Устройство регулирования расхода газа

Устройство регулирования расхода газа предназначено для регулирования потока газа и может быть применено в системах газового анализа и малогабаритных химико-технологических установках.

Устройство состоит из последовательно соединенных каналами по ходу газа регулятора давления газа "после себя", регулирующего вентиля, ограничителя расхода и регулятора давления "до себя".

Отрегулированный расход газа остается стабильным и не зависит от колебания давления газа на входе и выходе устройства.

Предполагаемое изобретение относится к системам газового анализа и может применяться также в малогабаритных химико-технологических установках.

Известно устройство регулирования расхода газа, включающее регулятор давления "после себя", регулирующий вентиль, ограничитель расхода и пневмоповторитель, соединенные последовательно каналами. (См. В.А.Прохоров "Основы автоматизации аналитического контроля химических производств", Москва, издательство "Химия", 1984 г, раздел 4.1, схема первая).

Достоинством этого устройства является то, что отрегулированный с помощью регулирующего вентиля расход газа остается постоянным при изменении давления, как на входе устройства, так и на выходе из него.

К недостаткам известного устройства необходимо отнести следующие.

Для формирования давления воздуха в камере задания пневмоповторителя необходимы дополнительные узлы: элементы пневмоавтоматики или стабилизатор абсолютного давления, что усложняет и удорожает устройство. Особенно сложным и дорогим является стабилизатор абсолютного давления.

Для работы устройства с элементами пневмоавтоматики требуется источник сжатого воздуха.

Для устранения указанных недостатков предназначено предлагаемое изобретение.

На фигуре показано устройство регулирования расхода газа.

Устройство состоит из последовательно соединенных каналами по ходу газа регулятора давления газа "после себя" 1, регулирующего вентиля 2,

ограничителя расхода 3. Последним элементом этого устройства является регулятор давления газа "до себя" 4.

Работа регулятора давления газа "после себя" основана на уравновешивании упругой силы пружины 5, действующей на мембрану 6, и силы давления газа под мембраной в полости 8. Мембрана управляет работой связанного с ней клапана 7, регулирующего приток газа, благодаря чему давление в камере 8 и канале 9 поддерживается постоянным при колебании давления на входе газа. Уровень отрегулированного давления в полости 8 и канале 9 устанавливается с помощью винта 11, воздействующего через диск 10 напружину 5.

Регулирующий вентиль служит для точной установки расхода газа, проходящего через устройство. Это достигается путем изменения проходного сечения между соплом 12 и иглой 13 путем вращения иглы по часовой стрелке или наоборот, при этом резьбовая часть иглы вращается в ответной резьбовой втулке 14, неподвижно закрепленной на корпусе вентиля. Игла 13 входит внутрь сопла 12 или выходит обратно.

Ограничитель расхода ограничивает расход газа на уровне максимально допустимого при полностью открытом регулирующем вентиле. Ограничитель расхода представляет собой постоянный дроссель, т.е. калиброванное отверстие.

Работа регулятора давления газа "до себя" основана также на уравновешивании упругой силы пружины 15, действующей на мембрану 16, и силы давления газа под мембраной в полости 17. Клапан 18, находящийся в центре мембраны 16, регулирует отток газа из камеры 17, благодаря чему давление в камере 17 и канале 19 поддерживается постоянным (в отличие от регулятора 1, где клапан 6 регулирует приток газа). Уровень отрегулированного давления в полости 17 и канале 19 устанавливается с помощью винта 20, воздействующего через диск 21 на пружину 15.

Уровень стабилизированного давления перед комбинированным сопротивлением (регулирующий вентиль плюс ограничитель расхода) устанавливается выше, чем после него.

Таким образом, расход газа будет оставаться стабильным и независимым от колебания давления газа на входе и выходе устройства.

В декабре 2003 года была разработана конструкторская и технологическая документация заявляемого устройства. В феврале 2004 года были изготовлены, испытаны и высланы заказчику три образца для регулирования расхода кислорода, водорода и двуокиси серы.

Устройство будет использовано в малогабаритной химико-технологической установке.

Устройство регулирования расхода газа, содержащее последовательно соединенные каналами по ходу потока газа регулятор давления газа после себя, регулирующий вентиль и ограничитель расхода газа, отличающееся тем, что последовательно за ограничителем расхода газа установлен и соединен с ним каналом регулятор давления газа до себя.