176575. lajstromszámú szabadalom • Szabályozó-, főként gáznyomásszabályozó berendezés
3 176575 4 Miként ismert, a legtöbb, reagensként gázt igénylő vegyi folyamat a berendezés és a katalizátor károsodása nélkül félbeszakítható, ha áramszünet vagy más üzemzavar esetén mód van a gázáramlás időszakos fenntartására. Erre olyan készülékek alkalmasak, amelyek a gázpufferban felhalmozott gázt segédenergia nélkül is folyamatosan a leállítandó berendezésbe továbbítják, természetesen adott értéken tartva a nyomást. Ezek a megfontolások késztették a konstruktőröket arra, hogy segédenergia nélkül működő nyomásszabályozó készülékeket szerkesszenek. Egy ilyen nyomásszabályozó készüléket mutat be a 3 906 982 sz. USA szabadalmi leírás, mely lényegében membránszelep, ahol a szekunder oldali gáznyomás és egy változtathatóan előfeszített nyomórugó tart egyensúlyt a membrán két oldalán. A szeleptest egy másik nyomórugó és a membrán közé van befogva, miközben a szeleptestnek a szelepcsatomán átvezetett csapja van a membránra támasztva. Az előfeszített nyomórugót befogadó szeleptér egy furattal az atmoszférával van összekötve. Elvi felépítésüket tekintve azonosnak mondhatók az amerikai GROVE-cég 15 L ill. 15 LX típusú szabályozói, az eltérés mindössze az, hogy két szeleppel vannak felszerelve, és a második a szekunder oldali nyomásnak a beállított névleges érték fölé növekedése esetén az atmoszféra felé nyitja a rendszert. A primer oldali nyomás max. 210 att ill. max. 420 att lehet. Az ismert megoldások legfontosabb hátrányos tulajdonsága az, hogy a primer oldali nyomást mindössze 25%-áig képesek beszabályozni és az 50—25% közötti tartományban a beszabályozás pontossága már nem megbízható, vagyis csak alacsony nyomásarány mellett alkalmazhatók. A találmány feladata egyszerű, robusztus felépítésű, széles hőmérséklet- és nyomástartományban, tetszőleges nyomásarányok között üzemeltethető megoldás kidolgozása. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a szelepszerkezet terét a szabályozott vegyipari készülékekkel összekötő vezetékhez egy mellékvezeték van csatlakoztatva, mely egy zárószerelvény és egy nyomásmérő közbeiktatásával a membrán másik oldalán kialakított térbe van visszacsatolva. A találmányt a továbbiakban a rajz segítségével részletesen ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a belépő oldali szabályozásra alkalmas kiviteli változat metszete és kapcsolási vázlata, a 2. ábra a kilépő oldali szabályozásra alkalmas kiviteli változat metszete és kapcsolási vázlata. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés belépő oldali szabályozásra alkalmas kiviteli változatának keresztmetszetét, kapcsolási vázlatát tüntettük fel, melynek 1 és 2 pereme közé két 3 tömítőgyűrű közbeiktatásával egy folyadék- és gáztömör 4 membrán van befogva. A 4 membrán két oldalán célszerűen egy-egy 5 védőtárcsa van elrendezve. A 4 membrán egy 6 nyomórugóval van kiegyensúlyozva. A 6 nyomórugó rugóereje egy feszítőszerkezet segítségével állítható be, melyben a 6 nyomórugó egy 7 dió közbeiktatásával van egy menetes 8 orsóra feltámasztva. A 8 orsó egy 9 hollandianyából, egy 10 hüvelyből és 11 tömítésekből összeállított tömszelencén keresztül van a 4 membrán fölött kiképzett 12 térből kivezetve. A 9 hollandianya illetve a 8 orsó csatlakozómenetei esetünkben az 1 perem 13 nyakcsapjára vannak kiképezve. A 8 orsó külső végén egy 14 zárt anyával egy 15 állítótárcsa van rögzítve. Az 1 peremben egy 16 csonk 17 furata van a 12 térbe bevezetve. A 16 csonk esetünkben menetes fészekként van kiképezve. A 4 membrán alatt a 2 peremben kiképzett 18 térhez egyrészt egy ismét menetes fészekként kiképzett 19 csonk 20 furata, másrészt egy menetes 21 csonk 22 furata van csatlakoztatva. A 18 térbe van a 23 szelepszerkezet beépítve, melynek 24 háza menetes kötéssel van a 2 peremben rögzítve. A 23 szelepszerkezet 25 szeleptestje egy 26 szeleprugó segítségével van a 27 szelepülékre felszorítva. A 25 szeleptest és a 26 szeleprugó között egy 28 közdarab van elrendezve. A 26 szeleprugó egy menetes 29 hüvelybe van beépítve, mely a 24 ház menetére van felhajtva és állításával a 26 szeleprugó nyomóereje szabályozható. A 25 szeleptest egyik, esetünkben felső homloksíkján egy 30 tömítőgyűrűvel ellátott 31 szeleptányér és ezzel koaxiálisán egy 32 csap van kiképezve. A 33 szelepcsatomán átvezetett 32 csapja egy 34 betét furatába van ütköztetve. A 34 betét másik, menetes vége a 4 membrán alatt elhelyezett 5 védőtárcsába van behajtva. Ennek révén a 32 csap menesztő kapcsolatban van a 4 membránnal, ami alatt azt kell érteni, hogy a névleges, alakváltozásmentes helyzetéből lefelé elmozduló 4 membrán az alsó, 5 védőtárcsán és a 34 betéten keresztül eltolja a 32 csapot ill. a 25 szeleptestet vagyis nyitja a 23 szelepszerkezetet. A 2 perem 21 csonkjához egy a rajzon nem szereplő primer vagy tápoldali vegyipari készülék van csatlakoztatva. A vegyipari készülék fogalmát itt a szokásosnál bővebben értelmezzük, mert pl. ez gázpalack vagy nagynyomású tápszivattyú is lehet. A 2 perem 19 csonkjához pedig a szabályozott nyomású másik, a rajzon ugyancsak nem szereplő szekunder oldali vegyipari készülék pL reaktor 35 vezetéke van csatlakoztatva. A 35 vezetékről egy 36 mellékvezeték van leágaztatva, mely egy 37 zárószerelvény és egy 38 nyomásmérő közbeiktatásával a 4 membrán másik oldalán kialakított 12 tér 16 csonkjára van kötve. A berendezés a következőképpen üzemel: A szabályozott nyomású készülék gázzal való feltöltése során a berendezésbe a 22 furaton keresztül gázt vagy folyadékot vezetünk és a nyomást a 38 nyomásmérővel mérjük. E művelet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
