УСТАНОВКА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ И ОСУШКИ ПРИБОРА С РЕГУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ И БЛОКОМ ПОДГОТОВКИ ГАЗА

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к оборудованию для испытаний на герметичность и может быть использована для проведения пневматических испытаний с регулированием давления и подготовкой испытательного газа, а также для осушки прибора при эксплуатации.
Цель полезной модели - повышение надежности работы и увеличение срока эксплуатации.
Уровень техники
8
Известен вентиль кислородный баллонный, содержащий корпус с входным и выходным каналами и внутренней полостью, клапан с уплотнением и пазом, шток с уплотнением и выступом и гайку, установленные в упомянутой полости и маховик (Патент РФ №69603, МПК F16К 1/00, 2006 г., опубл. 27.12.2007 г.) [1].
При работе с вентилем вращают маховик (привод), крутящий момент передается штоку, резьба которого взаимодействует с резьбой гайки и он перемещается поступательно, при этом его выступ вращаясь в пазу клапана, придает последнему поступательное движение для частичного перекрытия входного отверстия выходного канала (регулирования давления газа) или закрытия входного канала, для открытия канала вращают маховик в обратную сторону.
Известный вентиль позволяет регулировать давление или перекрывать поток газа путем преобразования вращательного движения маховика во вращательно - поступательное или возвратное движение штока и в возвратно - поступательное движение клапана.
Недостатком известной конструкции является ненадежность и малый ресурс работы из-за отсутствия очистки и осушки газа от механических частиц, масла, влаги и т.д., а также из-за непосредственного контакта уплотнений клапана и штока с рабочей средой-газом.
За прототип выбрана установка для контроля герметичности с регулятором давления газа по Патенту РФ на полезную модель №96426, МПК G01М 3/02; F16К 1/00; G05D 16/06, 2010 г., опубл. Бюл. №21, 2010 г. [2].
Установка - прототип содержит, последовательно соединенные, источник сжатого газа (магистраль сжатого воздуха или компрессор), трубопровод, регулятор давления газа наддува (вентиль, например мембранный) и сигнализатор давления газа (манометр).
Установка - прототип работает следующим образом.
Для проведения испытания на герметичность внутренним воздушным давлением собирают установку, т.е. подключают к испытываемому изделию сигнализатор давления газ, регулятор давления газа наддува, трубопровод и источник сжатого газа. Нагнетают в изделие газ, создают необходимое давление и перекрывают подачу регулятором давления газа наддува, выдерживают установленное время и сбрасывают давление, при этом величину давления контролируют сигнализатором давления газа.
Для осушки (удаления конденсата) прибора производят периодическую продувку сжатым воздухом той же установкой и способом, что и проверку на герметичность.
Недостатком установки - прототипа является ненадежность и малый ресурс работы из-за отсутствия очистки и осушки газа от механических частиц, масла, влаги и т.д., проходящего через установку.
Цель полезной модели - повышение надежности работы и увеличение срока эксплуатации.
Указанная цель достигается тем, что в установке для контроля герметичности и осушки прибора с регулятором давления и блоком подготовки газа, содержащей, последовательно соединенные, источник сжатого газа, трубопровод, регулятор давления газа наддува и сигнализатор давления газа,
на выходе источника сжатого газа установлен упомянутый блок подготовки газа в виде съемной обоймы с полостью, входным и выходным отверстиями, и установленных в обойме с зазором, фильтрующих элементов, например втулок из пористой спеченной оловянистой бронзы, и центрального стакана с полостью - коллектором, входными отверстиями на образующей поверхности и выходным отверстием на торце.
Кроме того, для реализации обозначенной цели в вариантах заявляемой установки блок подготовки газа может быть выполнен в виде корпуса с входным и выходным патрубками и рабочим каналом, а центральный стакан с фильтрующими элементами, установлен на корпусе между патрубками в съемной крышке - отстойнике, в отверстии рабочего канала между патрубками и снабжен осушающим элементом (например, контейнером с силикагелем), подобное размещение стакана позволяет заменять фильтрующие и осушающий элементы без демонтажа установки.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в следующем.
2
При изготовлении приборов, после сборки, регулировки, механических и климатических испытаний необходимо проводить испытания на герметичность внутренним избыточным давлением воздуха 0,04-0,069 МПа (0,5-0,7 кгс/см) с выдержкой 30-50 минут.
Конкретный прибор представляет собой составной цилиндрический корпус с различными блоками, секции (модули) которого соединяют и уплотняют резиновыми кольцами, именно эти соединения и уплотнения необходимо проверять на герметичность.
Из-за конструктивных особенностей прибора нижний торец корпуса открыт для электрического и гидравлического (система жидкостного охлаждения) подключения к смежным приборам на объекте, поэтому для обеспечения пневмоиспытания прибор устанавливают в герметичный резервуар (пневматический бак), а нижний фланец корпуса уплотняют штатными кольцами, т.е. имитируют установку и уплотнение на объекте.
К входному штуцеру резервуара последовательно подключают сигнализатор давления газа (манометр), регулятор давления газа наддува (воздушный редуктор или вентиль), трубопровод и источник сжатого газа (магистраль сжатого воздуха или компрессор).
Нагнетают в прибор воздух и создают необходимое давление, перекрывают подачу, выдерживают установленное время и сбрасывают давление, при этом плавность подачи, сброса и перекрытие потока воздуха осуществляют регулятором давления газа наддува, а величину давления контролируют сигнализатором давления газа.
Прибор считают выдержавшим испытание, если не было падения давления на манометре в течение установленного времени, при перекрытой подаче воздуха.
Кроме того, при эксплуатации прибора на объекте в регионах с различными климатическими условиями, из-за перепада температуры возможно появление конденсата (влаги) внутри прибора, и как следствие, перебои в работе или выход прибора из строя.
Для удаления конденсата производят периодическую осушку (продувку) прибора сжатым воздухом в течение 3-5 часов той же установкой и способом, что и проверку на герметичность.
В производственных условиях завода - изготовителя, при проверке прибора на герметичность, качество (чистота) сжатого воздуха гарантировано (периодическое взятие проб, система фильтрации, осушки и другие мероприятия). Однако в условиях базы дислокации объекта или нахождении объекта вне базы невозможно гарантировать чистоту сжатого воздуха производимого различными источниками, при этом попадание «грязного» (механические частицы, масло, влага и т.д.) воздуха в установку при контроле герметичности и осушке недопустимо, поскольку это может привести к выходу ее из строя.
Из вышеизложенного видна необходимость фильтрации и осушки сжатого воздуха, производимого различными источниками, и используемого в установке для контроля герметичности и осушки прибора, при этом подобная установка должна обеспечивать заданное давление, необходимое качество воздуха, определяемое размером ячейки фильтрующего элемента, быструю замену фильтрующих и осушающих элементов, простоту конструкции и технологичность изготовления.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена функциональная схема установки для контроля герметичности и осушки прибора с регулятором давления и блоком подготовки газа, на фиг.2 - установка, общий вид, на фиг.3 - блок подготовки газа, в разрезе, на фиг.4 - вариант блока подготовки газа с крышкой - отстойником и осушающим элементом, в разрезе, штрих - пунктирной линией показан испытываемый или осушаемый прибор.
Установка для контроля герметичности и осушки прибора, содержит последовательно соединенные, источник сжатого газа 1, трубопровод 2, регулятор давления газа наддува 3, сигнализатор давления газа 4 и блок подготовки газа 5 в виде съемной обоймы 6 с полостью 7, входным 8 и выходным 9 отверстиями, и установленных в обойме 6 с зазором, фильтрующих элементов 10 и центрального стакана 11 с полостью - коллектором 12, входными отверстиями 13 на образующей поверхности и выходным отверстием 14 на торце.
Кроме того, в вариантах установки блок подготовки газа может быть выполнен в виде корпуса 15 с входным 16 и выходным 17 патрубками и рабочим каналом 18, крышки - отстойника 19 и осушающего элемента 20, при этом фильтрующие элементы 10 и центральный стакан 11 установливаются в крышке - отстойнике 19 с зазором, а упомянутый осушающий элемент 20 - в полости - коллекторе 12 стакана 11.
Для проведения испытания на герметичность внутренним давлением собирают установку в соответствии с функциональной схемой, т.е. подключают к испытываемому или осушаемому прибору (на схеме не обозначен) сигнализатор давления газа 4, регулятор давления газа наддува 3, трубопровод 2, блок подготовки газа 5 и источник сжатого газа 1. Затем включают подачу источника сжатого газа 1 и открывают затвор регулятора давления газа наддува 3, нагнетают в изделие газ, создают необходимое давление и перекрывают подачу регулятором давления газа наддува 3, величину давления контролируют сигнализатором давления газа 1, выдерживают установленное время и сбрасывают давление. При этом испытательный газ от источника газа 1 поступает в блок подготовки газа 5 и проходит через входное отверстие 8, полость 7 съемной обоймы 6, фильтрующие элементы 10, где происходит его (газа) очистка, затем в входные отверстия 13, полость - коллектор 12, выходное отверстие 14 центрального стакана 11 и выходное отверстие 9 обоймы 6, и далее по составным элементам установки в испытываемый или осушаемый прибор.
В вариантах установки испытательный газ от источника газа 1 поступает в блок подготовки газа 5 и проходит через входной патрубок 16, рабочий канал 18 корпуса 15, полость крышки - отстойника 19, фильтрующие элементы 10, где происходит его (газа) очистка, входные отверстия 13, полость - коллектор 12, осушающий элемент 20 и выходное отверстие 14 центрального стакана 11, и далее через выходной патрубок 17 корпуса 15 по составным элементам установки в испытываемый или осушаемый прибор.
Прибор считают выдержавшим испытание, если не было падения давления на сигнализаторе давления газа 4 (манометре) в установленное время, при перекрытой подаче газа.
Для осушки прибора собирают установку по описанной выше схеме, дополнительно открывают дренажный клапан прибора (на схеме и чертеже не показан), при этом давление не перекрывают, а продувают газ через прибор при заданном давлении установленное время.
Замена фильтрующих и осушающего элементов 10 и 20, при необходимости, легко производится при снятой обойме 6 или крышке - отстойнике 19 блока подготовки газа 5, в вариантах установки.
Технический результат при осуществлении полезной модели заключается в повышении надежности работы и увеличении срока эксплуатации, путем введения очистки и осушки газа от механических частиц, масла, влаги и т.д., проходящего через установку, посредством блока подготовки газа.
Представленные описание, функциональная схема и чертежи установки позволяют, используя существующие материалы, покупные комплектующие изделия (воздушные редукторы, вентили, фильтры, шланги, трубы, уплотнения и манометры) изготовить его промышленным способом и использовать для контроля герметичности и осушки прибора с фильтрацией и осушкой испытательного газа.