SU1532771A1 - Gas-charging unit - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к газовой технике и предназначено дл  наполнени  резервуаров сжатым газом, например дл  зар дки азотом пневмогидравлических аккумул торов. Цель изобретени  - повышение давлени  зар дки при одновременном упрощении конструкции и обслуживани  установки. Установка газозар дки содержит источник рабочего и вытесн ющего газов соответственно с обратным клапаном и пневмоклапаном, соединенный с ними дозатор рабочего газа, подключенный к сосуду датчик с задатчиком давлени , а также второй обратный клапан. Дозатор выполнен в виде пневмомультипликатора со ступенчатым поршнем, образующим полость низкого и высокого давлени  и штоковую полость, второй обратный клапан установлен между полостью высокого давлени  пневмомультипликатора и сосудом, а пневмоклапан снабжен электроприводом и концевыми выключател ми, взаимодействующими с поршнем пневмомультипликатора. В одном исполнении поршень пневмомультипликатора снабжен возвратной пружиной, в другом - штокова  полость пневмомультипликатора св зана посредством пневмоклапана с источником вытесн ющего газа. Обратные клапаны встроены в корпус полости высокого давлени  пневмомультипликатора. Пневмомультипликатор установки работает как усилитель: давление зар дки рабочего газа равно произведению давлени  рабочего газа на степень мультипликации /отношение площадей ступенчатого поршн /, 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to gas engineering and is intended to fill tanks with pressurized gas, for example, to charge pneumo-hydraulic batteries with nitrogen. The purpose of the invention is to increase the charge pressure while simplifying the design and maintenance of the installation. The gas charge unit contains a source of working and displacing gases, respectively, with a non-return valve and a pneumatic valve, a working gas metering unit connected to them, a sensor with a pressure setting device connected to the vessel, as well as a second non-return valve. The dispenser is made in the form of a pneumatic multiplier with a stepped piston forming a cavity of low and high pressure and a rod cavity, a second check valve is installed between the high pressure cavity of the pneumatic multiplier and the vessel, and the pneumatic valve is equipped with electric actuators and limit switches that interact with the piston of the pneumatic multiplier. In one version, the pneumatic multi-piston piston is provided with a return spring, in the other, the piston rod of the pneumatic multi-multiplier is connected by means of a pneumatic valve with a source of pressure gas. Check valves are built into the pneumatic high pressure valve body. The pneumatic multiplicator of the installation works as an amplifier: the charging pressure of the working gas is equal to the product of the pressure of the working gas by the degree of multiplication / ratio of stepped piston areas, 3 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к газовой технике и предназначено дл  наполнени  резервуаров сжатым газом, особенно при среднем и высоком давлени х, например дл  зар дки азотом пневмогидравлических аккумул торов .The invention relates to gas engineering and is intended to fill tanks with compressed gas, especially at medium and high pressures, for example, to charge pneumohydraulic accumulators with nitrogen.

Цель изобретени  - повышение давлени  зар дки при одновременном упрощении конструкции и обслуживании установки.The purpose of the invention is to increase the charge pressure while simplifying the design and maintenance of the installation.

На фиг. 1 и 2 соответственно показаны схемы установки газозар дки с пружинным и пневматическим возвратом поршн  мультипликатора.FIG. Figures 1 and 2 respectively show the gas jet installation diagrams with the spring and pneumatic return of the multiplier piston.

Установка содержит дозатор рабочего газа в виде пневмомультипликатора 1 со ступенчатым поршнем 2, образующим полости низкого 3 и высокого 4 давлени  и штоковую полость 5. Поршень снабжен возвратной пружиной 6 и подвижным упором 7, взаимодействующим с концевыми выключател ми 8 и 9. Пневмомультипликатор соединен посредством трубопровода 10 и дроссел  11 с электропневмоклапаном 12. Источник вытесн ющего газа (не показан) подключен к электропневмоклапану трубопроводом 13. Полость 4 высокого давлени  через обратный клапан 14, трубопровод 15 и вентиль 16 св зана с сосудом 17, а через обратный клапан 18 и трубопровод 19 - с источником рабочего газа (не показан). С сосудом соб- щен датчик 20 с задатчиком давлени .The installation contains a working gas metering unit in the form of a pneumatic multiplier 1 with a stepped piston 2, forming low cavities 3 and high 4 pressures and a rod cavity 5. The piston is equipped with a return spring 6 and a movable stop 7 interacting with limit switches 8 and 9. The pneumatic multiplicator is connected via a pipeline 10 and throttles 11 with an electropneumatic valve 12. A source of propellant gas (not shown) is connected to an electropneumatic valve by pipeline 13. A high pressure cavity 4 is via a non-return valve 14, pipe 15 and a valve s 16 is coupled with the vessel 17 and through a check valve 18 and line 19 - with a source of working gas (not shown). With the vessel, the sensor 20 with a pressure setpoint is attached.

слcl

соwith

N3 1 N3 1

Обратные клапаны встроены в корпус полости высокого давлени  пневмомульти- п икатора.The check valves are built into the high-pressure cavity housing of the pneumatic multi-pump.

| Типоразмеры дросселей, трубопроводов и электропневмоклапанов завис т от произ- водительности установки. В данном случае применены дроссели 08-I и пневмоклапан Г1Р31 1202К- ПО дл  пружинного возврата поршн , а также пневмоклапан ПР241222- НО дл  возврата поршн  вытесн ющим газом, дополнительно подключенный к што ковой полости пневмомультипликатора.| The sizes of chokes, pipelines and electropneumatic valves depend on the performance of the installation. In this case, throttles 08-I and pneumatic valve G1R31 1202K-PO are used for spring return of the piston, as well as pneumatic valve PR241222-BUT for returning the piston by the displacing gas, additionally connected to the piston rod of the pneumatic multiplier.

Конкретные размеры пневмомультиплика- -выбираютс  в зависимости от давлени  в зар жаемом сосуде, причем чем Н1же давление в источнике рабочего газа, тем больше должно быть отношение площадей ступенчатого поршн  пневмомультипли- крторз, т е. его степень мультипликации.Specific dimensions of the pneumatic multiplier are chosen depending on the pressure in the charging vessel, and the lower the pressure in the source of the working gas, the greater should be the ratio of the areas of the stepped piston of the pneumatic multiplicators, that is, its degree of multiplication.

Например, при давлении рабочего га- sk 5 эти давлении вытесн ющего газа (сжатый воздух заводской сети) также 5J эти, а при диаметрах поршн  25 и 180 мм отношении площадей, равном 50) давление в1 зар женном сосуде составит эти. For example, with the pressure of the working gas 5, the pressure of the displacing gas (compressed air of the plant network) is also 5J, and if the piston diameters are 25 and 180 mm, the area ratio 50) the pressure in 1 charged vessel will be these.

I Выбором хода и частоты срабатывани  пневмомультипликатора достигаетс  опти- м|альна  производительность при отсутствии нагрева рабочего газа Например, при ходе 50 мм и частоте срабатывани  1 Г и производительность составит 1, 5 л/мин.I By choosing the stroke and frequency of operation of the pneumatic multiplier, optimum performance is achieved with no heating of the working gas. For example, with a stroke of 50 mm and a response frequency of 1 G, and the output will be 1.5 liters / min.

Установка газозар дки работает следую- и|им образомThe gazozar dka unit works in the following way.

В исходном положении на датчике с зйдатчиком давлени  устанавливают необходимое давление, к трубопроводу 19 подключают источник рабочего газа, например азотный баллон, к трубопроводу 13 - источник вытесн ющего газа, например сжа- Нш воздух из заводской магистрали, а к вентилю - зар жаемый сосуд, например пневмогидравлический аккумул тор. Элек- тЬопневмоклапан находитс  в положении «Закрыто, а поршень пневмомультипликатора - в крайнем левом положении. Азот и& баллона - источника рабочего газа через обратный клапан и вентиль поступает в сосуд. Начинаетс  автоматическа  работа пневмомультипликатора, т. е. элек- тропневмоклапан переключаетс  в положение «Открыто и сжатый воздух, проход  через электропневмоклапан и дроссель, поступает в полость низкого давлени  пневмомультипликатора . При этом поршень, пе- редвига сь в крайнее правое положение, сжимает наход щийс  в полости высокого давлени  азот и через обратный клапан и вентиль подает его в сосуд.In the initial position, the required pressure is established on the sensor with pressure sensor, a source of working gas is connected to the pipeline 19, for example a nitrogen cylinder, to the pipeline 13 - a source of propellant gas, for example compressed air from the factory line, and to a ventilated vessel, for example, a pneumohydraulic battery. The electric pneumatic valve is in the “Closed” position, and the pneumatic multi-piston piston is in the extreme left position. Nitrogen and & cylinder - source of working gas through the check valve and the valve enters the vessel. Automatic operation of the pneumatic multiplier starts, i.e., the electric valve switches to the "Open and compressed air" position, the passage through the electric pneumatic valve and the throttle enters the low pressure cavity of the pneumatic multiplier. In this case, the piston, moving to the extreme right position, compresses the nitrogen in the high pressure cavity and through the non-return valve and the valve supplies it to the vessel.

Жестко св занный с поршнем подвижный упор, воздейству  на концевой выключатель 9, переключает электропневмоклапан в исходное положение, подача сжатого воздуха прекращаетс , и пружина возвращает порA fixed stop rigidly connected to the piston, acting on the limit switch 9, switches the electropneumatic valve to its initial position, the supply of compressed air is stopped, and the spring returns

2020

2525

5 five

15 15

35 ,„ 5 0 35, 5 0

30thirty

5five

шень в исходное положение В полости высокого давлени  образуетс  пониженное давление, в результате чего сюда поступает порци  азота. Тем временем подвижный упор, воздейству  на концевой выключатель 8, переключает электропневмоклапан в положение «Открыто, и цикл повтор етс  При достижении в сосуде заданного давлени  датчик с задатчиком давлени  отключает электропневмоклапан и зар дка прекращаетс .Shen to its original position A low pressure is formed in the high-pressure cavity, as a result of which a portion of nitrogen enters. Meanwhile, the movable stop, acting on the limit switch 8, switches the electropneumatic valve to the open position and the cycle repeats. When a predetermined pressure is reached in the vessel, the sensor with the pressure setpoint switches off the electropneumatic valve and the charging stops.

В случае пружинного возврата поршн  пневмомультипликатора достаточно 3-ходо- вого электропневмоклапана с одним электромагнитом , так как здесь нужно лишь периодически включать подачу вытесн ющего газа через единственный отход щий от электропневмоклапана трубопровод. Штоко- ва  полость пневмомультипликатора здесь всегда открыта в атмосферу.In the case of a spring return of the pneumatic-piston piston, a 3-way electropneumatic valve with a single electromagnet is sufficient, since here it is only necessary to periodically turn on the supply of propellant gas through the only exhaust pipe. The rod cavity of the pneumatic multiplier here is always open to the atmosphere.

В случае пневмовозврата поршн  при отсечке подачи вытесн ющего газа в полость низкого давлени  пневмомультипликатора необходим одновременно подать этот газ в штоковую полость Дл  этого применен 4-ходовой электропневмоклапан с электромагнитами В обоих при отсечке подачи вытесн ющего газа в камю-либо полость электропневмоклапан соедин ет эт полость с атмосферойIn the case of a piston pneumatic return, when cutting off the supply of displacing gas into the low pressure cavity of the pneumatic multiplier, it is necessary to simultaneously feed this gas into the rod cavity. For this, a 4-way electropneumatic valve with electromagnets B is used when cutting off the supply of the displacing gas into the cam or the electric valve connects the cavity with the atmosphere

Таким образом, предложенна  установка создает высокое давление в сосуде при использовании источников низкого давлени  как рабочего, так и вытесн ющего газов, а также позвол ет упростить конструкцию и автоматизировать процесс зар дки Установка не требует системы охлаждени , безопасна.Thus, the proposed installation creates a high pressure in the vessel when using low pressure sources of both working and propellant gases, and also allows simplifying the design and automating the charging process. The installation does not require a cooling system and is safe.

Claims (4)

Формула изобретени Invention Formula . Установка газозар дки, содержаща  источники рабочего и вытесн ющего газов соответственно с обратным клапаном и пневмоклапаном, соединенный с ними дозатор рабочего газа, подключенный к сосуду , датчик с задатчиком давлени , а также второй обратный клапан, отличающа с  тем, что. с целью повышени  давлени  зар дки при одновременном упрощении конструкции и обслуживани  установки, дозатор выполнен в виде пневмомультипликатора со ступенчатым поршнем, образующим полости низкого и высокого давлени  и штоковую полость, второй обратный клапан установлен межд полостью высокого давлени  пневмомультипликатора и сосудом, а пневмоклапан снабжен электроприводом и концевыми выключател ми, взаимодействующими с поршнем пневмомультипликатора. A gas supply unit, containing sources of working and displacing gases, respectively, with a check valve and a pneumatic valve, a working gas metering device connected to the vessel, a sensor with a pressure setting device, and a second check valve that differs in that. In order to increase the charge pressure while simplifying the design and maintenance of the installation, the dispenser is designed as a pneumatic multiplier with a stepped piston forming low and high pressure cavities and a rod cavity, the second non-return valve is installed between the high pressure pneumatic multiplicator cavity and the vessel, and the pneumatic valve is electrically operated and limit switches interacting with pneumatic multi-piston piston 2 Установка по п 1, отличающа с  тем, что поршень пневмомультипликатора снабжен возвратной пружиной2 Installation according to claim 1, characterized in that the piston of the pneumatic multiplier is provided with a return spring 3. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что штоксва  полость пневмомульти- пликатора св зана посредством пневмокла- пана с источником вытесн ющего газа.3. Installation according to claim 1, characterized in that the shaft of the pneumatic multiplexer cavity is connected by means of a pneumatic valve to a source of propellant gas. 4. Установка по п. I, отличающа с  тем, что обратные клапаны встроены в корпус полости высокого давлени  пневмо- мультипликатора.4. Installation under item I, characterized in that the check valves are embedded in the body of the high-pressure cavity of the pneumatic multiplier. w -w - Т-;T-; 11eleven Фиг.11