БЛОК ПОДГОТОВКИ ГАЗА

Полезная модель относится к фильтрации и конструкциям фильтров, в частности к фильтрации частиц, удаляемых из потоков газа, и может быть использована в испытательной технике для подготовки газа при проведении испытаний герметичности различных приборов, а также при осушке приборов при эксплуатации.
Цель полезной модели - повышение удобства обслуживания при эксплуатации.
Уровень техники
Известна установка для контроля герметичности с регулятором давления газа по Патенту РФ на полезную модель №96426, МПК G01M 3/02; F16K 1/00; G05D 16/06, 2010 г., опубл. Бюл.№21, 2010 г.[1].
Известная установка содержит, последовательно соединенные, источник сжатого газа (магистраль сжатого воздуха или компрессор), трубопровод, регулятор давления газа наддува (вентиль, например мембранный) и сигнализатор давления газа (манометр).
Известная установка работает следующим образом.
Для проведения испытания на герметичность внутренним воздушным давлением собирают установку, т.е. подключают к испытываемому изделию сигнализатор давления газа, 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.
Прибор считают выдержавшим испытание, если не было падения давления на манометре в течение установленного времени, при перекрытой подаче воздуха.
Недостатком этой установки является ненадежность и малый ресурс работы из-за отсутствия очистки и осушки газа от механических частиц, масла, влаги и т.д., проходящего через установку.
За прототип принят блок подготовки газа, входящий в установку для контроля герметичности и осушки прибора с регулятором давления и блоком подготовки газа по заявке на полезную модель №2011126125/28(038653) от 24.06.2011 г., по заявке вынесено решение Отдела измерительной техники ФГУ ФИПС о выдаче патента от 29.11.2011 г.[2].
Устройство - прототип содержит съемную обойму (корпус) с полостью, входным и выходным отверстиями (патрубками), и установленный в обойме с зазором центральный стакан с полостью - коллектором, фильтрующими и осушающими элементами, входными отверстиями на образующей поверхности и выходным отверстием на торце.
Работа с устройством - прототипом осуществляется следующим образом.
Для проведения испытания на герметичность внутренним воздушным давлением собирают установку, т.е. подключают к испытываемому изделию сигнализатор давления газа, регулятор давления газа наддува, трубопровод и источник сжатого газа, при этом блок подготовки газа устанавливают на выходе источника газа в газовый тракт (трубопровод).
Испытательный газ от источника газа поступает в блок подготовки газа и проходит через входное отверстие, полость съемной обоймы (корпуса), фильтрующие и осушающие элементы, где происходит его (газа) очистка, затем во входные отверстия, полость - коллектор и выходное отверстие центрального стакана и выходное отверстие обоймы, и далее по составным элементам установки в регулятор давления газа и в испытываемый прибор.
Прибор считают выдержавшим испытание, если не было падения давления на манометре в течение установленного времени, при перекрытой подаче воздуха.
Для осушки прибора - удаления конденсата (влаги), образующегося из-за перепада температуры при эксплуатации, собирают установку по описанной выше схеме, дополнительно открывают дренажный клапан прибора, при этом давление не перекрывают, а продувают газ через прибор при заданном давлении установленное время.
Недостатком устройства - прототипа является неудобство обслуживания, так как, при загрязнении фильтрующих и осушающих элементов в процессе эксплуатации, для их замены или регенерации необходимо демонтировать все трубопроводы и составные узлы установки (источник сжатого газа, регулятор давления газа наддува, сигнализатор давления газа и блок подготовки газа), поскольку они образуют единый газовый тракт. Кроме того, при подобном демонтаже не исключена возможность нарушения герметичности всей установки.
Технический результат заключается в повышении удобства обслуживания при эксплуатации, путем обеспечения возможности замены фильтрующих и осушающих элементов без демонтажа газового тракта.
Указанный технический результат достигается тем, что в блоке подготовки газа, содержащим корпус с входным и выходным патрубками, центральный стакан с полостью - коллектором, фильтрующими и осушающими элементами, входными отверстиями на образующей поверхности и выходным отверстием на торце, в корпусе выполнены отводы от патрубков и перегородка между отверстиями патрубков, корпус снабжен съемной крышкой - отстойником, полость которой сообщается с отводом входного патрубка, а упомянутый центральный стакан установлен в полости крышки - отстойника с зазором и сообщается с отводом выходного патрубка, при этом отверстие и отвод входного патрубка корпуса, полость крышки - отстойника, фильтрующие и осушающие элементы, входные отверстия, полость - коллектор и выходное отверстие центрального стакана и отвод и отверстие выходного патрубка корпуса образуют рабочий канал подготовки газа.
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 газ 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.
В производственных условиях завода - изготовителя, при проверке прибора на герметичность, качество (чистота) сжатого газа (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 газа, производимого различными источниками, при этом попадание «грязного» (механические частицы, масло, влага и т.д.) газа в установку и, соответственно в прибор, при контроле герметичности и осушке недопустимо, поскольку это может привести к выходу их из строя.
Из вышеизложенного видна необходимость фильтрации и осушки сжатого газа (воздуха), производимого различными источниками, и используемого в различных пневматических устройствах, в т.ч. в установке для контроля герметичности и осушки прибора, при этом устройство для этого (блок подготовки газа) должно обеспечивать необходимое качество (чистоту) газа, определяемое размером ячейки фильтрующего элемента, быструю замену фильтрующих и осушающих элементов при их загрязнении без демонтажа газового тракта, простоту конструкции и технологичность изготовления.
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в повышении удобства обслуживания при эксплуатации.
Обозначенная задача решается выполнением корпуса с отводами от патрубков и перегородкой между отверстиями патрубков, обеспечением корпуса съемной крышкой - отстойником, полость которой сообщается с отводом входного патрубка, и установкой центрального стакана в полости крышки - отстойника с зазором и сообщением его с отводом выходного патрубка.
Краткое описание чертежа
На чертеже изображен блок подготовки газа в разрезе, стрелками показано движение газа.
Блок подготовки газа состоит из корпуса 1, входного и выходного патрубков 2 и 3 с отверстиями 4 и 5 и отводами 6 и 7 от них, перегородки 8 между отверстиями 4 и 5, центрального стакана 9 с полостью - коллектором 10, фильтрующими и осушающими элементами 11, входными отверстиями 12 на образующей поверхности (на чертеже не обозначена) и выходным отверстием 13 на торце (на чертеже не обозначен), съемной крышки - отстойника 14 с полостью 15, сообщающейся с отводом 6 входного патрубка 2, при этом упомянутый центральный стакан 9 установлен в полости 15 с зазором и сообщается с отводом 7 выходного патрубка 3.
Таким образом, отверстие 4 и отвод 6 входного патрубка 2 корпуса 1, полость 15 крышки - отстойника 14, фильтрующие и осушающие элементы 11, входные отверстия 12, полость - коллектор 10 и выходное отверстие 13 центрального стакана 9, отвод 7 и отверстие 5 выходного патрубка 3 корпуса 1 образуют рабочий канал подготовки газа.
Работа с блоком подготовки газа осуществляется следующим образом.
Блок подготовки газа устанавливают на выходе источника газа в газовый тракт (трубопровод).
Газ, например воздух от источника газа (магистрали сжатого воздуха или компрессора, на чертеже не показан), поступает в корпус 1 через отверстие 4 входного патрубка 2 и через отвод 6 в полость 15 крышки - отстойника 14, затем в фильтрующие и осушающие элементы 11, где и происходит его (газа) подготовка (очистка от механических примесей, масла и влаги), и далее через входные отверстия 12, полость - коллектор 10 и выходное отверстие 13 центрального стакана 9, отвод 7 и отверстие 5 выходного патрубка 3 поступает в устройство - потребитель например, в установку для контроля герметичности и осушки прибора (на чертеже не показано). При этом перегородка 8 корпуса 1 не позволяет газу поступать напрямую от источника газа в устройство - потребитель без подготовки (фильтрации и осушки).
При необходимости, фильтрующие и осушающие элементы 11, могут быть легко заменены, при снятой крышке - отстойнике 14, без демонтажа газового тракта в целом.
Технический результат от осуществления полезной модели заключается в повышении удобства обслуживания при эксплуатации блока подготовки газа путем обеспечения возможности замены фильтрующих и осушающих элементов без демонтажа газового тракта.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно выполнением корпуса с отводами от патрубков и перегородкой между отверстиями патрубков, обеспечением корпуса съемной крышкой - отстойником, полость которой сообщается с отводом входного патрубка, и установкой центрального стакана в полости крышки - отстойника с зазором и сообщением его с отводом выходного патрубка.
Представленные описание и чертеж блока подготовки газа позволяют, используя существующие материалы и покупные комплектующие изделия (уплотнения и фильтры из пористых спеченных материалов втулочного или листового типа), изготовить его промышленным способом и использовать для очистки газа, например в установках, для проведения пневматических испытаний герметичности и осушки прибора при эксплуатации.