регулирование перепада, а грубое регулирование выполня- т5 ется гидравлическими регуляторами с поплввковыми клапанами.

Известен поплавковый регулятор давления, используемый в электролизной установке для получения водорода и кислорода под давлением. Регулятор .содержит герметизированный корпус, барботажную трубу и регулируемый поп2 лавок, жестко связанный с конусным штоком, который сопряжен с седлом.

Два поплавковых регулятора, соединен- . ные переточной трубой с соответствую-. щими промывателями газов и друг с дру- гом, осуществляют компенсацию перепада давлений s водородном и кислород-.. ном коллекторах 2).

Недостаток известных регуляторов состоит в заклинивании конусного штока в седле клапана при резких колебаниях давления в газовых коллекторах.

Это существенно снижает надежность регуляторов и может вызвать аварийную ситуацию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поплавковый регулятор давления газа; со-, держащий герметизированный от внешней среды корпус, в котором установ лен поплавок, жестко связанный со штоком конусного клапана, и дополнительный поплавок, связанный с шарнирно закрепленным в корпусе рычагом, в от993217 4 верстии которого установлен шток конусного клапана g 3 ).

8 нормальном режиме работы поплавкового регулятора наличие дополнительного поплавка и рычага не влияют ни на статические, ни на динамические характеристики регулятора. Пои заклинивании штока рычаг воздействует на упор, расположенный на штоке, и усилием, равным весу дополнительного поп"10 лавка, умноженному на соотношение плеч рычага, извлекает шток иэ клапана.

Недостатком регулятора является его сложность, обусловленная, напри- 35 мер, наличием дополнительного поплавка.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров регулятора. 20

Поставленная цель достигается тем, что в поплавковом регуляторе давления газа, содержащем герметичную емкость, внутри которой установлены в направляющих поплавок и шток, одним концом щ связанный с конусным клапаном, а другим шарнирно по меньшей мере с однимнеравноплечим рычагом установлена по меньшей мере одна тяга, шарнирно связанная с поплавком и с большим плечом неравномерного рычага.

На чертеже изображен поплавковый регулятор давления газа.

Регулятор содержит герметичную емкость 1, регулирующий поплавок 2, поп35 лавковую камеру 3, конусный клапан 4 со штоком 5, барботажную трубу 6, не- . равноплечий рычаг 7, упор 8, тягу 9, направляющие 10 и 11, шарниры 12-14.

Устройство работает следующим образом.

Газ через барботажную трубу 6 поступает в емкость 1 и выходит из нее через конусный клапан 4. При снижении давления газа в емкости 1 уровень жид15 кости в ней, а следовательно, и B поплавковой камере 3, повышается. При этом регулирующий поплавок 2, перемещаясь в направляющих 10, поднимает опирающийся на него под действием собственного веса и веса рычага 7

%0 шток 5, который другим концом связан с конусным клапаном 4. Проходное сечение конусного клапана 4 уменьшается, давление газа в емкости 1 возрастает и подъем уровня жидкости прекра- щается. При повышении давления газа в емкости 1 процесс регулирования идет в обратном направлении.

Однако нормальная работа регулятора может быть нарушена заклиниванием конусного клапана 4. При этом давление газа в емкости l возрастает и уровень жидкости снижается, но шток

5 не опускается, так как его веса (вместе с рычагом 7) недостаточно для открытия клапана 4. В таком случае вес поплавка 2, опускающегося по мере снижения уровня жидкости, окатывается приложенным к большему плечу рычага 7 через тягу .9 и шарниры 12 и

14. Рычаг 7 поворачивается в шарнире

13 до касания упора 8. После этого на меньшем плече рычага (в шарнире

13) развивается усилие, направленное вниз и имеющее величину большую веса поплавка 2 во столько раэ, во сколько длина большего плеча (от точки касания упора 8 до шарнира 12) больше длины меньшего плеча (от точки касания упора 8 до шарнира 12) больше длины меньшего плеча (от точки касания упора 8 до шарнира 13). Такого усилия достаточно для открытия заклиненного клапана 4. После открытия клапана 4 устройство возвращается в исходное положение и продолжает функционировать в нормальном режиме. Для уменьшения трения свободный конец рычага 7 может быть .снабжен роликом.

Поперечные усилия на направляющие 10 и 11 штока 5 и поплавка 2, возникающие в случае заклинивания клапана 4, могут быть при необходимости компенсированы установкой ll рычагов 7 с соответствующим количеством тяг 9 симметрично относительно вертикальной оси штока 5 и поплавка 2. Равновесие шарнира 14 достигается взаимной компенсацией следующих сил: веса поплавка 2, реакции тяги 9 и реакции направляющей 10. Наличие реакции направляющей 10 вызывает при перемещении поплавка появление силы трения, на уравновешивание которой расходуется часть веса поплавка 2. Таким образом, на полезное (извлекающее) усилие прихо-! дится только часть веса поплавка 2, причем полезная часть тем меньше, чем больше коэффициент трения в направляющих 10. Для устранения силы трения в направляющей 10 устройство может быть оснащено двумя тягами 9, расположенными в одной плоскости. При этом возникает равновесие между реакциями тяг и весом поплавка, а реакция направляющей 10 отсутствует. Однако при

7 б дает воэможность уменьшить диаметр емкости. Кроме того, при одинаковых параметрах рычажной системы высвобождающее от заклинивания усилие увеличивается на 20-30 за счет того, что на рычаг действует основной поплавок, вес которого больше веса дополнительного поплавка.

Использование устройства в электролизных установках для получения водорода и кислорода позволит повысить надежность регулятора давления и установки в целом. В свою очередь это позволит снизить число аварийных остановок электролизеров иэ-за неисправ-. ности оборудования.

Формула изобретения

Поплавковый регулятор давления газа, содержащий герметичную емкость, внутри которой установлены в направляющих поплавок и шток, одним концом связанный с конусным клапаном, а другим шарнирно по меньшей иере с одним неравноплечим рычагом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения габаритных размеров регулятора, в нем установлена по меньшей мере одна тяга, шарнирно связанная с поплавком и с большим плечом неравноплечего рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

У 404062, кл. G 05. 0 16/12, 1971.

2. Гольдштейн А.Б., Серебрянский Ф.З.

Зксплуатация электролизных установок для получения водорода и кислорода.

И., "Знергия", 1969, с. 26, 64.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2940611/18-24, кл. G 05 0 16/12, 1980 (прототип) .

5 - 99321 этом сохраняется необходимость в направляющей 10 для штока поплавка 2, так как не ограничивается перемещение шарнира 14 в направлении, перпен-. дикулярном плоскости чертежа.

В случае установки в устройстве трех тяг 9, расположенных в плане под углом 120 друг относительно друга не только исключается реакция направляющей 10, но и отпадает необходимость: 1О в последней. Ось штока поплавка 2 удерживается на месте самим рычажным механизмом, состоящим иэ тяг 9 и рычагов 7. Выбор количества тяг 9 при реализации устройства определяет кон- $5 структивные особенности элементов регулятора в каждом конкретном случае.

В частности, если конструкция направ" ляющей 10 гарантирует малый коэффициент трения, устройство может содер- Ю жать одну тягу. При этом не будет значительных потерь извлекающего усилия. В .случае, если конструкция нап- .. равляющей 10 обладает значительным коэффициентом трения, приводящим к 25 ощутимым потерям извлекающего усилия, или величина коэффициента трения может меняться с течением времени, или не исключена возможность заклинивания штока поплавка 2 в направляю- З6. щей. 10 в связи с перекосами, целесообразно использовать вариант с двумя тягами 9. С целью исключения направляющей 10 может быть использован вариант с тремя тягами 9.

Дальнейшее увеличение количества тяг нецелесообразно, так как не ведет к упрощению конструкции.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исключить дополнительный поплавок, что существенно упрощает конструкцию и обслуживание регулятора давления. Сокращаются габа- ритные размеры устройства, так как исключение дополнительного поплавка993217

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 455/63 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Скибенко

Редактор Е. Лушникова Техред К.Мыцьо Корректор М. Шароши

Поплавковый регулятор давления газа Поплавковый регулятор давления газа Поплавковый регулятор давления газа Поплавковый регулятор давления газа 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к эксплуатации магистральных трубопроводов, конкретнее к автоматическому заполнению , водонапорных .башен и регулированию , расхода воды потребителям Цель изобретения - расширение области применения и упрощение конструкции регулятора, В регуляторе давления для систем водоснабжения корпус самого регулятора и раздаточная емкость вьтолнены как единая полость 1
Наверх