167836. lajstromszámú szabadalom • Segédenergia nélkül működő vezérlőberendezés, gáznyomásszabályozó szelephez

3 167836 4 tűszelepet, ezen keresztül a bemenő nyomású gáz távozására lehetőséget biztosít a kimenő oldal irányába. A be- és kimenőnyomás különbözetéből — a tűszelep nyitása szerint — a vezérlő tűszelep-kamrában egy közbenső nyomás alakul ki. A vezérlő-szelepkamra és a munkamembrán feletti tér összeköttetésben van. Ha a kialakult közbenső nyomás emelkedik, a munkamembrán fölé jutva, ellensúlyozza a bemenő nyomás emelő erejét, a membrán lejjebb süllyed és a beavatkozó szelep zárni kezd. A beavatkozó szelep akkor zár le teljesen, ha a kimenő nyomás növekedésével a közbenső nyomás olyan értékre emelkedik, hogy a membránra ható ereje, összegeződve a munkamembrán súlyával, nagyobb lesz, mint a bemenő nyomás által a membrán alatt ható emelő erő. Ha a kimenő nyomás csökken, csökken a közbenső nyomás is, így a munkamembrán alatt ható bemenő nyomás képes lesz azt megemelni és a beavatkozó szelep nyit. Az integrált nyomásszabályozók számos kivitele ismert; valamennyi típus közös tulajdonsága, hogy a beavatkozási jelet a szabályozott oldalról kapja, míg a beavatkozási munkához szükséges energiát a bemenő nyomás szolgáltatja. E szabályozók a maximális áteresztés hatásáig képesek biztosítani az alapértékre beállított gáznyomást. Jellemző tulajdonságuk, hogy üzemen kívüli állapotban a beavatkozó szelep zárt helyzetű. Ez hátrányos, mert a szelepnyitáshoz szükséges energiát, mely a munkamembrán és a vele kapcsolt beavatkozó szelep együttes súlyából adódik, a fogyasztás megindulásának pillanatában biztosítani kell. A beavatkozási jel, a vezérlő szabályozó működési ideje, továbbá a közbenső nyomás kialakulása, ellennyomás ritkulás a munkamembrán felett, és nem utolsó sorban a beavatkozó szelepet ülékéhez szorító erő legyőzéséhez a szükséges energia, a beavatkozó időt jelentősen megnövelik. A beavatkozó szelep zárási ideje lényegesen kedvezőbb, de azt is jelentősen befolyásolja a bemenőnyomás változása. Az elővezérlő szabályozó a jelzett okok miatt csak ott használható kedvezően, ahol a be- és kimenő nyomás között jelentős nyomáslépcső van. Az előzőekben ismertetett elvek alapján üzemelő szabályozók közül a legjellegzetesebbek a GASELAN típusú szabályozók. A GASELAN GRDS jelű szabályozó alacsony nyomásviszonyokhoz történő beépítésre alkalmas. Kivitelét tekintve az említett berendezés egy kombinált szabályozó, amely elővezérlő szabályozóval adott esetben nyomáshullám kiadására alkalmas. Ugyanekkor ez a szabályozó közvetlen vezérlésű szabályozónak tekinthető, amelynél a kimenő csővezetékbe egy Venturi-cső van beépítve. Egy ugyanide elhelyezett torló csappantyú a gázáram egy részét a Venturi-csőbe tereli. A Venturi-cső szívóhatása segítségével a hozzákapcsolt vezetéken keresztül depressziót idéz elő egy kamrában, melynek váltó szerepét súlyterhelésű membrán működteti. A membrán alatti tér a kimenő-vezetékből kapja nyomását. súlyterhelése a beállított kimenő-nyomással tart egyensúlyt. Ha a kimenő-vezetékben a beállított nyomás uralkodik, a súlyterhelésű membrán megemelt helyzetben van és a változószelepen keresztül a depreszszió kiegyenlítődik, a váltószelep alatti kamrát és a kimenő vezetéket összekötő vezetéken keresztül. Fogyasztás emelkedésénél közvetlen vezérlésű szabályzókra jellemző módon a kimenő vezeték nyomása csökken. Ez esetben a súlyterhelésű membrán lesüllyed és a váltószelep elzárja az utat a kimenővezeték felé, egyúttal nyitja az érzékelő kamrához csatlakozó vezeték-szakaszt. így a Venturi-cső szívóhatása nyomáscsökkenést okoz a munkamembrán alatt, mely a változatlan terhelés hatására lesüllyed és erőteljesen nyitja a beavatkozó szelepet. Ha a többlet gázmennyiség biztosította a kimenő vezetékben az alapértékre beállított gáznyomást, a váltószelepet működtető membrán alatt is megnő a nyomás. A membrán megemelkedik és a váltószelep a periódust megelőző állapotába kerül, így a Venturicső szívóhatása megszűnik az érzékelő kamrában és ismét a kimenő vezeték semleges szakaszából nyer kiegyenlítést. E berendezés csak alacsony be- és kimenőnyomások szabályozására alkalmas (pimax = 500 mm vo; P2 = 50—100 mm vo) egyrészt azért, mert a kimenő vezetékben elhelyezett Venturi-cső és csappantyú leszűkíti az átömlési keresztmetszetet és nagyobb gázsebességeknél komoly ellenállást okozna, másrészt a berendezés szükségszerűen periodikusan működik, így a kimenő-nyomás ingadozna. Alacsony gáznyomáson, városi gázvezetékhálózatnál az ingadozás kiegyenlítődik, de ipari berendezéseknél nem megengedhető. A közvetlen vezérlésű szabályozók továbbfejlesztett változatát képviseli a GASELAN GRDK jelű szabályozó. E szabályozónál a beavatkozó szelep tehermentesítését az érzékelő membrán és a beavatkozó szelep közé iktatott nagy áttételű emeltyű pótolja. Az áteresztés növelésével járó nyomásesést azzal igyekeztek kompenzálni, hogy az érzékelő membrán méretét a szelepkamra méreteivel tették egyenlővé. Az említett szabályozó nagy- és középnyomásról kis nyomásra történő szabályozás esetében második ún. fjnomszabályozóként, tehát kiegészítő berendezésként használatos, de viszonylag nagy helyszükséglete miatt beépítése nehézkes. A találmány szerinti megoldással az a célt kívánjuk elérni, hogy olyan segédenergia nélkül működő vezérlőberendezést hozzunk létre gáznyomásszabályozó berendezéshez, amely az előbbiekben ismertetett berendezések hátrányos tulajdonságait kiküszöböli és előnyeit egyesíti. Fentieknek olyan berendezéssel teszünk eleget, melynek működtető vezetékrendszerében áramlást hozunk létre. Az áramló gáz két részre osztható. A gáz egyik részének energiája egy injektorban nyomást csökkentő módon hat, míg a másik rész egy érzékelő membrán által vezérelt fojtócsapon keresztül a kiegyenlítő térbe vezethető, ahol az injektor szívóhatása révén a munkamembrán működéséhez kellő nyomású gázt biztosít. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2