Газоснабжение. Газовое оборудование

Газовое оборудование

Монтаж, ремонт, эксплуатация

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

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.

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 од-носедельными, 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 бензомасломо-розостойкая 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 давления типа РДУК-2, разработанные Мосгаз-проектом по предложению инж. Ф. Ф. Казанцева, предназначаются для снижения давления газа в газопроводах с высокого на высокое, среднее и низкое давление, а также со среднего на среднее и низкое.

Регуляторы могут быть использованы на закольцованных и тупиковых городских сетях, регуляторных станциях, на промышленных и коммунально-бытовых газифицированных объектах.

Эти регуляторы ( 14) относятся к регуляторам непосредственного действия с командным прибором.

Надмембранное пространство регулятора управления импульсной трубкой соединяется с газопроводом за регулятором давления. Таким образом, давление над мембраной регулятора управления всегда равно давлению газа в газопроводе. Регуляторы Давления типа РДУК-2 разработаны на условные проходы 50, 100 и 200 мм. Давление под мембраной регулятора управления равно атмосферному. Когда давление в газопроводе равно установленному, усилие от давления газа на мембрану регулятора управления равно усилию пружины. При этом клапан регулятора управления частично открыт.

При понижении давления в газопроводе пружина преодолевает усилие от давления газа на мембрану, в результате чего последняя поднимается кверху, увеличивая открытие клапана. При ловышении давления открытие клапана уменьшается. Расход; газа, протекающего через клапан регулятора управления, пропорционален величине его открытия. Для установки регулятора управления на требуемое давление изменяют сжатие пружины.

Головка регулятора управления трубкой соединяется с под-мембранным пространством регулирующего клапана, которое соединено трубкой с подклапанным пространством. Чтобы регулирующий клапан начал действовать, давление в подмембранном пространстве должно создать усилие, больше суммы усилий, создаваемых входным давлением на клапан и выходным давлением на мембрану в надмембранном пространстве.

Необходимый перепад давления между подмембранным и над-мембранным пространством создается благодаря наличию дросселей в трубках.

В качестве командного прибора применяются регуляторы управления КН2 и КВ2.

Регуляторы давления типа РДУК-2 изготавливаются Московским заводом газовой аппаратуры и Саратовским заводом «Газоаппарат».

В настоящее время выпускаются регуляторы нового типа — блочные конструкции Ф. Ф. Казанцева (РДБК). Они отличаются универсальностью и повышенной надежностью в работе. Неравномерность выходного давления при использовании РДБК меньше, чем при использовании РДУК.

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: отдельны! подъезд   секционного   дома,   отдельное   здание   или   rpynnj

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 кожухои. Установка регулятора в системах газоснабжения производится в соответствии с нормалью НГ-53-81, разработанной Гипрониигазом.

Применение систем газоснабжения среднего давл-ения 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 йогут быть применены регуляторы давления непосредственного действия.

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