NL2019879B1

NL2019879B1 - Gas pressure control device

Info

Publication number: NL2019879B1
Application number: NL2019879A
Authority: NL
Inventors: Eisenga Frank; Mostert Lianne; Neelen Rinie; Klijs Pieter
Original assignee: Gavilar B V
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-05-17

Abstract

Gasdrukregelinrichting omvattende: een behuizing 1 met een gasinlaat 3 en een gasuitlaat 4; een regellichaam 8 in het gastraject tussen de gasinlaat en de gasuitlaat, waarbij het regellichaam een regelzitting 9 en een gasgebrekzitting 10 omvat; een klepbout 5, die is verbonden met een regelhoed 2; een regelklep 7 vast verbonden op de klepbout 5; een gasgebrekklep 6 vast verbonden op de klepbout 5, waarbij het regellichaam 8 is voorzien van een hulpzitting 11 tussen de regelzitting 9 en de gasgebrekzitting 10; en waarbij de klepbout 5 is voorzien van een hulpklep 12, die axiaal beweegbaar is aangebracht op de klepbout 5, en van een elastisch element 13, welke zich uitstrekt tussen de regelklep 7 en de hulpklep 12.Gas pressure control device comprising: a housing 1 with a gas inlet 3 and a gas outlet 4; a control body 8 in the gas path between the gas inlet and the gas outlet, the control body comprising a control seat 9 and a gas failure seat 10; a valve bolt 5 connected to a control hat 2; a control valve 7 fixedly connected to the valve bolt 5; a gas shortage valve 6 fixedly connected to the valve bolt 5, the control body 8 being provided with an auxiliary seat 11 between the control seat 9 and the gas shortage seat 10; and wherein the valve bolt 5 is provided with an auxiliary valve 12, which is arranged axially movably on the valve bolt 5, and with an elastic element 13 extending between the control valve 7 and the auxiliary valve 12.

Description

Titel: GasdrukregelinrichtingTitle: Gas pressure control device

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

De uitvinding heeft betrekking op een gasdrukregelinrichting, die hiernavolgend met gasdrukregelaar wordt aangeduid, welke gasdrukregelaar omvat: een behuizing met een gasinlaat en een gasuitlaat; een regellichaam in het gastraject tussen de gasinlaat en de gasuitlaat, waarbij het regellichaam een regelzitting en een gasgebrekzitting omvat; een klepbout, die is verbonden met een regelhoed; een regelklep vast verbonden op de klepbout; een gasgebrekklep vast verbonden op de klepbout.The invention relates to a gas pressure control device, hereinafter referred to as a gas pressure regulator, which gas pressure regulator comprises: a housing with a gas inlet and a gas outlet; a control body in the gas path between the gas inlet and the gas outlet, the control body comprising a control seat and a gas-deficient seat; a valve bolt connected to a control hat; a control valve fixedly connected to the valve bolt; a gas failure valve fixedly connected to the valve bolt.

Een gasdrukregelaar dient voor het reduceren van de gasdruk, bijvoorbeeld in (aard)gasleidingssystemen in steden en wijken, waar de gasdruk van 100 mbar of 200 mbar in het gasdistributienet in de wijk en de straat wordt verlaagd naar de afnamedruk van 30 mbar voor gebruik in het huisnet van huizen van consumenten. Om onveilige situaties in huis, zoals explosieve gas/lucht mengsels, te voorkomen bij storingen, is de gasdrukregelaar voorzien van een zogenaamde gasgebrekklep. Wanneer de gasdruk wegvalt in het gasdistributienet, zal de regelklep vol open worden gestuurd door de regelhoed. Wanneer de gasafnemers in het huisnet, zoals gasfornuizen en CV-ketels, open blijven staan, zal bij herstel van de gasdruk in het gasdistributienet, het gas onverbrand naar buiten in het huis stromen, waardoor gevaarlijke situaties kunnen ontstaan als gevolg van het vormen van explosieve mengsels. Daartoe is de gasdrukregelaar voorzien van een zogenaamde gasgebrekklep, welke sluit bij een gebrek aan gas, wanneer de gastoevoer en de gasdruk wegvalt in het gasdistributienet en daarmee aan de gasinlaat van de gasdrukregelaar. De gasgebrekklep is voorzien van een kleine opening oftewel lekgaatje, waardoor een kleine gasstroom op gang komt naar de gasuitlaat van de gasdrukregelaar en de gasafnemers in het huisnet, na herstel van de gasdruk in de gasinlaat. Wanneer er geen gas wordt afgenomen in het huisnet, zal de gasdruk in de gasleidingen in het huisnet langzaam toenemen, totdat de gasgebrekklep zich weer opent en de regelklep de gasdruk weer gaat regelen op de ingestelde waarde. Wanneer een of meer gasafnemers in het huisnet open staan, zal er geen opbouw van druk plaatsvinden in de gasleidingen in het huisnet en zal de gasbrekklep zich niet openen. Pas wanneer alle gasafnemers in het huisnet zijn gesloten, kan er weer druk worden opgebouwd in de gasleidingen in het huisnet en kan de regelklep weer in de regelstand komen.A gas pressure regulator serves to reduce gas pressure, for example in (natural) gas pipeline systems in cities and districts, where the gas pressure of 100 mbar or 200 mbar in the gas distribution network in the district and the street is reduced to the supply pressure of 30 mbar for use in the home network of consumer houses. In order to prevent unsafe situations in the home, such as explosive gas / air mixtures, in the event of a malfunction, the gas pressure regulator is equipped with a so-called gas failure valve. When the gas pressure drops in the gas distribution network, the control valve will be fully opened by the control hat. If the gas collectors in the house network, such as gas stoves and central heating boilers, remain open, when the gas pressure in the gas distribution network is restored, the gas will flow out without burning into the house, causing dangerous situations due to the formation of explosive blends. To this end, the gas pressure regulator is provided with a so-called gas failure valve, which closes in the event of a lack of gas, when the gas supply and gas pressure are lost in the gas distribution network and thus at the gas inlet of the gas pressure regulator. The gas shortage valve is provided with a small opening, or leakage hole, through which a small gas flow is started to the gas outlet of the gas pressure regulator and the gas collectors in the house network, after recovery of the gas pressure in the gas inlet. If no gas is taken from the domestic network, the gas pressure in the gas pipes in the domestic network will slowly increase until the gas shortage valve opens again and the control valve starts regulating the gas pressure again at the set value. When one or more gas collectors in the house network are open, there will be no build-up of pressure in the gas pipes in the house network and the gas break valve will not open. Only when all gas collectors in the house network are closed can pressure be built up again in the gas pipes in the house network and the control valve can return to the control position.

Een dergelijke gasdrukregelaar met gasgebrekklep heeft een belangrijk nadeel. Op het moment dat de gasgebrekklep zich opent staat de regelklep nog in zijn maximaal geopende stand, zodat er een drukstoot of drukgolf in de gasleidingen in het huisnet kan optreden tot maximaal de gasdruk van het gasdistributienet, dus 100 - 200 mbar. Wanneer de gasdruk in de gasleidingen in het huisnet te hoog is, kunnen bepaalde apparaten gaan storen of zichzelf afschakelen via een drukveiligheid.Such a gas pressure regulator with gas failure valve has a major drawback. The moment the gas shortage valve opens, the control valve is still in its maximum open position, so that a pressure surge or wave can occur in the gas pipes in the domestic network up to the gas pressure of the gas distribution network, ie 100 - 200 mbar. If the gas pressure in the gas pipes in the home network is too high, certain devices can start to disturb or switch off via a pressure safety device.

Om drukstoten in de gasleidingen in het huisnet bij het openen van de gasgebrekklep te voorkomen zijn er een aantal oplossingen voorgesteld.A number of solutions have been proposed to prevent pressure surges in the gas pipes in the house network when the gas failure valve is opened.

In EP 0 739 504 Al wordt een gasdrukregelaar geopenbaard, waarbij de gasgebrekklep axiaal beweegbaar is aangebracht op de klepbout. Voorts is een verend element voorzien, die de beweegbare gasgebrekklep in de geopende stand drukt of voorspant. Daardoor zal de gasgebrekklep niet direct openen, wanneer de regelhoed de klepbout en de regelklep uit de maximaal geopende stand in de richting van de regelklepzitting beweegt. Door het drukverschil tussen de gasinlaatdruk op de gasgebrekklep en de langzaam oplopende gasuitlaatdruk in de gasleidingen in het huisnet, zal de gasgebrekklep gesloten blijven bij het verplaatsen van de klepbout. De afstand tussen de regelklep en de gasgebrekklep wordt daardoor verkleind en het verend element wordt ingedrukt en verder voorgespannen.In EP 0 739 504 A1 a gas pressure regulator is disclosed, wherein the gas failure valve is arranged axially movably on the valve bolt. Furthermore, a resilient element is provided which presses or biases the movable gas failure valve into the open position. As a result, the gas shortage valve will not open immediately when the control cap moves the valve bolt and the control valve from the maximum open position in the direction of the control valve seat. Due to the pressure difference between the gas inlet pressure on the gas shortage valve and the slowly rising gas outlet pressure in the gas pipes in the house network, the gas shortage valve will remain closed when the valve bolt is moved. The distance between the control valve and the gas failure valve is thereby reduced and the resilient element is depressed and further prestressed.

Wanneer de regelklep de regelklepzitting nadert of raakt en de gastoevoer naar de gasleidingen in het huisnet wordt afgesloten door de regelklep, wordt door het vererend element de gasgebrekklep van de gasgebrekzitting afbewogen en de gasinlaatdruk volledig op de regelklep uitgeoefend. Omdat de regelklep nu in gesloten positie staat, op of nabij de regelklepzitting, zal er geen drukstoot optreden in de gasleidingen in het huisnet. Nadeel van deze oplossing is dat een lastig en tegen hoge kosten te vervaardigen en te monteren beweegbare gasgebrekklep benodigd is, die gedurende de levensduur van de gasdrukregelaar gemakkelijk, betrouwbaar en veilig axiaal en gasdicht moet bewegen over de klepbout. Als er toch gas kan stromen langs de afdichting tussen de gasgebrekklep en de klepbout, zal de hoeveelheid gas bij geopende afnemers in het huisnet de veilige maximumwaarde overstijgen en de kans op explosieve gas/luchtmengsels in huis te groot worden. EP 0 854 407 Al openbaart een gasdrukregelaar met een vaste, niet beweegbare gasgebrekklep. Tussen de gasgebrekklep en de regelklep in het gasstroomkanaal is een binnenhuis voorzien met naar binnen uitstekende geleidingsarmen. Tussen de binnenhuis en de gasgebrekklep is een verend element aangebracht, die wordt voorgespannen wanneer de binnenhuis en de gasgebrekklep tegen elkaar aanliggen.When the control valve approaches or touches the control valve seat and the gas supply to the gas lines in the house network is shut off by the control valve, the spring-loaded element moves the gas-deficient valve away from the gas-deficient seat and the gas inlet pressure is fully exerted on the control valve. Because the control valve is now in the closed position, on or near the control valve seat, there will be no pressure surge in the gas pipes in the domestic network. The disadvantage of this solution is that a movable gas failure valve which is difficult to manufacture and to assemble is required and which must move easily, reliably and safely axially and gas-tightly over the valve bolt during the service life of the gas pressure regulator. If gas can still flow along the seal between the gas failure valve and the valve bolt, the amount of gas with open customers in the house network will exceed the safe maximum value and the risk of explosive gas / air mixtures in the house will become too great. EP 0 854 407 A1 discloses a gas pressure regulator with a fixed, non-movable gas failure valve. Between the gas failure valve and the control valve in the gas flow channel, an inner tube is provided with guide arms protruding inwards. A resilient element is arranged between the inner tube and the gas shortage valve, which element is biased when the inner tube and the gas shortage valve abut each other.

In de klepbout is een groef aangebracht, waarin de uitstekende armen kunnen aangrijpen, wanneer de gasgebrekklep is gesloten en de regelklep maximaal geopend is. De binnenhuis sluit gasdicht af op de gasgebrekklep. Wanneer de regelhoed de regelklep sluit in de richting van de regelklepzitting bij oplopende gasuitlaatdruk in de gasleidingen in het huisnet, zal de klepbout de gasgebrekklep openen, maar tegelijkertijd de binnenhuis meebewegen, zodat deze gasdicht blijft aanliggen tegen de gasbrekklep en de hoge gasinlaatdruk niet op de nog geopende regelklep komt te staan. Pas als de regelklep in de buurt van de regelzitting komt zorgt een aanslag op het gasstroomkanaal dat de binnenhuis niet verder mee kan bewegen met de klepbout en de gasgebrekklep en de armen uit de groef worden bewogen, zodat de binnenhuis door het vererend element wordt verplaatst en de regelklep in bedrijf worden genomen, zonder een drukgolf te veroorzaken in de gasleidingen in huis.A groove is provided in the valve bolt, into which the protruding arms can engage when the gas failure valve is closed and the control valve is fully opened. The inner tube closes in a gas-tight manner on the gas shortage valve. When the control hat closes the control valve in the direction of the control valve seat with increasing gas outlet pressure in the gas pipes in the house network, the valve bolt will open the gas-shortening valve, but at the same time move the inner housing so that it remains gas-tight against the gas-breaking valve and the high gas inlet pressure is not on the control valve still open. Only when the control valve comes close to the control seat does a stop on the gas flow channel ensure that the inner tube cannot move further along with the valve bolt and the gas shortage valve and the arms are moved out of the groove, so that the inner tube is moved by the spring-loaded element and the control valve can be put into operation without causing a pressure wave in the gas pipes in the house.

Nadeel van deze oplossing is dat een groef moet worden aangebracht op de klepbout voor het aangrijpen van de armen, zodanig dat de armen veilig en betrouwbaar aangrijpen in de groef gedurende de levensduur van de gasregelklep. Gebleken is dat deze oplossing duur is en veel extra montagestappen vergt. Ook is de werking niet betrouwbaar gebleken gedurende de levensduur van de regelklep. Dit wordt mede veroorzaakt door de vereiste, dat de passing tussen de binnenhuis en het gasstroomkanaal niet te groot mag zijn, daar anders toch een te grote gasstroom naar de gasuitlaat van de gasdrukregelaar en de gasleidingen in het huisnet stroomt. EP 1 223 492 Al beschrijft een gasdrukregelaar met een axiaal op de klepbout beweegbare gasgebrekklep, met een tussen de regelklep en de gasgebrekklep voorzien elastisch element. De gasgebrekklep is nu gepositioneerd in het gasstroomkanaal, waardoor de gasgebrekklep ook zal sluiten wanneer de gasstroming een grenswaarde overstijgt. Wanneer de gasbrekklep zich in het gasstroomkanaal bevindt, zal een ringvormige spleet worden gevormd tussen de gasgebrekklep en het gasstroomkanaal, welke tot een drukval aanleiding geeft bij een te hoge gasstroming. Als gevolg van de drukval over de gasgebrekklep, zal de gasgebrekklep op zijn gasgebrekzitting worden gedrukt en wordt de gastoevoer onderbroken. Wanneer de druk in de gasuitlaat van de regelklep weer de gewenste waarde nadert, zal de regelklep sluiten en de gasgebrekklep worden geopend door het elastisch element, waneer de regelklep de regelzitting nadert of er tegenaan ligt. Nadeel van deze oplossing is ook dat een lastig en tegen hoge kosten te vervaardigen en te monteren beweegbare gasgebrekklep benodigd is, die gedurende de levensduur van de gasdrukregelaar gemakkelijk, betrouwbaar en veilig axiaal en gasdicht moet bewegen over de klepbout.The disadvantage of this solution is that a groove must be provided on the valve bolt for engaging the arms, such that the arms engage securely and reliably in the groove during the service life of the gas control valve. It has been found that this solution is expensive and requires many additional assembly steps. Also, the operation has not proved reliable during the service life of the control valve. This is partly due to the requirement that the fit between the inner tube and the gas flow channel must not be too large, since otherwise a too large gas flow still flows to the gas outlet of the gas pressure regulator and the gas pipes in the house network. EP 1 223 492 A1 describes a gas pressure regulator with a gas failure valve which is axially movable on the valve bolt, with an elastic element provided between the control valve and the gas failure valve. The gas shortage valve is now positioned in the gas flow channel, so that the gas shortage valve will also close when the gas flow exceeds a limit value. When the gas break valve is in the gas flow channel, an annular gap will be formed between the gas break valve and the gas flow channel, which gives rise to a pressure drop in case of too high a gas flow. As a result of the pressure drop over the gas shortage valve, the gas shortage valve will be pressed onto its gas shortage seat and the gas supply will be interrupted. When the pressure in the gas outlet of the control valve approaches the desired value again, the control valve will close and the gas failure valve will be opened by the elastic element when the control valve approaches or rests against the control seat. A disadvantage of this solution is that a movable gas failure valve which is difficult to manufacture and assemble is required and which must move easily, reliably and safely axially and gas-tightly over the valve bolt during the service life of the gas pressure regulator.

Er is daarom behoefte aan een gasregelklep met een gasgebrekklep, die gemakkelijk, eenvoudig en tegen lage kosten kan worden vervaardigd en geassembleerd, die gedurende de levensduur van de regelklep betrouwbaar beveiligt tegen het wegvallen van de gasinlaatsdruk, en die drukstoten minimaliseert in de gasuitlaat en in de gasleidingen van het huisnet naar gasafnemers.There is therefore a need for a gas control valve with a gas failure valve, which can be manufactured and assembled easily, simply and at low cost, which reliably protects against the loss of gas inlet pressure during the life of the control valve, and which minimizes pressure surges in the gas outlet and into the gas pipes from the home network to gas customers.

De onderhavige uitvinding beoogt derhalve een gasregelklep te verschaffen, welke gemakkelijk, eenvoudig en tegen lage kosten kan worden geassembleerd, die een betrouwbare beveiliging is tegen het wegvallen van de inlaatdruk, en die drukstoten minimaliseert in de gasuitlaat en in het daaraan gekoppelde lage druk gasnetwerk met gasafnemers.The present invention therefore has for its object to provide a gas control valve which can be assembled easily, simply and at a low cost, which is reliable protection against the loss of the inlet pressure, and which minimizes pressures in the gas outlet and in the low-pressure gas network coupled thereto. gas collectors.

De uitvinding voorziet derhalve in een gasdrukregelaar volgens de aanhef, waarbij het regellichaam is voorzien van een hulpzitting tussen de regelzitting en de gasgebrekzitting, en waarbij de klepbout is voorzien van een hulpklep, die axiaal beweegbaar is aangebracht op de klepbout, en van een elastisch element, welke zich uitstrekt tussen de regelklep en de hulpklep.The invention therefore provides a gas pressure regulator according to the preamble, wherein the control body is provided with an auxiliary seat between the control seat and the gas-deficient seat, and wherein the valve bolt is provided with an auxiliary valve, which is arranged axially movably on the valve bolt, and with an elastic element which extends between the control valve and the auxiliary valve.

Door een beweegbare hulpklep met een elastisch element te voorzien op de klepbout tussen de gasgebrekklep en de regelklep, kunnen de regelklep en de gasgebrekklep eenvoudig en tegen lage kosten vast worden bevestigd aan de klepbout, terwijl de hulpklep gemakkelijk, zonder de noodzaak van een afdichtende pakking en ingewikkelde montagestappen, beweegbaar op de klepbout kan worden aangebracht. Wanneer de regelhoed de klepbout met de vast daarop aangebrachte regelklep en gasgebrekklep weer uit de maximaal geopende stand beweegt, zal als gevolg van het drukverschil, de hulpklep tegen de hulpzitting aangedrukt blijven, totdat de regelklep in de nabijheid van de regelzitting komt en het elastisch element tussen de regelklep en de hulpklep is samengedrukt en voorgespannen. Wanneer de regelklep (bijna) is gesloten zal het elastisch element de hulpklep van de hulpzitting af bewegen, zodat de hoge gasinlaatdruk op de regelklep komt te staan, zonder dat er een drukstoot optreedt in de gasuitlaat van de gasregelklep naar de gasleidingen van het huisnet.By providing a movable auxiliary valve with an elastic element on the valve bolt between the gas failure valve and the control valve, the control valve and the gas failure valve can be fixed to the valve bolt easily and at low cost, while the auxiliary valve can be easily, without the need for a sealing gasket and complicated mounting steps, movably mounted on the valve bolt. When the control hat again moves the valve bolt with the control valve and gas failure valve fixed on it, the auxiliary valve will remain pressed against the auxiliary seat as a result of the pressure difference, until the control valve comes in the vicinity of the control seat and the elastic element is compressed and prestressed between the control valve and the auxiliary valve. When the control valve is (almost) closed, the elastic element will move the auxiliary valve away from the auxiliary seat, so that the high gas inlet pressure is applied to the control valve, without a pressure surge occurring in the gas outlet of the gas control valve to the gas pipes of the domestic network.

Bij voorkeur is tussen de hulpklep en de klepbout een vrije ruimte/speling voorzien. Deze maatregel heeft als voordeel dat de hulpklep gemakkelijk (axiaal) kan verplaatsen over de klepbout. Omdat de hulpklep tussen de gasgebrekklep en de regelklep is aangebracht, is het niet noodzakelijk dat de hulpklep goed gasdicht afsluit op de klepbout. De gasgebrekklep sluit het gastraject van de gasinlaat naar de gasuitlaat af, waardoor de hulpklep niet hoeft te worden voorzien van een gasdichte afsluiting. De hulpklep moet wel de gasstroom door het lekgaatje in de gasgebrekklep doorlaten naar de gasuitlaat van de gasdrukregelaar om de gasdrukregelaar weer in gebruik te kunnen nemen na het wegvallen van de gasinlaatdruk.A clearance / clearance is preferably provided between the auxiliary valve and the valve bolt. This measure has the advantage that the auxiliary valve can move easily (axially) over the valve bolt. Because the auxiliary valve is fitted between the gas failure valve and the control valve, it is not necessary for the auxiliary valve to close properly gas tight on the valve bolt. The gas shortage valve closes off the gas path from the gas inlet to the gas outlet, so that the auxiliary valve does not have to be provided with a gas-tight seal. The auxiliary valve must, however, pass the gas flow through the leakage hole in the gas shortage valve to the gas outlet of the gas pressure regulator in order to be able to put the gas pressure regulator back into use after the gas inlet pressure has ceased.

In een voorkeursuitvoering van de uitvinding is het regellichaam tussen de gasgebrekzitting en de hulpzitting voorzien van een gasstroomkanaal. In het bijzonder is het doorstroomoppervlak van de gasgebrekzitting groter dan het doorstroomoppervlak van de hulpzitting. Door deze maatregelen kan de hulpklep zich axiaal over de klepbout zodanig verplaatsen, dat de hulpklep zich in het doorstroomkanaal bevindt. Daardoor zal in deze positie de hulpklep ook gevoelig worden voor de grootte van de gasvolumestroom.In a preferred embodiment of the invention, the control body is provided with a gas flow channel between the gas-deficient seat and the auxiliary seat. In particular, the flow surface of the gas-deficient seat is larger than the flow surface of the auxiliary seat. As a result of these measures, the auxiliary valve can move axially over the valve bolt such that the auxiliary valve is located in the flow channel. As a result, the auxiliary valve in this position will also become sensitive to the magnitude of the gas volume flow.

Bij voorkeur is de hulpklep schijfvormig, en is het gasstroomkanaal buisvormig. In het bijzonder is tussen de hulpklep en het gasstroomkanaal een ringvormige spleet voorzien. Deze maatregelen hebben het voordeel, dat de hulpklep, naast een dempend effect op de drukstoot, tevens zal sluiten wanneer een gasvolumestroom een grenswaarde overstijgt. Daardoor wordt de gasvolumestroom beperkt tot een lage, veilige, waarde en wordt de kans op een onveilige situatie (in huis) sterk verkleind. Hiermee beveiligt de hulpklep, in samenwerking met de gasgebrekklep, tegen een te grote gasvolumestroom, bijvoorbeeld als gevolg van een leidingbreuk in het huisnet.The auxiliary valve is preferably disc-shaped, and the gas flow channel is tubular. In particular, an annular gap is provided between the auxiliary valve and the gas flow channel. These measures have the advantage that, in addition to a damping effect on the pressure pulse, the auxiliary valve will also close when a gas volume flow exceeds a limit value. As a result, the gas volume flow is limited to a low, safe, value and the chance of an unsafe situation (in the home) is greatly reduced. In this way, the auxiliary valve, in cooperation with the gas failure valve, protects against a too large gas volume flow, for example as a result of a pipe break in the house network.

Bij voorkeur is het elastisch element een veer, die zich rondom de klepbout uitstrekt. Een spraalvormige holle veer kan tijdens de assemblage van de gasdrukregelaar gemakkelijk, snel en tegen lage kosten over de klepbout in zijn werkzame positie worden geschoven.The elastic element is preferably a spring which extends around the valve bolt. During the assembly of the gas pressure regulator, a helical hollow spring can easily, quickly and at low cost be slid over the valve bolt into its operative position.

In het bijzonder zijn de regelklep en de gasgebrekklep met een vaste onderlinge afstand tot elkaar bevestigd op de klepbout. Daardoor is een dure asafdichting voor een bewegende gasgebrekklep niet nodig, zoals een manchet/tule en smering inclusief speciaal vet dat 40 jaar zijn eigenschappen en werking moet behouden.In particular, the control valve and the gas failure valve are fixed at a fixed mutual distance to each other on the valve bolt. As a result, an expensive shaft seal for a moving gas failure valve is not required, such as a sleeve / grommet and lubrication including special grease that must retain its properties and function for 40 years.

Hierna zal de uitvinding nader worden besproken aan de hand van enige uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar enkele figuren.The invention will be discussed in more detail below with reference to a few exemplary embodiments, with reference to a few figures.

Figuur 1 toont een gasdrukregelaar volgens de uitvinding;Figure 1 shows a gas pressure regulator according to the invention;

Figuur 2A toont het regellichaam met de klepbout van figuur 1 met gesloten gasgebrekklep en gesloten hulpklep;Fig. 2A shows the control body with the valve bolt of Fig. 1 with the gas cut-off valve closed and the auxiliary valve closed;

Figuur 2B toont het regellichaam met de klepbout van figuur 1 met gesloten regelklep en gesloten hulpklep;Figure 2B shows the control body with the valve bolt of Figure 1 with the control valve closed and the auxiliary valve closed;

Figuur 2C toont het regellichaam met de klepbout van figuur 1 met gesloten regelklep en geopende hulpklep;Figure 2C shows the control body with the valve bolt of Figure 1 with the control valve closed and the auxiliary valve open;

Figuur 2D toont het regellichaam met klepbout van Figuur 1 met de hulpklep in het doorstroomkanaal als gasvolumestroom veiligheid.Figure 2D shows the control body with valve bolt of Figure 1 with the auxiliary valve in the flow channel as gas volume flow safety.

In Figuur 1 wordt een gasdrukregelinrichting, hiernavolgend aangeduid met gasdrukregelaar, getoond volgens de uitvinding met een hulpklep 12 ter voorkoming van een drukstoot bij het openen van de gasgebrekklep 6. De gasdrukregelaar omvat een behuizing 1, een regelhoed 2, een gasinlaat 3, een gasuitlaat 4, een klepbout 5, welke is verbonden met de regelhoed 2, een gasgebrekklep 6 en een regelklep 7, welke beide vast zijn verbonden met de klepbout 5. De gasdrukregelaar is voorts voorzien van een regellichaam 8, welke is aangebracht in het gastraject tussen de gasinlaat en de gasuitlaat. Het regellichaam is voorzien van een regelzitting 9 en van een gasgebrekzitting 10. De gasdruk in de gasinlaat wordt met behulp van de regelklep, welke vast is verbonden met de klepbout en de regelhoed, van een hoge druk naar een lage druk verlaagd. Daartoe is in het uitvoeringsvoorbeeld de klepbout 5 hol uitgevoerd zodat de gasdruk aan de gasuitlaat gelijk is aan de gasdruk tussen het eerste membraan 17 en het tweede membraan 18 van de regelhoed. Daarmee is een regelloop gevormd, waarbij bij het stijgen van de uitlaatdruk de membranen en de daaraan vast verbonden klepbout omhoog bewegen, zodat de regelklep in de richting van de regelzitting beweegt en de gasstroom van de gasinlaat naar de gasuitlaat wordt verminderd of afgesloten. Wanneer de gasdruk in gasdrukregelaar wegvalt, of kleiner wordt dan een ingestelde grenswaarde, bijvoorbeeld door een storing in het gasdistributienet in de wijk, dan zal de regelhoed, als gevolg van het wegvallen van de druk op het eerste en tweede membraan 17, 18 door het elastisch element 19 of de elementen (drukveer) van de regelhoed, de klepbout omlaag bewegen en de regelklep van de regelzitting weg bewegen naar de maximaal geopende stand, en tevens de gasbrekklep 6 tegen de gasgebrekzitting 10 aandrukken, zodat de gasgebrekklep de gastoevoer geheel afsluit.In Figure 1, a gas pressure control device, hereinafter referred to as a gas pressure regulator, is shown according to the invention with an auxiliary valve 12 for preventing a burst of pressure when opening the gas failure valve 6. The gas pressure regulator comprises a housing 1, a control cap 2, a gas inlet 3, a gas outlet 4, a valve bolt 5, which is connected to the control cap 2, a gas failure valve 6 and a control valve 7, both of which are fixedly connected to the valve bolt 5. The gas pressure regulator is furthermore provided with a control body 8, which is arranged in the gas path between the gas inlet and the gas outlet. The control body is provided with a control seat 9 and with a gas-deficient seat 10. The gas pressure in the gas inlet is lowered from a high pressure to a low pressure by means of the control valve, which is fixedly connected to the valve bolt and the control cap. To that end, in the exemplary embodiment, the valve bolt 5 is hollow so that the gas pressure at the gas outlet is equal to the gas pressure between the first membrane 17 and the second membrane 18 of the control hat. A control loop is thus formed in which, as the outlet pressure rises, the membranes and the valve bolt attached to them move upwards, so that the control valve moves in the direction of the control seat and the gas flow from the gas inlet to the gas outlet is reduced or closed. If the gas pressure in the gas pressure regulator drops out or becomes smaller than a set limit value, for example due to a fault in the gas distribution network in the district, the control cap will, due to the loss of pressure on the first and second membrane 17, 18 elastic element 19 or the elements (compression spring) of the control hat, move the valve bolt down and move the control valve away from the control seat to the maximum open position, and also press the gas break valve 6 against the gas failure seat 10, so that the gas failure valve completely closes off the gas supply.

Figuren 2A - 2D tonen nader in detail het regellichaam 8 met het deel van de klepbout 5, waaraan de gasbrekklep 6 en de regelklep 7 is bevestigd. Het regellichaam vormt het gastraject tussen de gasinlaat 3 en de gasuitlaat 4. De gasgebrekklep 6 en de regelklep 7 zijn vast verbonden met de klepbout en hebben een vaste onderlinge afstand.Figures 2A - 2D show in more detail the control body 8 with the part of the valve bolt 5, to which the gas break valve 6 and the control valve 7 are attached. The control body forms the gas path between the gas inlet 3 and the gas outlet 4. The gas failure valve 6 and the control valve 7 are fixedly connected to the valve bolt and have a fixed mutual distance.

Figuur 2A toont de gasgebrekklep 6 in de afgesloten stand als gevolg van een gebrek aan gas en gasdruk aan de gasinlaat. De elastische elementen in de regelhoed 2 (zie Figuur 1) drukken nu de gasgebrekklep 6 tegen de gasgebrekzitting 10. Volgens de uitvinding is het regellichaam 8 voorzien van een hulpzitting 11 en is de klepbout 5 voorzien van een hulpklep 12, welke axiaal vrij beweegbaar is aangebracht. De hulpklep 12 bevindt zich tussen de gasgebrekklep 6 en de regelklep 7 en de hulpzitting 11 bevindt zich tussen de regelzitting 9 en de gasgebrekzitting 10. Tussen de hulpklep 12 en de regelklep 7 is een elastisch element 13 voorzien. Wanneer de gasgebrekklep 6 is gesloten en zich op de gasgebrekzitting 10 bevindt, bevindt de hulpklep 12 zich ook op zijn hulpzitting en sluit ook het gastraject tussen de gasinlaat en de gasuitlaat af. Wanneer er weer gas wordt toegevoerd vanuit het distributienet naar de gasinlaat 3, zal de gasdruk in de gasinlaat ook weer de druk aannemen in het distributietnet, die druk kan bijvoorbeeld een middendruk zijn van 100 mbar of 200 mbar overdruk. Door de verhoogde druk aan de gasinlaat en daarmee op de gasgebrekklep 6 zal deze steviger op de gasgebrekzitting 10 worden gedrukt. Door het lekgaatje 14 zal er een kleine gasstroom op gang komen door de gasgebrekklep 6 in de richting van de gasuitlaat 4. Daardoor zal er ook een verhoogde druk op de gasinlaatzijde van de hulpklep aanwezig zijn, zodat de hulpklep 12 ook met meer kracht op de hulpzitting 11 wordt gedrukt. Doordat de hulpklep 12 vrij beweegbaar is op de klepbout 5 en niet is voorzien van een afdichting, zal door de vrije ruimte/speling tussen de hulpklep 12 en de klepbout 5 ook de kleine gasstroom uit het lekgaatje 14 in de richting van de gasuitlaat 4 gaan stromen, zodat de gasuitlaat en het daaraan gekoppelde leidingnet (huisnet) ook gevuld worden met gas, waardoor de druk aan de gasuitlaat zal toenemen. Door het toenemen van de druk aan de gasuitlaat zal de klepbout met de regelklep door de regelhoed in de richting van de regelzitting worden bewogen en zal tegelijkertijd de gasgebrekklep 6 van de gasgebrekzitting 10 worden afbewogen. Doordat de druk van de gasinlaat nog aanwezig blijft op de hulpklep 12 en een drukverschil over de hulpklep in stand blijft, zal de hulpklep gesloten blijven en op de hulpzitting worden gedrukt. Door het in de richting van de regelzitting bewegen van de regelklep 7, zal de afstand tussen de regelklep 7 en de hulpklep 12 worden verkleind, zodat het elastische element 13 wordt samengedrukt en een kracht gaat uitoefenen op de hulpklep 12.Figure 2A shows the gas failure valve 6 in the closed position due to a lack of gas and gas pressure at the gas inlet. The elastic elements in the control hat 2 (see Figure 1) now press the gas-deficient valve 6 against the gas-deficient seat 10. According to the invention, the control body 8 is provided with an auxiliary seat 11 and the valve bolt 5 is provided with an auxiliary valve 12, which is axially freely movable applied. The auxiliary valve 12 is located between the gas shortage valve 6 and the control valve 7 and the auxiliary seat 11 is located between the control seat 9 and the gas shortage seat 10. Between the auxiliary valve 12 and the control valve 7, an elastic element 13 is provided. When the gas failure valve 6 is closed and is located on the gas failure seat 10, the auxiliary valve 12 is also located on its auxiliary seat and also closes off the gas path between the gas inlet and the gas outlet. When gas is again supplied from the distribution network to the gas inlet 3, the gas pressure in the gas inlet will again assume the pressure in the distribution network, which pressure can for instance be a medium pressure of 100 mbar or 200 mbar overpressure. Due to the increased pressure at the gas inlet and thus on the gas-deficient valve 6, it will be pressed more firmly on the gas-deficient seat 10. Through the leakage hole 14 a small gas flow will be started through the gas failure valve 6 in the direction of the gas outlet 4. As a result, there will also be an increased pressure on the gas inlet side of the auxiliary valve, so that the auxiliary valve 12 also with more force on the auxiliary seat 11 is pressed. Because the auxiliary valve 12 is freely movable on the valve bolt 5 and is not provided with a seal, the small space between the auxiliary valve 12 and the valve bolt 5 will also cause the small gas flow from the leakage hole 14 to go in the direction of the gas outlet 4. flows, so that the gas outlet and the connected pipe network (domestic network) are also filled with gas, which will increase the pressure at the gas outlet. By increasing the pressure at the gas outlet, the valve bolt with the control valve will be moved through the control cap in the direction of the control seat, and at the same time the gas failure valve 6 will be moved away from the gas failure seat 10. Because the pressure of the gas inlet still remains on the auxiliary valve 12 and a pressure difference across the auxiliary valve remains, the auxiliary valve will remain closed and be pressed on the auxiliary seat. By moving the control valve 7 in the direction of the control seat, the distance between the control valve 7 and the auxiliary valve 12 will be reduced, so that the elastic element 13 is compressed and a force is exerted on the auxiliary valve 12.

Figuur 2B toont de klepbout 5 en de regelklep 7 in de gesloten stand als gevolg van de opbouw van gasdruk aan de gasuitlaat 4. Deze opbouw van druk door de kleine gasstroom door het lekgaatje 14 kan alleen geschieden als alle afnemers in het huisnet gesloten zijn. Wanneer een of meer afnemers nog open staat mag de gastoevoer niet hersteld worden, daar er dan in huis een onveilige situatie kan ontstaan met een explosief gas/lucht mengsel. Door de gesloten regelklep 7 op de regelzitting 9 is het elastische element 13 geheel samengedrukt en voorgespannen. Daardoor zal het elastische element 13 de hulpklep 12 van zijn hulpzitting drukken en dan de hoge gasdruk van de gasinlaat op de regelklep 7 toelaten. Doordat de regelklep 7 is gesloten zal er geen drukstoot optreden in de gasuitlaat 4 en in het huisnet met afnemers van gas, zodat er geen storingen zullen optreden bij de aangesloten afnemers van gas.Figure 2B shows the valve bolt 5 and the control valve 7 in the closed position as a result of the build-up of gas pressure at the gas outlet 4. This build-up of pressure due to the small gas flow through the leakage hole 14 can only take place if all customers in the domestic network are closed. If one or more customers is still open, the gas supply may not be restored, as an unsafe situation may arise in the home with an explosive gas / air mixture. Due to the closed control valve 7 on the control seat 9, the elastic element 13 is completely compressed and prestressed. As a result, the elastic element 13 will press the auxiliary valve 12 from its auxiliary seat and then allow the high gas pressure of the gas inlet on the control valve 7. Because the control valve 7 is closed, there will be no pressure surge in the gas outlet 4 and in the domestic network with customers of gas, so that no disruptions will occur at the connected customers of gas.

Figuur 2C toont de klepbout 5 en de regelklep 7 in de gesloten stand, met de hulpklep 12 in de geopende stand, vlak onder de gasgebrekklep 6. Wanneer er nu gas wordt afgenomen zal de gasdruk aan de gasuitlaat 4 zakken en de regelhoed de regelklep 7 openen om de gasdruk in het huisnet op de gewenste ingestelde waarde te houden.Figure 2C shows the valve bolt 5 and the control valve 7 in the closed position, with the auxiliary valve 12 in the open position, just below the gas failure valve 6. When gas is now being taken off, the gas pressure at the gas outlet 4 will drop and the control cap the control valve 7 to keep the gas pressure in the house network at the desired set value.

Figuur 2D toont de klepbout 5 en regelklep 7 in een geopende stand, zodanig dat de hulpklep 12 zich binnen het gasstroomkanaal 15 in het regellichaam 8 bevindt. Wanneer de hulpklep zich in het gasstroomkanaal bevindt, zal een ringvormige spleet 16 worden gevormd tussen de hulpklep en het gasstroomkanaal, welke tot een snelheidsverhoging van het gas voert en daarmee een drukval creëert over de hulpklep bij hoge gasvolumestromen. Wanneer nu de gasvolumestroom een grenswaarde overstijgt, zal door de grote drukval over de hulpklep in het gasstroomkanaal de hulpklep worden gesloten op de hulpzitting 11. Daardoor zal de gasdruk aan de gasuitlaat dalen en de regelhoed 2 de klepbout 5 en de regelklep 7 van de regelzitting 9 af bewegen. Wanneer de druk aan de gasuitlaat 4 niet weer stijgt, doordat er een grote afnemer is, zoals een leidingbreuk in het huisnet, zal de hulpklep 12 gesloten blijven, zoals getoond in Figuur 2B. Pas wanneer alle afnemers aan de gasuitlaat gesloten zijn, en langs de hulpklep 12 door een kleine gasstroom de gasuitlaatdruk weer langzaam oploopt en de regelklep 7 wordt gesloten, zal de hulpklep 12 worden geopend door het elastisch element 13 tussen de regelklep 7 en de hulpklep 12, zoals getoond in Figuur 2C.Figure 2D shows the valve bolt 5 and control valve 7 in an open position, such that the auxiliary valve 12 is located inside the gas flow channel 15 in the control body 8. When the auxiliary valve is located in the gas flow channel, an annular gap 16 will be formed between the auxiliary valve and the gas flow channel, which leads to a speed increase of the gas and thereby creates a pressure drop over the auxiliary valve at high gas volume flows. If now the gas volume flow exceeds a limit value, the large pressure drop across the auxiliary valve in the gas flow channel will close the auxiliary valve on the auxiliary seat 11. As a result, the gas pressure at the gas outlet will drop and the control cap 2 the valve bolt 5 and the control valve 7 of the control seat. 9 move off. When the pressure at the gas outlet 4 does not rise again, because there is a large consumer, such as a pipe break in the house network, the auxiliary valve 12 will remain closed, as shown in Figure 2B. Only when all consumers at the gas outlet are closed, and along the auxiliary valve 12, through a small gas flow, the gas outlet pressure slowly increases again and the control valve 7 is closed, will the auxiliary valve 12 be opened by the elastic element 13 between the control valve 7 and the auxiliary valve 12. as shown in Figure 2C.

De gasregelklep volgens de uitvinding is ook van groot voordeel bij gebruik van een SSV (shutoff safely valve) veiligheidsklep in de gasinlaat. Boven een druk van 100 mbar in de gasinlaat 3 en in het gasdistributienet, is het verplicht om in de gasinlaat 3 een veiligheidsklep aan te brengen, welke de gastoevoer afsluit, wanneer de druk aan de gasuitlaat 4 boven de 70 mbar komt. Wanneer er geen hulpklep met hulpzitting wordt toegepast, zal er bij een gasinlaatdruk van bijvoorbeeld 200 mbar gemakkelijk een drukstoot in de gasuitlaat 4 kunnen optreden van groter dan 70 mbar. Daardoor sluit de SSV veiligheidsklep in de gasinlaat en vervolgens ook de gasgebrekklep, waardoor de gasdrukregelaar met SSV veiligheidsklep in een eindeloze lus terecht komt, waarbij de veiligheidsklep de gasgebrekklep sluit en andersom, zodat de gasregelklep nooit een regelende toestand kan bereiken en de afnemers niet van gas kunnen worden voorzien. Door het toepassen van de hulpklep volgens de uitvinding worden de drukstoten in de gasuitlaat voorkomen en wordt de eindeloze lus doorbroken.The gas control valve according to the invention is also of great advantage when using an SSV (shutoff safely valve) safety valve in the gas inlet. Above a pressure of 100 mbar in the gas inlet 3 and in the gas distribution network, it is mandatory to provide a safety valve in the gas inlet 3 which closes off the gas supply when the pressure at the gas outlet 4 exceeds 70 mbar. If no auxiliary valve with auxiliary seat is used, a pressure burst in gas outlet 4 of greater than 70 mbar can easily occur at a gas inlet pressure of, for example, 200 mbar. As a result, the SSV safety valve closes in the gas inlet and then also the gas failure valve, so that the gas pressure regulator with SSV safety valve ends up in an endless loop, whereby the safety valve closes the gas failure valve and vice versa, so that the gas control valve can never reach a regulating state and the customers cannot gas can be supplied. By using the auxiliary valve according to the invention, the pressure surges in the gas outlet are prevented and the endless loop is broken.

Claims

A gas pressure control device comprising: a housing (1) with a gas inlet (3) and a gas outlet (4); a control body (8) in the gas path between the gas inlet and the gas outlet, the control body comprising a control seat (9) and a gas failure seat (10); a valve bolt (5) connected to a control hat (2); a control valve (7) fixedly connected to the valve bolt (5); a gas shortage valve (6) fixedly connected to the valve bolt (5), characterized in that the control body (8) is provided with an auxiliary seat (11) between the control seat (9) and the gas shortage seat (10); and wherein the valve bolt (5) is provided with an auxiliary valve (12), which is arranged axially movably on the valve bolt (5), and with an elastic element (13) extending between the control valve (7) and the auxiliary valve (7). 12).

Gas pressure control device according to claim 1, wherein a clearance / clearance is provided between the auxiliary valve (12) and the valve bolt (5).

Gas pressure control device according to claim 1-2, wherein the control body (8) between the gas-deficient seat (10) and the auxiliary seat (11) is provided with a gas flow channel (15).

Gas pressure control device according to claim 3, wherein the flow surface of the gas-deficient seat (10) is larger than the flow surface of the auxiliary seat (11).

The gas pressure control device according to claims 3-4, wherein the auxiliary valve (12) is disc-shaped, and the gas flow channel (15) is tubular.

Gas pressure control device according to claims 3 to 5, wherein an annular gap (16) is provided between the auxiliary valve (12) and the gas flow channel (15).

Gas pressure control device according to one of the preceding claims, wherein the elastic element (13) is a spring that extends around the valve bolt (5).

Gas pressure control device according to one of the preceding claims, wherein the control valve (7) and the gas failure valve (6) are fixed on the valve bolt (5) at a fixed mutual distance from each other.