RU2411567C2 - Pressure governor (versions) - Google Patents
Pressure governor (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411567C2 RU2411567C2 RU2009106663/28A RU2009106663A RU2411567C2 RU 2411567 C2 RU2411567 C2 RU 2411567C2 RU 2009106663/28 A RU2009106663/28 A RU 2009106663/28A RU 2009106663 A RU2009106663 A RU 2009106663A RU 2411567 C2 RU2411567 C2 RU 2411567C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- piston valve
- gas
- piston
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневмоавтоматике, и может быть использовано для снижения и регулирования давления газа, поступающего потребителю из магистрали высокого давления, например, для регулирования давления природного газа на выходе из газораспределительных станций.The invention relates to mechanical engineering, namely to pneumatic automation, and can be used to reduce and control the pressure of the gas entering the consumer from the high-pressure line, for example, to regulate the pressure of natural gas at the outlet of gas distribution stations.
Известны регуляторы давления непрямого действия, в которых в качестве исполнительного устройства применяется запорный клапан, управляемый резиновой мембраной (Газовое оборудование, приборы и арматура - М.: Недра, 1985, стр.68). Достоинством таких устройств является то, что исполнительный механизм можно разгрузить от воздействия потока и исключить непосредственный контакт рабочей среды с резиновой мембраной. Недостатком таких устройств является то, что в процессе эксплуатации вследствие механических и термических воздействий резиновая мембрана утрачивает свои прочностные и динамические характеристики, что уменьшает чувствительность исполнительного элемента, надежность и долговечность работы устройства.Indirect pressure regulators are known in which a shut-off valve controlled by a rubber membrane is used as an actuator (Gas equipment, devices and fittings - M .: Nedra, 1985, p. 68). The advantage of such devices is that the actuator can be unloaded from the effects of flow and to exclude direct contact of the working medium with a rubber membrane. The disadvantage of such devices is that during operation due to mechanical and thermal influences, the rubber membrane loses its strength and dynamic characteristics, which reduces the sensitivity of the actuator, reliability and durability of the device.
Известен регулятор давления (а.с. СССР №1171761, МКИ G05D 16/10, опубл. 07.08.1985 г., Бюл. №29), содержащий корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлен регулирующий орган, связанный с чувствительным элементом, снабженным механизмом управления и подпружиненным штоком, связанным с уравнительным поршнем, установленным в расточке корпуса и образующим с ней полость, соединенную с гидравлическим демпфирующим устройством через элемент разгрузки регулирующего органа по входному давлению. Регулятор дополнительно снабжен кольцевым поршнем, установленным в расточке корпуса коаксиально с уравнительным поршнем.Known pressure regulator (AS USSR No. 1171761, MKI G05D 16/10, publ. 08/07/1985, Bull. No. 29), containing a housing with inlet and outlet cavities, between which there is a regulatory body associated with a sensitive element equipped with a control mechanism and a spring-loaded rod connected to the equalizing piston installed in the bore of the housing and forming a cavity with it, connected to the hydraulic damping device through the pressure relief element of the regulating body according to the input pressure. The regulator is additionally equipped with an annular piston installed in the housing bore coaxially with the equalizing piston.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является регулятор давления газа непрямого действия, содержащий каналы входа и выхода газа, корпус, внутри которого на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения, закреплен поршневой клапан, сообщающий каналы входа и выхода газа, и регулирующий механизм, управляющий перемещением поршневого клапана, при этом канал входа газа образован цилиндрической обечайкой, торцевая стенка которой является седлом поршневого клапана, чувствительный элемент в виде поршня, перемещающегося между перегородкой и задней крышкой корпуса, разгрузочной полости, полости управляющего и выходного давлений, патрубка в виде приемника полного давления, снабженного каналами перепуска (патент РФ №2141128, МПК G05D 16/10, опубл. 1999.11.10).The closest technical solution (prototype) is an indirect gas pressure regulator containing gas inlet and outlet channels, a housing inside of which a piston valve is connected that is installed with axial movement and communicating gas inlet and outlet channels, and a control mechanism that controls moving the piston valve, while the gas inlet channel is formed by a cylindrical shell, the end wall of which is the seat of the piston valve, a sensitive element in the form of a piston moving between the partition and the rear housing cover, the discharge cavity and output cavity control pressure pipe in the form of full-pressure receiver equipped with bypass channels (RF Patent №2141128 IPC G05D 16/10, publ. 1999.11.10).
Данное устройство обладает недостаточной точностью поддержания выходного давления при быстрой смене режимных параметров, при внезапном запуске, резком повышении давления, резком изменении расхода газа, поскольку регулятор содержит упругий элемент (пружину), которая способствует возникновению колебательных движений клапана относительно седла, что приводит к пульсациям давления в выходной полости (давления потребителя). При малых расходах в таких системах развиваются автоколебания клапана, что существенно снижает надежность и точность поддержания выходного давления.This device has insufficient accuracy of maintaining the outlet pressure during a rapid change of operating parameters, during a sudden start, a sharp increase in pressure, a sharp change in gas flow, because the regulator contains an elastic element (spring), which contributes to the occurrence of oscillatory movements of the valve relative to the seat, which leads to pressure pulsations in the outlet cavity (consumer pressure). At low flow rates, valve self-oscillations develop in such systems, which significantly reduces the reliability and accuracy of maintaining the outlet pressure.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении надежности работы и точности поддержания выходного давления в широком диапазоне изменения режимных параметров, в том числе при малых расходах газа.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is to increase the reliability and accuracy of maintaining the outlet pressure in a wide range of regime parameters, including at low gas flow rates.
Технический результат достигается тем, что в регуляторе давления газа (вариант 1), содержащем каналы входа и выхода газа, корпус, внутри которого на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения, закреплен поршневой клапан, сообщающий каналы входа и выхода газа, седло клапана и регулирующий поршень, управляющий перемещением поршневого клапана, новым является то, что на внутренней стороне канала входа выполнен, по меньшей мере, один дополнительный продольный канал переменного сечения, сообщающий канал входа с полостью за седлом поршневого клапана, при этом входной участок поршневого клапана при осевом перемещении перекрывает дополнительный продольный канал.The technical result is achieved by the fact that in the gas pressure regulator (option 1), which contains gas inlet and outlet channels, a housing inside which a piston valve is fixed to the rod, mounted with axial movement, communicating gas inlet and outlet channels, a valve seat and a regulating valve the piston that controls the movement of the piston valve is new, that at least one additional longitudinal channel of variable cross section is made on the inner side of the inlet channel, communicating the inlet channel with a cavity behind the seat a piston valve, while the inlet section of the piston valve during axial movement overlaps an additional longitudinal channel.
Дополнительные продольные канал/каналы выполнены в виде проточек или отверстий.Additional longitudinal channel / channels are made in the form of grooves or holes.
В регуляторе давления газа (вариант 2), содержащем каналы входа и выхода газа, корпус, внутри которого на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения закреплен поршневой клапан, сообщающий каналы входа и выхода газа, седло клапана и регулирующий поршень, управляющий перемещением поршневого клапана, новым является то, что внутренняя поверхность канала входа и входной участок поршневого клапана выполнены профилированными, с образованием при осевом перемещении клапана канала переменного сечения, сообщающего канал входа с полостью за седлом поршневого клапана.In the gas pressure regulator (option 2), which contains gas inlet and outlet channels, a body inside which a piston valve is attached to the rod mounted for axial movement, which communicates gas inlet and outlet channels, a valve seat and a control piston that controls the movement of the piston valve, new is the fact that the inner surface of the inlet channel and the inlet portion of the piston valve are profiled, with the formation of an axial channel of variable cross section, which communicates the inlet channel from the strips Tew behind the seat of the piston valve.
В регуляторе давления газа (вариант 3), содержащем каналы входа и выхода газа, корпус, внутри которого установлен с возможностью осевого перемещения поршневой клапан, сообщающий каналы входа и выхода газа, седло клапана и регулирующий поршень, управляющий перемещением поршневого клапана, новым является то, что в состав регулятора давления введена пористая вставка, которая расположена между каналами входа и выхода газа или в канале входа газа.In a gas pressure regulator (option 3), which contains gas inlet and outlet channels, a housing inside which a piston valve is installed with axial displacement, communicating gas inlet and outlet channels, a valve seat and a control piston that controls the movement of the piston valve, is new that a porous insert is introduced into the pressure regulator, which is located between the gas inlet and outlet channels or in the gas inlet channel.
При расположении пористой вставки между каналами входа и выхода газа данная пористая вставка является элементом седла поршневого клапана.When the porous insert is located between the gas inlet and outlet channels, this porous insert is an element of the piston valve seat.
При расположении пористой вставки между каналами входа и выхода газа данная пористая вставка является элементом поршневого клапана.When the porous insert is located between the gas inlet and outlet channels, this porous insert is an element of the piston valve.
Сущность изобретения представлена на фиг.1-6, где:The invention is presented in figures 1-6, where:
на фиг.1 (вариант 1) представлен продольный разрез регулятора давления газа (поршневой клапан и канал входа в закрытом состоянии);figure 1 (option 1) shows a longitudinal section of a gas pressure regulator (piston valve and the inlet channel in the closed state);
на фиг.2 - вырыв А фиг.1 (поршневой клапан и канал входа в промежуточной состоянии);figure 2 - a breakout And figure 1 (piston valve and the inlet channel in an intermediate state);
на фиг.3 - вырыв А фиг.1 (поршневой клапан и канал входа в открытом состоянии);figure 3 is a breakout And figure 1 (piston valve and the inlet channel in the open state);
на фиг.4 (вариант 2) - продольный разрез фрагмента регулятора, где представлен профилированный канал, образованный поверхностями седла и клапана;figure 4 (option 2) is a longitudinal section of a fragment of the regulator, which presents a profiled channel formed by the surfaces of the seat and valve;
на фиг.5 (вариант 3) - продольный разрез фрагмента регулятора с пористой вставкой в седле клапана;figure 5 (option 3) is a longitudinal section of a fragment of the regulator with a porous insert in the valve seat;
фиг.6 - (вариант 3) - продольный разрез фрагмента регулятора с пористой вставкой в клапане;6 - (option 3) is a longitudinal section of a fragment of the regulator with a porous insert in the valve;
Здесь: 1 - канал входа газа; 2 - канал выхода газа; 3 - корпус; 4 - цилиндрическая обечайка, образующая канал входа газа 1; 5 - шток; 6 - поршневой клапан; 7 - седло клапана; 8 - дополнительные продольные каналы на внутренней поверхности выходного участка цилиндрической обечайки 4 (вариант 1); 9 - полость демпфера; 10 - отверстие отбора статического давления; 11 - регулирующий поршень; 12 - разгрузочная полость; 13 - полость управляющего давления; 14 - полость выходного давления; 15 - система управления командным давлением; 16 - сквозной осевой канал в штоке 5; 17 - поршень демпфера; 18 - возвратная пружина; 19 - неподвижная втулка; 20 - штуцер выходного давления; 21 - канал переменного сечения, образованный профилированными участками канала входа 1 и поршневого клапана 6 (вариант 2); 22 - пористая вставка (вариант 3).Here: 1 - gas inlet channel; 2 - gas outlet channel; 3 - case; 4 - a cylindrical shell forming a gas inlet channel 1; 5 - stock; 6 - piston valve; 7 - valve seat; 8 - additional longitudinal channels on the inner surface of the output section of the cylindrical shell 4 (option 1); 9 - cavity of the damper; 10 - hole selection of static pressure; 11 - a regulating piston; 12 - discharge cavity; 13 - cavity control pressure; 14 - cavity of the outlet pressure; 15 - command pressure control system; 16 - through axial channel in the rod 5; 17 - a damper piston; 18 - a return spring; 19 - fixed sleeve; 20 - outlet pressure fitting; 21 - channel of variable cross section formed by profiled sections of the inlet channel 1 and the piston valve 6 (option 2); 22 - porous insert (option 3).
Регулятор давления газа содержит каналы входа 1 и выхода 2 газа, корпус 3 с задней крышкой. Внутри корпуса 3 на штоке 5, установленном с возможностью осевого перемещения, закреплены поршневой клапан 6, сообщающий каналы входа 1 и выхода 2 газа, и регулирующий поршень 11, разделенные между собой посредством неподвижной втулки 19 с образованием соответственно разгрузочной полости 12 и полости управляющего давления 13. Возвратная пружина 18, опираясь на неподвижную втулку 19, поджимает поршневой клапан 6 к седлу 7. Между регулирующим поршнем 11 и задней крышкой корпуса 3 образована полость выходного давления 14, при этом разгрузочная полость 12 сообщена с каналом 1 входа газа, полость управляющего давления 13 сообщена с системой командного давления 15, полость выходного давления 14 сообщена с каналом 2 выхода газа.The gas pressure regulator contains channels of the inlet 1 and the
Канал входа газа 1 образован цилиндрической обечайкой 4, торцевая стенка которой является седлом 7 поршневого клапана 6. На внутренней стороне выходного участка цилиндрической обечайки 4 выполнены дополнительные продольные каналы 8 переменного сечения, в виде проточек или отверстий (фиг.1, 2, 3), сообщающие канал входа 1 с полостью за седлом 7 поршневого клапана 6. Входной участок поршневого клапана 6 при осевом перемещении внутри обечайки перекрывает дополнительные каналы 8, при этом последовательно изменяется площадь проходного сечения (фиг.1, 2, 3).The gas inlet channel 1 is formed by a cylindrical shell 4, the end wall of which is a
Полость управляющего давления 13 сообщена с системой командного давления 15 газа.The cavity of the control pressure 13 is in communication with the command pressure system 15 of the gas.
Регулятор давления газа по варианту 2 отличается от варианта 1 тем, что внутренняя поверхность канала входа 1 и входной участок поршневого клапана выполнены профилированными, с образованием при осевом перемещении поршневого клапана 6 канала переменного сечения 21, сообщающего канал входа 1 с полостью за седлом 7 поршневого клапана 6 (фиг.4).The gas pressure regulator according to
Регулятор давления газа по варианту 3 отличается от вариантов 1 и 2 тем, что между каналами входа 1 и выхода 2 газа расположена пористая вставка 20, например, из пористого металла, керамики или пакета из металлической сетки, которая располагается в канале входа газа 1 и является элементом седла 7 (фиг.5), или элементом входного участка поршневого клапана 6 (фиг.6), расположенного в канале входа газа 1.The gas pressure regulator according to option 3 differs from
Регулятор давления газа работает совместно с системой командного давления газа 15, в качестве которой может использоваться задатчик давления, редуктор и прочие аналогичные устройства. В этих устройствах может использоваться регулируемый газ в качестве рабочего тела.The gas pressure regulator works in conjunction with the command gas pressure system 15, which can be used as a pressure adjuster, gearbox and other similar devices. These devices can use controlled gas as a working fluid.
Для открытия регулятора система командного давления газа 15 настраивается на определенное заданное давление. Газ с заданным давлением поступает в разгрузочную полость 12 и через разделительную жидкость передается в полость управляющего давления 13.To open the regulator, the command gas pressure system 15 is adjusted to a specific set pressure. Gas with a given pressure enters the discharge chamber 12 and is transmitted through the separation fluid to the control pressure chamber 13.
Поршневой клапан 6 прижат к седлу 7 цилиндрической обечайки 4, образующей канал входа газа 1, при этом входной участок поршневого клапана 6 перекрывает дополнительные продольные каналы 8 на внутренней поверхности выходного участка цилиндрической обечайки 4. Под действием управляющего давления регулирующий поршень 11 перемещается и через жестко связанный со штоком 5 поршневой клапан 6 открывает регулятор давления. Редуцирование газа происходит при прохождении входного участка поршневого клапана 6 вдоль выходного участка цилиндрической обечайки 4, на внутренней поверхности которого имеются продольные каналы 8, и последовательного плавного увеличения площади проходного сечения, что обеспечивает надежную работу регулятора давления при малых расходах газа.The
В процессе работы возможна дополнительная коррекция величины управляющего давления для выбора того или иного режима работы регулятора по выходному давлению, величина которого задается потребителем газа. При увеличении расхода потребляемого газа давление в канале 2 выхода газа уменьшается, что приводит к снижению давления в полости выходного давления 13 и перемещению регулирующего поршня 11 и увеличению проходного сечения между поршневым клапаном 6 и седлом 7 и, следовательно, увеличивается расход газа. Регулирующий поршень 11 перемещается до тех пор, пока не установится равновесие, соответствующее заданному выходному давлению при новом расходе. При уменьшении расхода потребляемого газа давление в канале 2 выхода газа повышается, что приводит к обратному перемещению регулирующего поршня 11 и уменьшению проходного сечения между поршневым клапаном 6 и седлом 7. Возникающие в системе колебания, обусловленные жесткостью возвратной пружины 18 и пульсациями давления в каналах входа 1 и выхода 2, гасятся за счет системы демпфирования.In the process, an additional correction of the control pressure is possible to select one or another mode of operation of the regulator according to the output pressure, the value of which is set by the gas consumer. With an increase in the flow rate of the consumed gas, the pressure in the
По варианту 2 редуцирование газа происходит при прохождении входного профилированного участка поршневого клапана 6 вдоль выходного участка цилиндрической обечайки 4, внутренняя поверхность которого имеет профиль, соответствующий профилю входного участка поршневого клапана 6, с образованием канала переменного сечения 21, и последовательного плавного увеличения площади проходного сечения, что обеспечивает надежную работу регулятора давления газа при малых расходах газа.According to
По варианту 3 редуцирование газа происходит при прохождении газа через пористую вставку 20, расположенную между каналами входа 1 и выхода 2. При расположении пористой вставки 20 в канале входа газа на цилиндрической обечайке 4 редуцирование газа происходит при перемещении поршневого клапана 6, газ проходит через пористую вставку 20, при этом изменяется площадь сечения и длина пути, проходимого газом в пористой вставке, что оказывает непосредственное влияние на расход газа через регулятор.In option 3, gas reduction occurs when gas passes through the porous insert 20 located between the inlet 1 and
При выполнении пористой вставки 20, расположенной в канале входа газа 1 на поршневом клапане 6, редуцирование газа происходит через пористую вставку 20, при этом величина расхода определяется положением пористой вставки 20 относительно цилиндрической обечайки 4 канала входа 1 и седла 7 клапана 6. Такое положение поршневого клапана 6 соответствует режимам с малыми расходами газа. Дальнейшее перемещение клапана 6 приводит к тому, что открывается кольцевой зазор между седлом 7 и клапаном 6, сообщающим полость канала входа 1 с полостью канала выхода 2, таким образом, пористая вставка 20 при осевом перемещении внутри обечайки 4 изменяет площадь проходного сечения канала выхода газа.When performing a porous insert 20 located in the gas inlet channel 1 on the
Все предлагаемые варианты выполнения регулятора давления газа обеспечивают последовательное плавное увеличение площади проходного сечения, при этом повышается надежность работы и точность поддержания выходного давления при малых расходах газа.All proposed embodiments of the gas pressure regulator provide a consistent smooth increase in the area of the flow cross section, while increasing the reliability and accuracy of maintaining the outlet pressure at low gas flow rates.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106663/28A RU2411567C2 (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Pressure governor (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106663/28A RU2411567C2 (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Pressure governor (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009106663A RU2009106663A (en) | 2010-08-27 |
| RU2411567C2 true RU2411567C2 (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=42798552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009106663/28A RU2411567C2 (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Pressure governor (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2411567C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548586C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-20 | Фаат Шигабутдинович Серазетдинов | Pressure regulator module |
-
2009
- 2009-02-25 RU RU2009106663/28A patent/RU2411567C2/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548586C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-20 | Фаат Шигабутдинович Серазетдинов | Pressure regulator module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009106663A (en) | 2010-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5034074B2 (en) | Damping force adjustable fluid pressure shock absorber | |
| KR20150121088A (en) | Damping valve | |
| JP2004132542A (en) | Pilot operated control valve having poppet valve with integral pressure compensation mechanism | |
| KR20160052623A (en) | Hydraulic shock absorber | |
| JP2006194334A (en) | Relief valve | |
| RU2014102443A (en) | PRESSURE-BALANCED FLUID PRESSURE REGULATOR | |
| US20110197979A1 (en) | Flow Control Valve with Damping Chamber | |
| CN105339700A (en) | Valve arrangement | |
| CN105103070A (en) | Pressure independent control and balancing valves | |
| RU2411567C2 (en) | Pressure governor (versions) | |
| RU2361261C2 (en) | Gas pressure controller (versions) | |
| KR102054167B1 (en) | Servo valve | |
| RU89253U1 (en) | PRESSURE REGULATOR (OPTIONS) | |
| RU2681513C9 (en) | Pressure regulator amplifier | |
| RU167372U1 (en) | PRESSURE REGULATOR | |
| CN108506522A (en) | The pressure regulating servo-valve that leakage flow reduces | |
| RU2616220C1 (en) | Gas pressure controller | |
| US20150013808A1 (en) | Spool valve | |
| RU2626803C1 (en) | Direct-flow control valve with hydraulic actuator | |
| RU2548586C1 (en) | Pressure regulator module | |
| RU74494U1 (en) | GAS PRESSURE REGULATOR (OPTIONS) | |
| EP3082007A1 (en) | Pressure regulator | |
| RU2384875C1 (en) | Pressure controller | |
| JP4818756B2 (en) | Timer valve | |
| RU206549U1 (en) | Axial pressure regulator amplifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120621 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20120621 Effective date: 20130513 |
|
| QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20120621 Effective date: 20141226 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20171201 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20171201 Effective date: 20190121 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20171201 Effective date: 20190718 |
|
| QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20171201 Effective date: 20210413 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210609 |