Регулятор давления газа типа до себя - Домашний мастер Dach-Master.ru
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор давления газа типа до себя

Астатические и статические регуляторы давления газовых сетей — виды регуляторов, устройство, сравнительная характеристика, расчет пропускной способности, методика подбора.

Управление гидравлическим режимом работы системы газоснабжения осуществляют с помощью регуляторов давления, которые автоматически поддерживают постоянное давление в точке отбора импульса независимо от интенсивности потребления газа. При регулировании давления происходит снижение начального, более высокого давления, на конечное (более низкое).

Автоматический регулятор давления состоит из регулирующего и реагирующего устройств. Основной частью реагирующего устройства является чувствительный элемент (мембрана), а основной частью регулирующего устройства — регулирующий орган (у регуляторов давления дроссельный орган). Чувствительный элемент и регулирующий орган соединяются между собой исполнительной связью. На рис. 7.1 показаны схемы регулятора давления и условно газовая сеть, которая является объектом регулирования. Давление до регулятора обозначено через р1 давление после регулятора — через р2. Регулятор типа «после себя», поэтому давление р2 является регулируемым параметром.

Рис. 7.1. Схема регулятора давления

1 — регулирующий (дроссельный) орган; 2 — мембранно-грузовой привод; 3 — импульсная трубка; 4 — объект регулирования — газовая сеть

Рис. 7.2. График астатического .регулирования при отсутствии самовыравнивания

Если процесс регулирования представляет собой периодический незатухающий процесс, то регуляторы, работающие по этому принципу, называются астатическими. Эти регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и положения регулирующего органа. Таким образом, равновесие системы при астатическом регулировании может наступить только при заданном значении регулируемого параметра, причем регулирующий орган может занимать любое положение. Если объект обладает свойством самовыравнивания, то процесс регулирования будет затухающим, а регулирование устойчивым.

Под самовыравниванием понимают такое свойство объекта, при котором после нарушения равновесия объект способен сам восстановить равновесие между притоком и стоком, но при другом значении регулируемого параметра. В качестве объекта, обладающего самовыравниванием, можно привести газовые сети низкого давления. Действительно, если увеличить отбор газа из этих сетей (включить новых потребителей), то давление газа уменьшится, вследствие чего сток сократится, а равновесие установится только при другом, более низком давлении газа.

Зона нечувствительности, люфты, трение в сочленениях и другие конструктивные недостатки регуляторов могут привести к тому, что колебательный процесс регулирования станет расходящимся, а регулирование— неустойчивым. Для стабилизации процесса (т. е. превращения его в затухающий) в регулятор вводят стабилизирующие устройства, в частности жесткую обратную связь. Такое регулирование называют статическим.

Регуляторы этого типа характеризуются тем, что значение регулируемого давления при равновесии системы зависит не только от задания (настройки регулятора), но и от нагрузки или от положения регулирующего органа. Каждому значению регулируемого параметра соответствует одно определенное положение регулирующего органа. При статическом регулировании равновесное значение регулируемого давления всегда отличается от заданной величины, и только при номинальной нагруз ке фактическое давление становится равным номинальному значению. Таким образом, статические регуляторы характеризуются неравномерностью, под которой понимают величину изменения регулируемого параметра, необходимую для перестановки регулирующего органа из одного крайнего положения в другое.

Рис. 7.3. Статический регулятор давления

1—регулирующий (дроссельный) орган; 2 — мембранно-пружннный привод; 3 — импульсная трубка; 4 — объект регулирования — газовая сеть

Рис. 7.4. График статического регулирования при отсутствии самовыравнивания

а — график регулирования; б — статическая ха. рактеристика регулятора

Регуляторы давления бывают прямого и непрямого действия, а также промежуточного типа. У регуляторов прямого действия регулирующий орган (клапан) перемещается усилием, возникающим в его чувствительном элементе (мембране) без использования энергии от постороннего источника. У таких регуляторов силовой элемент привода является одновременно и чувствительным элементом. Регуляторы прямого действия не имеют усилителей. Они просты по конструкции, надежны в работе и нашли широкое применение в системах газоснабжения.

У регуляторов непрямого действия усилие, возникающее в чувствительном элементе, приводит в действие управляющий элемент, который открывает доступ энергии постороннего источника (сжатого воздуха, газа и др.) в сервомотор, а последний развивает усилие, необходимое для перемещения регулирующего органа. Регуляторы этого типа всегда содержат один или несколько усилителей.

Регуляторы промежуточного типа имеют усилители, но для перестановки регулирующего органа используют энергию регулируемой среды. Если давление газа регулируется после регулятора, то регулятор называется «после себя»; если регулируется давление до регулятора, то регулятор называется «до себя». Для регулирования давления газа в городских системах газоснабжения применяют регуляторы «после себя».

Обычно при расчете пропускной способности регулирующего клапана проводят аналогию между движением газа через него и истечением из отверстия. Эта аналогия весьма приближенная по следующим причинам. Во-первых, многие клапаны выпускают с площадью прохода в седле, равной площади присоединительного патрубка. Во-вторых, при истечений из отверстия газ попадает в неограниченный объем, а при движении — через регулирующий дроссельный орган в трубопровод. В связи с этим в результате стабилизации потока давление в трубопроводе возрастет. Наконец, несмотря на то, что основной перепад давления, а следовательно, и основное гидравлическое сопротивление регулятора приходятся на регулирующий орган, определенная часть давления теряется в корпусе и при полностью открытом клапане может составлять значительную долю общего перепада давления.

Указанные отклонения действительного движения газа через дроссельный орган от истечения из отверстия компенсируются экспериментальным коэффициентом, вводимым в расчетную зависимость. В этом случае точность расчета будет зависеть от того, насколько удачно выбран метод корректировки расчета, основанный на эксперименте. Вместе с тем расчет регулирующего клапана по формуле истечения позволяет исходя из теоретических соображений приближенно определить коэффициент, учитывающий расширение газа.

При малых перепадах давления на регуляторах пренебрегают сжимаемостью газа. Если р/p1>0,08, то ошибка не будет превышать 2,5%. При p/p1>0,08 следует учитывать сжимаемость газа, где р — перепад давлений на регуляторе, a p1—давление газа до регулятора.

Определим пропускную способность регулятора с помощью коэффициента гидравлического сопротивления по известной формуле

где W — скорость движения газа в присоединительном патрубке; р — плотность газа.

Регулятор давления газа

Регулятор давления — разновидность регулирующей арматуры, автоматически действующее автономное устройство, служaщее для поддержания постоянного давления газа в трубопроводе. При регулировании давления происходит снижение начального высокого давления на конечное низкое. Это достигается автоматическим изменением степени открытия дросселирующего органа регулятора, вследствие чего автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.

В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) регуляторы давления разделяют на регуляторы «до себя» и «после себя». В ГРП применяют только регуляторы «после себя».

Содержание

Принцип работы

Автоматический регулятор давления состоит из исполнительного механизма и регулирующего органа. Основной частью исполнительного механизма является чувствительный элемент, который сравнивает сигналы задатчика и текущего значения регулируемого давления. Исполнительный механизм преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие и в соответствующее перемещение подвижной части регулирующего органа за счет энергии рабочей среды (это может быть энергия газа, проходящего через регулятор, либо энергия среды от внешнего источника — электрическая, сжатого воздуха, гидравлическая).

Если перестановочное усилие, развиваемое чувствительным элементом регулятора, достаточно большое, то он сам осуществляет функции управления регулирующим органом. Такие регуляторы называются регуляторами прямого действия. Для достижения необходимой точности регулирования и увеличения перестановочного усилия между чувствительным элементом и регулирующим органом может устанавливаться усилитель — командный прибор (иногда называемый «пилотом»). Измеритель управляет усилителем, в котором за счет постороннего воздействия (энергии рабочей среды) создается усилие, передающееся на регулирующий орган.

Исходя из закона регулирования, положенного в основу работы, регуляторы давления бывают астатические, статические и изодромные.

В системах газораспределения два первых типа регуляторов получили наибольшее распространение.

Астатический регулятор

В астатических регуляторах на чувствительный элемент (мембрану) действует постоянная сила от груза 2. Активная (противодействующая) сила — это усиление, которое воспринимает мембрана от выходного давления Р2. При увеличении отбора газа из сети 4 будет уменьшаться давление Р2, баланс сил нарушится, мембрана пойдет вниз и регулирующий орган откроется.

Такие регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и положения регулирующего органа. Равновесие системы может наступить только при заданном значении регулируемого давления, причем регулирующий орган может занимать любое положение. Такие регуляторы следует применять на сетях с большим самовыравниванием, например, в газовых сетях низкого давления достаточно большой емкости.

Статический регулятор

Люфты, трение в сочленениях могут привести к тому, что регулирование станет неустойчивым. Для стабилизации процесса в регулятор вводят жесткую обратную связь. Такие регуляторы называются статическими. При статическом регулировании равновесное значение регулируемого давления всегда отличается от заданной величины, и только при номинальной нагрузке фактическое значение становится равным номинальному. характеризуются неравномерностью.

В регуляторе груз заменен пружиной — стабилизирующим устройством. Усилие, развиваемое пружиной, пропорционально ее деформации. Когда мембрана находится в крайнем верхнем положении (регулирующий орган закрыт), пружина приобретает наибольшую степень сжатия и Р2 — максимальное. При полностью открытом регулирующем органе значение Р2 уменьшается до минимального. Статическую характеристику регуляторов выбирают пологой, с тем чтобы неравномерность регулятора была небольшой, при этом процесс регулирования становится затухающим.

Изодромный регулятор

Изодромный регулятор (с упругой обратной связью) при отклонении регулируемого давления Р2 сначала переместит регулирующий орган на величину, пропорциональную величине отклонения, но если при этом давление Р2 не придет к заданному значению, то регулирующий орган будет перемещаться до тех пор, пока давление Р2 не достигнет заданного значения.

Термины, используемые для характеристики работы регуляторов давления газа

  • Статическая ошибка — отклонение регулируемого давления от заданного при установившемся режиме, также называют неравномерностью регулирования.
  • Динамическая ошибка — максимальное отклонение давления в переходный период от одного режима к другому.
  • Ход клапана — расстояние, на которое перемещается клапан от седла.
  • Диапазон настройки — разность между верхним и нижним пределами давления, между которыми может быть осуществлена настройка регулятора.
  • Верхний предел настройки давления — максимальное выходное давление, на которое может быть настроен регулятор.
  • Зона регулирования — разность между регулируемыми давлениями при 10 % и 90 % от максимального расхода.
  • Зона нечувствительности — разность регулируемого давления, необходимая для изменения направления движения регулирующего органа.
  • Зона пропорциональности — изменение регулируемого давления, необходимое для перемещения регулирующего органа (клапана) на значение его номинального (полного) хода.
  • Условная пропускная способность Кv — величина, равная расходу воды плотностью 1 г/см³ (1000 кг/м³) в кубических метрах в час через регулятор при номинальном (полном) ходе клапана и перепаде давления 0,1 МПа (1 кг/см²).
  • Относительная протечка — отношение максимального значения протечки воды через затвор регулирующего органа при перепаде давления на 0,1 МПа и условной пропускной способности Кv.
Читать еще:  Нужна гидроизоляция балкона под утеплитель

Конструкции регуляторов давления газа должны удовлетворять следующим требованиям:

  • зона пропорциональности не должна превышать 20 % верхнего предела настройки выходного давления для комбинированных регуляторов и регуляторов баллонных установок и 10 % для всех других регуляторов;
  • зона нечувствительности не должна быть более 2,5 % верхнего предела настройки выходного давления;
  • постоянная времени (время переходного процесса регулирования при резких изменениях расхода газа или входного давления) не должна превышать 60 с.

Основными элементами регулирующих (дросселирующих) органов являются затворы. Они могут быть односедельные, двухседельные и диафрагменные (регулирующие клапаны), шланговые (шланговые задвижки), крановые (трубопроводные краны) и заслоночные (дисковые затворы).

В городских системах газоснабжения в основном применяют регуляторы с одно- и двухседельными затворами, реже — с заслоночными и шланговыми.

Односедельные и двухседельные затворы могут выполняться как с жёстким уплотнением (металл по металлу), так и с эластичным (прокладки из маслобензостойкой резины, кожи, фторопласта и т.п.). Такие затворы состоят из седла и клапана. Достоинством односедельных затворов является то, что они легко обеспечивают герметичность уплотнения. Однако клапаны односедельных затворов являются неразгруженными, так как на них действует разность входного и выходного давлений.

Двухседёльные затворы при тех же условиях обладают значительно большей пропускной способностью вследствие большей суммарной площади проходного сечения седел. Эти клапаны являются разгруженными, однако при отсутствии расхода газа они не обеспечивают герметичности, что объясняется трудностью посадки затвора одновременно по двум плоскостям. Двухседельные регулирующие органы используют чаще в регуляторах с постоянным источником энергии.

Заслоночные затворы применяют обычно в ГРП с большими расходами газа (например, ТЭЦ) и используют как регулирующий орган регуляторов непрямого действия с посторонним источником энергии.

В регуляторах давления газа, устанавливаемых в ГРП, в качестве чувствительного элемента и одновременно привода в основном используют мембраны (плоские и гофрированные).

Плоская мембрана представляет собой круглую плоскую пластину из эластичного материала. Мембрана зажимается между фланцами верхней и нижней мембранных крышек. Центральная часть мембраны с обеих сторон зажата между двумя круглыми металлическими дисками (обжимными). Жесткие диски увеличивают перестановочную силу и уменьшают неравномерность регулирования.

Литература

Справочник «Промышленное газовое оборудование» / Издание 5-е. Под редакцией Е. А. Карякина, 2010—148 с., Научно-исследовательский центр промышленного газового оборудования «Газовик», ISBN 978-5-9758-1209-4

Регулятор давления газа типа до себя

Регуляторы давления газа 149-BV предназначены для редуцирования и поддержания заданного давления природного газа, пропан-бутана, азота и других не агрессивных газов.

Регуляторы применяются на газораспределительных станциях, в узлах редуцирования газорегуляторных установок и т.п.

Регуляторы обеспечивают снижение высокого давления газа, автоматическое поддержание заданного давления на выходе независимо от изменения расхода газа и входного давления и автоматическое отключение подачи газа при аварийных повышении или понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регуляторы давления газа РД-100 предназначены для редуцирования газа высокого давления на газораспределительных станциях.

Регуляторы обеспечивают снижение высокого давления газа, автоматическое поддержание заданного давления на выходе независимо от изменения расхода газа и входного давления и автоматическое отключение подачи газа при аварийных повышении или понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регуляторы отличаются качественной работой в диапазоне малых расходов газа.

Регуляторы эксплуатируются на открытом воздухе в районах с умеренным климатом в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории I по ГОСТ 15150, но при температуре окружающего воздуха от минус 40ºС с относительной влажностью до 95% при температуре плюс 35ºС, при воздействии атмосферных осадков /снег, дождь/. Температура газа от минус 40 до плюс 70ºС.

Регуляторы давления газа РДУ-80 предназначены для редуцирования газа высокого давления на газораспределительных станциях. Регуляторы обеспечивают снижение высокого давления газа и автоматическое поддержание заданного давления на выходе независимо от изменения расхода газа и входного давления.

Регуляторы эксплуатируются на открытом воздухе в районах с умеренным климатом в условиях, нормированных для исполнения У, категории I по ГОСТ 15150, но при температуре окружающего воздуха от минус 40ºС с относительной влажностью до 95% при температуре плюс 35ºС, при воздействии атмосферных осадков /снег, дождь/. Температура газа от минус 40 до плюс 70ºС.

Регуляторы давления газа РД-16 представляют единую конструкцию с клапаном регулирующим, устройством задания давления (пилотом), регулятором перепада для снижения высокого входного давления до давления питания и предохранительно-запорным клапаном (ПЗК), встроенным в регулятор.

Регуляторы эксплуатируются в районах с умеренным и холодным климатом в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории 2 по ГОСТ 15150, но при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С. Температура газа от минус 40 до плюс 70°С.

Регуляторы давления газа РДГ-150/200 представляют единую конструкцию с клапаном регулирующим, устройством задания давления (пилотом), регулятором перепада (предпилотом) для поддержания постоянного давления на входе в пилот и предохранительно-запорным клапаном (КПЗ), встроенным в регулятор.

Регуляторы эксплуатируются на открытом воздухе в районах с умеренным и холодным климатом в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории 2 по ГОСТ 15150, но при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60ºС. Температура газа от минус 40 до плюс 70ºС.

Регуляторы давления газа РДГ со встроенным предохранительно-запорным клапаном предназначены для редуцирования высокого или среднего давления, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне, автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регуляторы устанавливаются в ГРП и ГРУ систем газоснабжения промышленных и коммунально-бытовых объектов.

Условия эксплуатации регуляторов должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С.

Регуляторы выпускаются с низким РДГ-Н и высоким РДГ-В выходным давлением.

Стандартно регулятор изготавливается с выходом газа справа-налево с регулятором управления, расположенным слева по ходу газа.

Регуляторы давления газа типа РДБК1 предназначены для установки в газорегуляторных пунктах (ГРП) систем газоснабжения городских и сельских населенных пунктов, в ГРП и газорегуляторных установках ГРУ промышленных и коммунально-бытовых предприятий.

Регуляторы обеспечивают снижение входного давления газа, а также автоматическое поддержание заданного давления на выходе независимо от изменения расхода газа и входного давления.

Условия эксплуатации регуляторов должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С.

Регуляторы выпускаются с низким РДБК1-Н и высоким РДБК1-В выходным давлением.

Стандартно регулятор изготавливается с выходом газа справа-налево с импульсной колонкой, расположенной слева по ходу газа.

Регуляторы давления газа РДСК-50/400 (РДСК-50/400Б, РДСК-50/400М) предназначены для редуцирования высокого давления на среднее, автоматического поддержания среднего выходного давления на заданном уровне, автоматического отключения подачи газа при аварийных повышении и понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регуляторы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С.

Монтаж регулятора производится на горизонтальном участке газопровода в вертикальном положении.

Регуляторы давления газа комбинированные РДНК-50/400, РДНК-50/1000 предназначены для редуцирования высокого и среднего давления на низкое, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне независимо от изменений расхода и входного давления, автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении или понижении выходного давления сверх заданных значений.

Условия эксплуатации регуляторов должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С.

Регуляторы давления газа универсальные РДУ-32/С предназначены для редуцирования высокого и среднего давления на низкое, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне независимо от изменений расхода и входного давления, автоматического отключения подачи газа при повышении или понижении выходного давления сверх установленного предела.

Условия эксплуатации регулятора должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С.

Регулятор давления газа универсальный РДУ-32/Ж предназначены для редуцирования давления паровой фазы сжиженного газа на низкое, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне независимо от изменений расхода и входного давления, автоматического отключения подачи газа при повышении выходного давления сверх установленного предела или при уменьшении входного давления ниже определенной величины.

Условия эксплуатации регулятора должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60° С.

Регуляторы давления РД-32М предназначены для снижения давления неагрессивных газов и автоматического поддержания выходного давления в заданных пределах на газорегуляторных пунктах (ГРП) и газорегуляторных установках (ГРУ).

Условия эксплуатации регулятора должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60° С .

Регуляторы давления газа РДГД-20М предназначены для систем газоснабжения бытовых и промышленных потребителей. Они обеспечивают редуцирование высокого и среднего давления на низкое, автоматическое поддержание выходного давления на заданном уровне, автоматическое отключение подачи газа при аварийных повышении и понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регуляторы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60°С.

Регуляторы давления. Настройка регуляторов;

Регуляторы давления снижают и поддерживают постоянное давление газа в заданных пределах путем изменения расхода протекающего через регулирующий клапан газа.

По принципу действия регуляторы давления подразделяются на регуляторы непосредственного действия (прямого) и регуляторы непрямого действия, причем как первые, так и вторые могут быть прерывного и непрерывного действия.

В регуляторе непосредственного или прямого действия регулирующий орган находится под действием регулируемого параметра или прямо, или через зависимый параметр, и при изменении регулируемого параметра приводится в действие усилием, возникающим в чувствительном элементе регулятора и достаточным для перестановки регулирующего органа без какого-либо постороннего источника энергии.

Читать еще:  Газовая колонка mora vega

В регуляторе непрямого действия (автоматический регулятор) чувствительный элемент воздействует на регулирующий орган посторонним самостоятельным источником энергии, которым могут служить воздух, газ, жидкость и т. п. При изменении величины регулируемого параметра усилие, возникающее в чувствительном элементе регулятора, приводит в действие лишь вспомогательное устройство.

Оба вида регуляторов состоят из регулирующего клапана, чувствительного (измерительного) и управляющего элементов.

В регуляторах непосредственного действия чувствительный и управляющий элементы являются составными частями привода регулирующего клапана и неотделимы от него. У регулятора прямого действия чувствительный и управляющий элементы — самостоятельные приборы, отделенные от регулирующего клапана.

Регуляторы непосредственного действия по сравнению с регуляторами непрямого действия обладают меньшей чувствительностью. Это объясняется тем, что клапан при изменении величины регулируемого параметра начинает перемещаться только после возникновения усилия, достаточного для преодоления сил трения во всех подвижных частях. У регулятора непрямого действия силы трения преодолеваются за счет постороннего источника энергии, и не требуется значительного изменения усилий на мембрану. Поэтому регулирование происходит здесь более плавно. Однако независимо от принципа действия регуляторы должны всегда обеспечивать достаточно устойчивое регулирование.

Регуляторы давления непосредственного (прямого) действия. Регулятор представляет собой дроссельное устройство, приводимое в действие мембраной, находящейся под воздействием регулируемого давления. Всякое изменение давления газа вызывает перемещение мембраны, а вместе с ней и изменение проходного сечения дроссельного устройства, что влечет за собой уменьшение или увеличение расхода газа, протекающего через регулятор. Таким образом, обеспечивается постоянство давления на заданном уровне.

Регуляторы подразделяются в зависимости от формы и типа дроссельных устройств, вида мембран (плоские и манжетные), способов сочленения мембран с клапанами, рода нагрузки для уравновешивания давления газа на мембрану. Выпускаются регуляторы давления непосредственного действия, у которых передача импульса давления — расхода на мембрану идет через трубу, соединенную с газопроводом, подводящим газ к регулятору (регуляторы «до себя»), и регуляторы «после себя», где импульс передается на мембрану через трубку, соединенную с газопроводом после регулятора.

В зависимости от типа клапанов регуляторы могут быть односедельными, двухседельными, с мягкими и твердыми седлами,

В зависимости от рода нагрузки на мембрану различают три типа регуляторов: с весовой нагрузкой, с пружинной и с нагрузкой, создаваемой давлением газа.

Выбор регуляторов осуществляют на основании: максимального и минимального расходов газа; колебания расхода газа в течение суток; давления газа на входе и допустимых колебаний на выходе; состава газа; места установки регулятора.

Для герметичности и полного прекращения расхода газа (например, при установке регуляторов на тупиковых участках) более целесообразно применять односедельные регуляторы, обеспечивающие наибольшую плотность закрытия. Поэтому в городском газовом хозяйстве наиболее распространены именно односедельные клапаны.

Химический состав газа влияет на срок службы регулятора и отдельных его частей, особенно на применяемые резиновые детали. В основном в регуляторах применяется бензомасломорозостойкая резина.

Регуляторы давления с пружинным управлением приводом типа РД служат для снижения давления газа со среднего или высокого на низкое. Регуляторы устанавливают непосредственно у газопотребляющих установок, в шкафах на стенах зданий и в специальных помещениях для регуляторных пунктов.

Регуляторы типа РД состоят из двух основных узлов — дроссельного органа и привода. Дроссельный орган представляет собой вентильный корпус с муфтовыми концами и имеет второй ввод газа (прямо на клапан), что позволяет располагать входной и выходной газопроводы под углом 90° и устанавливать регуляторы как на прямом, так и на угловом участке газопровода. Для удобства присоединения регуляторов к газопроводам оба входных патрубка снабжены внутренними и наружными трубными резьбами, а на выходном патрубке установлена накидная гайка с ниппелем. Дросселирующее устройство состоит из клапана и ввернутого в крестовину латунного сопла, которое сопрягается с односедельным мягким клапаном с резиновой прокладкой.

Клапан соединяется коленчатым рычагом с мембраной. Корпус регулятора соединяется с крестовиной накидной гайкой. На заданное выходное давление регулятор и предохранительно-сбросной клапан настраивают пружиной.

Предохранительные клапаны служат для сброса газа в атмосферу в случае возрастания давления в газопроводе конечного-давления сверх предельного.

В зависимости от диаметра седла увеличение давления газа на входе на 0,1 МПа вызывает рост конечного давления на 25. 80 Па.

При работе регулятора на сжиженных газах расход учитывают с коэффициентом 0,5, гарантирующим защиту регулятора от резкого понижения температуры.

Пропускная способность регулятора при начальных давлениях газа до 0,6 МПа в значительной степени зависит от варианта входа газа в регулятор. При входе газа сбоку пропускная способность меньше, чем при входе газа прямо на клапан, из-за дополнительных потерь напора в крестовине, возрастающих с увеличением расхода. Для начальных давлений от 0,6 до 1,6 МПа существенного отличия в изменении подачи газа прямо на клапан и сбоку клапана не наблюдается.

При изменении расхода газа от 5 до 100 % (100 % —номинальный расход) давление после регуляторов меняется на 7. 14 % при настройке на 2 кПа. Такое падение конечного давления при увеличении расхода вполне допустимо для регуляторов данного типа.

Увеличение давления газа на входе на 0,1 МПа вызывает увеличение конечного давления на 40 Па независимо от диаметра седла.

Регуляторы РД-32М и РД-50М заменяются регуляторами РДБК-1-25, а РДУК-2-50 и РДУК-2-100— соответственно РДьК-1-50 и РДБК-1-100. Основные характеристики регуляторов давления даны в табл. 4.6.

Регулятор давления газа домовой РДГД-20 предназначен для снижения давления природного газа со среднего уровня до низкого, а также для автоматического поддержания давления перед бытовыми газовыми аппаратами на заданном уровне. Рассчитан на работу при температуре наружного воздуха —30. 50 °С без дополнительного обогрева. Главная конструктивная особенность регулятора — встроенный отсечной клапан, выполняющий роль ПЗК ( 15).

Регулятор РДГД-20 монтируется на горизонтальном участке газопровода на высоте, как правило, не более 2,2 м стаканом вверх. В зону обслуживания при этом могут входить: отдельный подъезд секционного дома, отдельное здание или группа зданий.

Расстояние от регулятора, установленного на стене здани (кроме жилых домов, для которых размещение домовых регуляторов следует предусматривать только на глухих стенах), до оконных, дверных и других проемов должно быть не менее 1 ы по вертикали и 2 м по горизонтали при давлении газа на вход в регулятор не более 0,3 МПа. При необходимости его защищают от повреждения запирающимся металлическим кожухом.

Применение систем газоснабжения среднего давления, позволяет значительно снизить металлоемкость газовых сетей (до 30. 40%), создать наиболее благоприятные условия для сжигания газа (при стабильном давлении) и, следовательно, повысить КПД используемых приборов, улучшить санитарно-гигиенические условия газификации помещений.

Домовые регуляторы давления РДГД-20 производятся Саратовским заводом «Газоаппарат».

Регуляторы давления непрямого действия. В регуляторах непрямого действия регулирующий орган перемещается за счет вспомогательных устройств: пневматических, работающих на сжатом воздухе или газе-;

гидравлических, работающих на жидкости (масло или вода) под давлением;

электрических, в которых привод исполнительного механизма осуществляется электродвигателем или соленоидным клапаном;

электрогидравлических, у которых перестановка регулирующего органа осуществляется гидравлическим способом, а управление приводом — электрическим.

Автоматический регулятор непрямого действия состоит из следующих основных частей:

задающего устройства, при помощи которого регулятор настраивают на заданное значение регулируемой величины;

воспринимающего элемента, непосредственно воспринимающего регулируемую величину и преобразующего ее;

измерительного устройства, замеряющего сигнал, полученный от воспринимающего устройства и сравнивающего его с заданной величиной;

усилительного устройства, который усиливает сигнал за счет вспомогательного источника энергии;

исполнительного механизма, непосредственно перемещающего регулирующий орган;

регулирующего органа (клапана, дроссельной заслонки и т. д.), изменяющего размер потока вещества.

Из автоматических регуляторов давления непрямого действия в практике газоснабжения наибольшее распространение получили пневматические регуляторы. Они широко применяются на газораспределительных и газгольдерных станциях, а также на крупных городских и промышленных установках, на которых не могут быть применены регуляторы давления непосредственного действия.

Простота конструкции, надежность, легкость обслуживания, а также взрыво- и пожаробезопасность являются основными достоинствами пневматических регуляторов.

Основные технические характеристики регуляторов давления

Газовые регуляторы давления: виды, устройство, принцип работы

Газовая трубопроводная инфраструктура включает в себя широкий набор регулирующих устройств. Большинство из них ориентируется на обеспечение безопасной работы системы и возможность контроля отдельных эксплуатационных параметров. Одним из важнейших устройств данного типа является регулятор газового давления, работающий в автоматическом режиме.

Принцип действия устройства

Рабочий процесс осуществляется за счет функций двух частей газовой арматуры – исполняющей механики и непосредственно регулятора. Первая часть выступает в качестве чувствительного элемента, благодаря которому такие устройства в принципе могут считаться автоматическими. Исполнительные органы газового регулятора давления в постоянном режиме сравнивают текущие показатели обслуживаемой среды и нормативные эксплуатационные значения, которые были изначально заложены оператором на конкретный рабочий сеанс. Далее при обнаружении расхождения в показателях этот же механизм генерирует сигнал для регулирующей системы, которая корректирует величину давления, понижая или повышая ее. Причем способ влияния на рабочие показатели может быть разным – это зависит от энергетической среды питания. Например, может использоваться потенциал того же газа или заряд от внешнего источника – гидравлического, теплового, электрического и т. д.

Существуют и модели, в которых реализуется прямой принцип регуляции. То есть чувствительный или исполнительный механизм отвечает и за сравнение целевых показателей системы, и за их коррекцию. К таким устройствам, в частности, относятся пружинные газовые регуляторы давления. Принцип работы такой арматуры заключается в управлении диафрагмой, механически воздействующей на состояние обслуживаемой системы. Обычно такие модели применяются в газораспределительных сетях, которые требуют быстрого и прямого механизма контроля.

Конструкция арматуры

К основным элементам регуляторов этого типа относятся затворы, которые применяются в разных видах. Например, данная арматура может быть клапанной, диафрагменной, шланговой и дисковой. Существуют в некотором роде комбинированные регуляторы газового давления, в конструкции которых используются седельные и клапанные затворы. К преимуществам таких устройств специалисты относят высокую герметичность системы уплотнения. Для трубопроводов с высокой пропускной способностью используют двухседельные затворы, у которых площадь проходного сечения больше, чем у других регуляторов. На крупных станциях также получили распространение заслоночные затворы. Они срабатывают в два этапа и требуют использования внешних источников энергии, но зато отличаются надежностью при контроле больших объемов газового расхода.

Читать еще:  Коды ошибок котла иммергаз

В качестве чувствительного органа применяют мембраны. Некоторые системы предполагают их использование и как приводных устройств. Сама мембрана может быть гофрированной или плоской, но в обоих случаях жесткость и способность выдерживать различные нагрузки варьируется в широких диапазонах.

В соответствии с техническими нормативами, устройство газовых регуляторов давления с запорными и контролирующими элементами должно соответствовать следующим требованиям:

  • Нечувствительная зона работы в своем значении не должна превышать 2,5% относительно уровня максимального выходного давления.
  • Зона пропорциональности в случае с баллонными и комбинированными регуляторами также не должна быть выше 20% относительно верхнего предела давления на выходе.
  • В условиях резких перепадов давления в контуре время технического перехода регулирования не должно быть выше 1 мин.

Разновидности технического исполнения

Регуляторы для газовых сред классифицируются по нескольким технико-конструкционным признакам. В частности, разделение касается количества ступеней редуцирования (понижения), сложности механического исполнения и способа забора импульса выходного давления.

Что касается первого признака, то существуют одно- и двухступенчатые модели, которые отличаются по расходным характеристикам. К примеру, газовый регулятор давления для дома с показателем расхода не более 25 м 3 /ч с большей вероятностью будет иметь две ступени редуцирования. Данная схема работы отличается более высокой стабильностью контроля и многоуровневой безопасностью, реализуемой за счет вспомогательных компонентов. В системах с повышенным расходом газа чаще используют одноступенчатые устройства.

В плане сложности конструкции выделяют простые и комбинированные регуляторы, которые можно разделить и по набору функций. В первом случае выполняется только задача понижения давления, а во втором – предусматриваются также возможности для шумоподавления в трубопроводе, предохранения клапана и фильтрации. По системе импульсного забора можно разделить газовые регуляторы давления с непосредственным контролем показателей на выходе, и устройства с внешним подключением чувствительных элементов. Главная проблема использования второго принципа забора заключается в обязательном соблюдении условия поддержания стабильности потока на исследуемом контуре, иначе данные будут некорректными.

Бытовые и коммерческие регуляторы давления в газопроводах

Конструкционное, функциональное и эргономическое исполнение запорной арматуры в итоге сводится к требованиям конкретной сферы применения. Акцент делается на непосредственных рабочих параметрах, среди которых выходное давление, диапазоны замеров, объемы расхода и др. Так, газовые регуляторы давления для бытовых сетей, как правило, характеризуются низкой пропускной способностью и скромным спектром возможностей для настройки. С другой стороны, в такой арматуре делается ориентировка на безопасность и удобство эксплуатации. На практике бытовые регуляторы используются в системах газоснабжения котлов, плит, горелок и прочей домашней техники.

Промышленное и коммерческое применение накладывает более высокие требования на средства контроля газовых сред. Устройства этого типа отличаются расширенными диапазонами показателей выходного и входного давлений, точностью настроек, более высокой пропускной способностью и наличием дополнительных функций. Подобные модели используются газовыми службами, контролирующими снабжение объектов социального назначения, общепита, промышленности, инженерного хозяйства и т. д. Уже отмечалось, что существуют разные регуляторы с точки зрения сложности конструкционного исполнения. Но это не значит, что в промышленном секторе, например, применяются только лишь многофункциональные комбинированные устройства. Простейшие средства управления могут быть полезными на предприятиях благодаря высокой надежности и ремонтопригодности.

Газовый редуктор с регулятором давления

Редуктор представляет собой автономное устройство, предназначенное для контроля давления газовой смеси на выходе из какой-либо емкости или трубопровода. Основная классификация в данном случае предполагает разделение регулирующих узлов по принципу действия. В частности, различаются обратные и прямые устройства. Редуктор с обратным действием работает на понижение давления по мере выхода газа. Конструкция таких устройств включает клапаны, камеры для буферного содержания смеси, регулировочный винт и фурнитурные приспособления. Прямое действие означает, что регулятор будет работать на повышение давления при выпуске газа.

Также различают модели редукторов по типу обслуживаемого газа, количеству ступеней редуцирования и месту использования. Например, существуют регуляторы давления газа для баллонов, трубопроводных сетей и рамп (горелок). В случае с баллонами тип газа определит и способ подключения устройства. Практически все модели редукторов, кроме ацетиленовых, соединяются с баллонами посредством накидных гаек. Устройства, работающие с ацетиленом, обычно фиксируются к емкости хомутами с упорным винтом. Предусматриваются и внешние отличия между редукторами – это может быть маркировка по цвету и указанием информации о рабочей смеси.

Статические и астатические регуляторы

В статических системах характер регуляции нестабилен в местах прямого механического сопряжения с рабочей средой и запорной арматурой. В целях повышения устойчивости такого регулятора вводится дополнительная обратная связь, выравнивающая значения давления. Причем надо отметить, что фактическая величина давления в данном случае будет отличаться от нормативной до момента, пока не восстановится номинальная нагрузка на чувствительный элемент.

Традиционное исполнение статического регулятора давления газа предусматривает наличие собственного стабилизирующего устройства в виде пружины – для сравнения, в других версиях используется компенсирующий груз. В процессе рабочего момента сила, которую развивает пружина, должна соответствовать степени ее же деформации. Наибольшая степень сжатия обретается в ситуациях, когда мембрана полностью закрывает регулирующий канал.

Астатические регуляторы при любых нагрузках самостоятельно приводят показатель давления к нужной величине. Также восстанавливается и положение органа регуляции. Впрочем, у исполнительной механики, как правило, не бывает четкой позиции – в разные моменты регуляции он может находиться в любой позиции. Астатические регулирующие устройства чаще используют в сетях с высокой способностью к самовыравниванию рабочих показателей.

Изодромный регулятор газа

Если статическую систему контроля давления можно охарактеризовать как модель с жесткой обратной связью, то изодромные устройства взаимодействуют с упругими элементами восстановления характеристик. Изначально в момент фиксации отклонения от заданной величины регулятор займет позицию, которая соответствует значению, пропорциональному показателю отхождения от нормы. Если же давление не нормализуется, газовая арматура будет смещаться в сторону компенсации до тех пор, пока показатели не придут в норму.

С точки зрения характера эксплуатации изодромный регулятор можно назвать средним устройством между астатическими и статическими моделями. Но в любом случае отмечается высокая степень независимости данной регулирующей механики. Существует и разновидность изодромной арматуры с предварением. Данное устройство отличается тем, что скорость смещения исполнительного органа изначально превышает темпы изменения давления. То есть техника работает на опережение, экономя время на восстановление параметра. В то же время регуляторы с предварением затрачивают больше энергии от внешнего источника.

Теперь можно перейти к рассмотрению конкретных моделей газовых регуляторов давления. Обзор лучших представителей сегмента представлен ниже.

Производители регуляторов

Устройства для управления и контроля потоками газовых смесей в России широко представляют как отечественные, так и зарубежные изготовители. В частности, завод «Газаппарат» предлагает высокоточные регуляторы серии РДНК, которые стабильно поддерживают рабочие показатели в системе независимо от активности потребления газа. Еще один производитель качественных устройств для регуляции давления в газопроводах – предприятие «Метран», которое занимается разработкой контрольно-измерительных систем совместно с крупной зарубежной компанией Emerson. Данная продукция используется в промышленности и в бытовой сфере. Например, газовые службы задействуют в управляемых хозяйствах системы серии 1098-EGR, которые отличаются быстрым откликом, точностью настроек параметров и высокой производительностью. Базовые модификации вполне годятся для линий подачи газового топлива к сетевым и локальным точкам забора. Комплексно подходит к задачам контроля топливно-газового расхода предприятие «ГасТех». Специалисты предприятия разрабатывают индивидуальные решения для обслуживания газовых установок разного типа независимо от их сопряженности с другим оборудованием.

Эксплуатация регулятора

На корпусе устройства предусматривается несколько соединительных отверстий разного диаметра. Конфигурацию системы подключения следует подбирать исходя из конкретных условий эксплуатации. Наиболее распространенными считаются форматы каналов в диапазоне размеров от 0,25 до 1 дюйма. К таким соединениям подходят основные фитинги и переходники, подключаемые посредством вращающихся шайб.

Убедившись в возможностях введения регулятора в конкретную систему, можно приступать к непосредственной установке. Она выполняется по следующей инструкции:

  • Включить клапан в рабочие контуры, проверив наличие газа. Закрыть клапан полностью и убрать заглушку для защиты отсекающего клапана при наличии такового.
  • Плавно оттянуть рукоятку взвода. Ход должен быть небольшим – порядка 10 мм.
  • Взвести вторую ступень, но постепенно, чтобы не было скачкообразной подачи газа. Если есть возможность, можно оставить небольшую утечку через отсекающий клапан.
  • Заглушка отсекающего клапана ставится обратно.
  • Медленно закрыть выходной клапан, предварительно устранив технологические утечки.

В процессе установки можно выполнить базовые настройки газового регулятора давления по нескольким параметрам: подаче, положению отсекателя, максимальной величине давления и т. д. Как правило, конкретные значения берутся или из проектных данных, или из паспорта производителя устройства. Рекомендуется производить настройки с отклонениями не более 10% от установленных в документации. Для управления рабочим давлением используют торцовочный ключ. Поворачивая им наконечник заглушки, можно повышать или понижать указанную величину.

Заключение

Применение контрольно-управляющей и, в частности, регулирующей арматуры при эксплуатации газового оборудования является крайне важной мерой не только с точки зрения выполнения технологических задач, но и как условие обеспечения безопасности. На крупных предприятиях, станциях и комплексах с гидравлическим режимом обслуживания газораспределительных сетей регулирующие устройства устанавливаются на нескольких точках, автоматически контролируя процессы передвижения рабочих смесей.

В чем же заключается необходимость использования газовой арматуры на практике? Понижение и повышение давления влияет на состояние оборудования и трубопроводных сетей, что особенно важно с учетом взрывоопасности газовых сред как таковых. Также регуляция требуется как условие для соблюдения установленных объемов распределения смесей по разным каналам внутри одной системы. Управление в этом смысле означает контроль интенсивности перемещения газа в соответствии с заданными потребностями и условиями эксплуатации.

Конечно, не только для нужд промышленности используются регуляторы давления в оборудовании, обслуживающем газовые смеси. И компактные горелки, и котлы с бойлерами на данном виде топлива также требуют подключения средств контроля. Другое дело, что встречаются разные схемы и конфигурации управления потоками газа. Поэтому существует множество разновидностей редукторов и регуляторов, конструкции которых ориентированы на потребности того или иного пользователя.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector