Предохранительные устройства регуляторов

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время наряду с постоянным ростом потребления газа происходит техническое перевооружение газовой промышленности, обновление оборудования. Базой для широкого развития отрасли являются значительные запасы природного газа, в результате чего удается заметно повысить интенсивность производства и качество получаемой продукции. Применение газа для промышленных установок улучшает условия труда и способствует росту его производительности, а также позволяет использовать принципиально новые прогрессивные и экономически эффективные технологические процессы. Из анализа достоинств, природного газа следует, что применение его в качестве топлива дает возможность значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воздушный бассейн в городах и промышленных центрах. Расходы газового топлива в настоящее время составляют существенную долю в общем топливном балансе страны. Широкое применение природного газа в качестве топлива особенно остро ставит перед обслуживающим персоналом газорегуляторных пунктов вопрос о повышении безопасности при их эксплуатации. Газопроводы, которые заходят в квартиры, называются газопроводами низкого давления. Давление в них должно быть 120 Па. Водяного столба (0, 012 МПа), но фактически из-за изменения расхода может колебаться от 70 до 300 Па, что не приводит к серьёзным неполадкам и вообще малозаметно невооруженным глазом. Для поддержания давления на необходимом уровне и обеспечения бесперебойного газоснабжения газопроводы низкого давления разных улиц, микрорайонов и жилых массив объединяют между собой.

Газорегуляторными пунктами называется комплекс технологического оборудования и устройств, предназначенный для понижения входного давления газа до заданного уровня и поддержания его на выходе постоянным независимо от расхода газа. В зависимости от размещения оборудования газорегуляторные пункты.

Газорегуляторные пункты и установки - наиболее ответственные элементы систем газоснабжения. Они снижают давление газа в газопроводах и автоматически поддерживают его на заданном уровне, что является необходимым условием безопасного и экономичного сжигания газа. В зависимости от назначения газорегуляторных пунктов оснащают разными типами регуляторов давления, которые служат важнейшей частью оборудования газорегуляторного пункта обеспечивающей регулирование давления газа. Эти типы, регуляторов в зависимости от места установки, пропускной способности и назначения различаются конструктивным исполнением, формой и размерами.

Для защиты газопроводов от аварийного повышения или понижения давления при неисправностях регуляторов давления газорегуляторные пункты оснащают средствами защиты, а также средствами измерения давления и расхода газа. Промышленностью выпускается большое количество различных средств измерений: от простейших первичных приборов и преобразователей до сложных многоточечных измерительных систем, позволяющих контролировать отдельные параметры, а также осуществлять автоматическую запись показаний и управление технологическими процессами.

В идеале единая сеть низкого давления охватывает весь город, в реальной жизни объединяет - как минимум - микрорайоны. Для питания сетей низкого давления строится менее разветвленная сеть газопроводов среднего (до 0, 3 МПа) или высокого (до 0, 6 (1, 2) МПа) давления. Газопроводы, расположенные в городах, не являются частью газотранспортной системы и находятся на балансе газовых хозяйств, которые в настоящий момент являются ОАО - открытыми акционерными обществами. Газ в газопроводы низкого давления (НД) поступает из газопроводов среднего или высокого, через газорегуляторные пункты. Их много, они устанавливаются в разных точках сети низкого давления для обеспечения более-менее равномерной подачи газа. Газорегуляторные пункты оборудуются либо двумя линиями снижения давления, либо одной, с обводной линией для непродолжительной подачи газа вручную при ремонте оборудования.

Каждая линия снижения давления состоит из фильтра, автоматического регулятора давления (никакой электроники, чистая механика) и двух предохранительных устройств - отключающего и сбрасывающего. Настройка отключающего (предохранительно-запорного) клапана производится таким образом, чтобы в случае опасного повышения давления на выходе произошло отключение газопровода низкого давления от газопровода среднего давления. Если после отключения (отсечки) клапана давление все равно продолжает расти, срабатывает сбросной клапан и тупо стравливает избыток давления через 4-метровую трубу в атмосферу. Пропускная способность клапана обеспечивает полный сброс излишних, аварийных объемов газа, не допуская повышения давления в сети. Настройки порогов срабатывания не «фонарные», а жестко регламентированные. Например, если регулятор настроен на 200 Па, водяного столба, то отсечка должна произойти при 230 Па, а сброс газа - при 250 Па.

Управление режимом работы систем газоснабжения осуществляется газорегуляторными пунктами (ГРП) и установками (ГРУ), которые поддерживают автоматически постоянное давления в сетях независимо от интенсивности потребления газа.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Регуляторы давления ГРП

Классификация регулятора

Регуляторы давления классифицируют по назначению, характеру регулирующего воздействия, связи между входной и выходной величинами, способу воздействия на регулирующий клапан. Кроме того, регуляторы давления различают по устройству, диапазонам входных и выходных давлений, способам настройки, регулировки.

По характеру регулирующего воздействия регуляторы подразделяют на астатические и пропорциональные (статические).

Мембранаастатического регулятора давления газа имеет поршневую форму, и ее активная площадь, воспринимающая давление газа, практически не меняется при любых положениях регулирующего клапана. Следовательно, если давление газа уравновешивает силу тяжести мембраны, стержня и клапана, то мембранной подвеске соответствует состояние астатического безразличного равновесия. Процесс регулирования давления газа будет протекать следующим образом. Предположим, что расход газа через регулятор равен его притоку и клапан занимает какое-то определенное положение. Если расход газа увеличиться то давление уменьшится и произойдет опускание мембранного устройства, что приведет к дополнительному открытию регулирующего клапана. После того как произойдет восстановление равенства между притоком и расходом, давление газа увеличится до заданной величины. Если расход газа уменьшится и соответственно произойдет увеличение давления газа, процесс регулирования будет протекать в обратном направлении. Настраивают регулятор на необходимое давление с помощью специальных грузов, причем с увеличением их массы выходное давление газа возрастает.

Астатические регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению не зависимо от величины нагрузки и положения регулирующего клапана. Paвновесие системы возможно только при заданном значении регулируемого параметра, при этом регулирующий клапан может занимать любое положение. Астатические регуляторы часто заменяют пропорциональными.

В пропорциональных (статических) регуляторах в отличие от астатических подмембранная полость отделена от коллектора сальником и соединяется с ним импульсной трубкой, т.е. узлы обратной связи расположены вне объекта. Вместо мембраны действует сила сжатия пружины. Если в астатическом регуляторе малейшее изменение выходного давления газа может привести к перемещению регулирующего клапана из одного крайнего положения в другое, то в статическом полное перемещение клапана из одного крайнего положения в другое происходит только при соответствующем сжатии пружины.

Дроссельные устройства. Дроссельные устройства регуляторов давления клапаны различных конструкций. В регуляторах давления газа применяют односедельные и двухседельные клапаны. На односедельные клапаны действует одностороннее усилие, равное произведению площади отверстия седла на разность давлений с обеих сторон клапана. Наличие усилия только с одной стороны затрудняет процесс регулирования и одновременно увеличивает влияние изменения давления до регулятора на выходное давление. Вместе с тем эти клапаны обеспечивают надежное отключение газа при отсутствии его отбора, что обусловило их широкое применение в конструкциях регуляторов, используемые в ГРП.

Двухседельные клапаны не обеспечивают герметичного закрытия. Это объясняется неравномерностью износа седел, сложностью притирки затвора одновременно к двум седлам, а также тем, что при температурных колебаниях неодинаково изменяются размеры затвора и седла. От размера клапана и величины его хода зависит пропускная способность регулятора. Поэтому регуляторы подбирают в зависимости от максимально возможного потребления газа, а также по размеру клапана и величине его хода.

Регуляторы, устанавливаемые в ГРП, должны работать в диапазоне нагрузок от 0 до максимума.

Пропускная способность регулятора зависит от отношения давлений регулятора, плотности газа и конечного давления. В инструкциях и справочниках имеются таблицы пропускной способности регуляторов при перепаде давления 0, 01 МПа. Для определения пропускной способности регуляторов при других параметрах необходимо делать пересчет.

Мембраны. С помощью мембран энергия давления газа переводится в механическую энергию движения, передающуюся через систему рычагов на клапан. Выбор конструкции мембран зависит от назначения регуляторов давления. В астатических регуляторах постоянство рабочей поверхности мембраны достигается приданием ей поршневой формы и применением ограничителей изгиба гофра.

Наибольшее применение в конструкциях регуляторов нашли кольцевые мембраны. Их использование облегчило замену мембран во время ремонтных работ и позволило унифицировать основные измерительные устройства различных видов регуляторов. Движение мембранного устройства вверх и вниз происходит за счет деформации плоского гофра, образованного опорным диском. Если мембрана находится в крайнее нижнее положение, то активная площадь мембраны - вся ее поверхность. Если мембрана перемещается в крайнее верхнее положение, то ее активная площадь уменьшается по площади диск. С уменьшением диаметра диска разность между максимальной и минимальной активной площадью будет увеличиваться. Следовательно, для подъема кольцевых мембран необходимо постепенное нарастание давления, компенсирующее уменьшение активной площади мембраны. Если мембрана в процессе работы подвергается попеременному давлению с обеих сторон, ставят два диска - сверху и снизу.

У регуляторов низкого входного давления одностороннее давление газа на мембрану уравновешивается пружинами или грузами. У регуляторов высокого или среднего выходного давления газ подводится к обеим сторонам мембраны, разгружая ее от односторонних усилий.

Регуляторы прямого действия подразделяют на пилотные и беспилотные. Пилотные регуляторы (РСД, РДУК и РДВ) имеют управляющее устройство в виде небольшого регулятора, который называется пилотом.

Беспилотные регуляторы (РД, РДК и РДГ) не имеют управляющего устройства и отличаются от пилотных габаритами пропускной способностью.

Рассмотрим наиболее распространенные регуляторы давления прямого действия.

Регуляторы РД-32М или РД-50М. Эти регуляторы беспилотные, прямого действия, различаются по условному проходу 32 и 50мм и обеспечивают подачу газа соответственно до 200 и 750м /ч. Корпус регулятора РД-32М, присоединяют к газопроводу накидными гайками. Устройство и принцип работы Регулятор выполнен из мембранной камеры и крестовины, соединенной накидной гайкой. На конце штока, на резьбе, навернут клапан с контргайкой, вращая который можно регулировать величину наибольшего открытия клапана при сборке регулятора или замене седла в крестовине. В центре мембраны встроен предохранительный сбросной клапан. При любом установившемся режиме работы регулятора его подвижные элементы находятся в равновесии. Усилие от входного давления газа на клапан, уменьшенное рычажной передачей, и усилие пружины уравновешиваются в каждом положении определенным давлением газа снизу мембраны.

1 — мембрана; 2 — регулируемая пружина; 3, 5 — гайки; 4 — регулируемый винт; 6 — пробка; 7 — ниппель; 8, 12 — клапаны; 9 — поршень; 10 — импульсная трубка конечного давления; 11 — рычажной механизм

Рисунок 1 - Регулятор давления РД-32М

Если расход газа или входное давление в процессе работы изменяется, то равновесие подвижной системы нарушается. Под действием преобладающего усилия мембрана через рычажную передачу передвигает клапан в другое равновесное положение, соответствующее новому расходу или входному давлению газа. В случае прекращения расхода возросшее после регулятора давление газа поднимает мембрану вверх, до полного закрытия клапана регулятора. Вследствие возможной не герметичности закрытого клапана выходное давление при отсутствии расхода будет повышаться, а мембрана регулятора поднимается, преодолевая усилие малой пружины. Предохранительный сбросной клапан откроется и за счет сброса какого-то количества газа в атмосферу дальнейший рост давления в сети за регулятором прекратится. Регулятор устанавливается непосредственно на трубопроводе без дополнительного крепления. Вход газа должен соответствовать стрелке, имеющейся на крестовине. Мембранная камера регулятора устанавливается горизонтально, колонкой вверх или вниз, причем во втором случае диапазон настройки регулируемого давления будет на 300 – 400 Па ниже нормального.

Регулятор РДНК - 400. Регулятор давления газа с низким выходным давлением комбинированный.

Завод-изготовитель поставляет регулятор, настроенный на выходное давление 2 кПа, соответствующей настройкой отсечного и сбросного клапанов, входное давление регулируют вращением винта 7. При вращении по ходу часовой стрелки выходное давление увеличивается – а против уменьшается.

1 — сбросной клапан; 2, 20 — гайки; 3 — пружина настройки сбросного клапана; 4 — мембрана рабочая; 5 — штуцер; 6 — пружина настройки входного давления; 7 — винт регулировочный; 8 — камера мембранная; 9, 16 — пружины; 10 — клапан рабочий;

11, 13 — трубки импульсные; 12 — сопло; 14 — стакан; 15 — крышка; 17 — клапан отсечной; 19 — фильтр; 21, 22 — механизм рычажный

Рисунок 2 - Регулятор давления газа РДНК-400

Регулятор РДГД-20. Регулятор давления газа домовый РДГД-20 предназначенный для снижения давления природного газа со среднего до низкого, имеет встроенный отсечный клапан, работает окружающего воздуха от -30° до +50° при температуре. Максимальная пропускная способность 86 м3/ч. При снижении входного давления до 50 кПа она составляет не менее 20 м3/ч. Пропускная способность сбросного клапана не менее 0, 12 м3/ч при давлении 3, 5 кПа; диапазон его настройки на начало срабатывания 2, 8...3, 1 кПа. Отсечный клапан настраивают на срабатывание при снижении выходного давления до 0, 7...11 кПа или повышении его до 4...5 кПа.

1 — штуцер подводящего газопровода; 2 — плунжер ПЗК; 3, 5 — седла; 4 — плунжер; 6 — клапан предохранительно- сбросной; 7, 11, 23, 26, 27, 33 — пружины; 8 — штуцер; 9 —гайка; 10 — шайба; 12 — стакан; 13 — мембрана разгрузочная; 14, 22 — мембраны; 15, 30, 32 — штоки; 16, 19 — трубки импульсные; 17 — головка восприятия статического напора; 18 — штуцер газопровода низкого давления; 20 — толкатель; 21 — коробка; 24, 25 — гайки регулировочные; 28 — втулка; 29 — упор; 31— пробка; 34 — корпус регулятора; 35 — сетка фильтрующая; А — полость подмембранная; Б — полость входная; В — полость надмембранная

Рисунок 3 - Регулятор давления газа РДГД-20

Регулятор РДСК-50. В регуляторе давления газа с выходным средним давлением, скомпонованы независимо работающие регулятор давления, автоматическое отключающее устройство, сбросной клапан, фильтр для отделения пыли.

Завод-изготовитель поставляет регулятор, настроенный на выходное давление 0, 05 МПа, с соответствующей настройкой сборного клапана и отключающего устройства. При настройке выходного давления регулятора, а также срабатывания сбросного клапана и отключающего устройства используют сменные пружины, Входящие в комплект поставки Выходное настраивают вращением направляющей давление. При вращении по ходу часовой стрелки выходное давление увеличивается, а против - уменьшается. Давление срабатывания сбросного клапана регулируют вращением гайки.

Отключающее устройство настраивают, понижая выходное давление сжатием или ослаблением пружины, вращая направляющую, а также повышая выходное давление сжатием или ослаблением пружины, вращая направляющую.

Регулятор устанавливают на горизонтальном участке газопровода стаканом вверх.

1 — клапан отсечный; 2 — седло клапана; 3 — корпус; 4, 20 — мембрана; 5 — крышка;

6 — гайка; 7 — штуцер; 8, 12, 21, 22, 25, 30 — пружины; 9, 23, 24 — направляющие;

10 — стакан; 11, 15, 26, 28 — штоки; 13 — клапан сбросной; 14— мембрана разгрузочная; 16 — седло рабочего клапана; 17 — клапан рабочий; 18, 29 — трубки импульсные; 19 — толкатель; 27 — пробка; 31— корпус регулятора; 32 — сетка-фильтр

Рисунок 4 - Регулятор давления газа РДГ-50

Пуск регулятора после устранения неисправностей, вызвавших срабатывание отключающего устройства, выполняют вывертыванием пробки в результате чего клапан перемещается вниз до тех пор, пока шток под действием пружины переместится влево и западет за выступ штока клапана, удерживая его, таким образом, в открытом положении. После этого пробку ввертывают до упора.

Регулятор устанавливают на горизонтальном участке газопровода стаканом вверх.

Регулятор РДГ-80. Исполнительное устройство с малым и большим регулирующими клапанами, отсечным клапаном и шумогасителем предназначено посредством изменения проходных сечений малого и большого регулирующих клапанов автоматически, поддерживать, заданное выходное давление на всех режимах расхода газа, включая нулевой, и отключать подачу газа в случае аварийного повышения или понижения выходного давления. Исполнительное устройство состоит из литого корпуса, внутри которого установлено большое седло. Седло клапана сменное. К нижней части корпуса крепится мембранный привод. В центральное гнездо тарелки мембраны упирается толкатель, а в него стержень, передающий вертикальное перемещение тарелки мембраны штоку, на конце которого жестко закреплен малый регулирующий клапан. Стержень перемещается во втулках направляющей колонки корпуса. Между выступом и малым клапаном свободно сидит на штоке большой регулирующий клапан, в котором расположено седло малого клапана. Оба клапана подпружинены.

Под большим седлом расположен шумогаситель в виде стакана со щелевыми отверстиями.

1 — стабилизатор давления; 2 — регулятор давления; 3 — входной кран; 4 — отсечной клапан; 5 — рабочий большой клапан, 6 — пружина; 7 — рабочий малый клапан; 8 — манометр; 9 — импульсный газопровод; 10 — поворотная ось отсечного клапана; 11 — поворотный рычаг; 12 — механизм контроля отсечного клапана; 13 — дроссель регулируемый; 14 — шумогаситель

Рисунок 5 - Регулятор РДГ- 80

Стабилизатор предназначен для поддержания постоянного давления на входе в регулятор управления, т. е. для исключения влияния колебаний выходного давления на работу регулятора в целом. Стабилизатор выполнен в виде регулятора прямого действия и включает в себя: корпус, узел мембраны, головку, толкатель, клапан с пружиной, седло, стакан и пружину для настройки стабилизатора на заданное давление перед входом в регулятор управления. Давление по манометру после стабилизатора должно быть не менее 0, 2 МПа (для обеспечения стабильного расхода).

Стабилизатор поддерживает постоянное давление за регулятором посредством поддержания постоянного давления в подмембранной полости исполнительного устройства. Стабилизатор выполнен в виде регулятора прямого действия. В стабилизаторе в отличие от регулятора управления надмембранная полость не соединяется с надмембранной полостью исполнительного устройства, а для настройки регулятора установлена более жесткая пружина. С помощью регулировочного стакана осуществляется настройка регулятора на заданное выходное давление.

Регулятор давления вырабатывает управляющее давление в подмембранной полости исполнительного устройства с целью переустановки регулирующих клапанов системы регулирования. Регулятор управления включает в себя следующие детали и узлы: корпус, головку, узел, мембраны; толкатель, клапан с пружиной, седло, стакан и пружину для настройки регулятора на заданное выходное давление. С помощью регулировочного стакана регулятора управления осуществляется настройка регулятора давления на заданное выходное давление.

Регулируемые дроссели из подмембранной полости исполнительного устройства и на сбросной импульсной трубке служат для настройки на спокойную (без колебаний) работу регулятора. Регулируемый дроссель включает: корпус, иглу с прорезью и пробку.

Манометр предназначен для контроля давления перед регулятором управления.

Механизм контроля отсечного клапана предназначен для непрерывного контроля выходного давления и выдачи сигнала на срабатывания отсечного клапана в исполнительном устройстве при аварийных повышении и понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений. Механизм контроля состоит из разъемного корпуса, мембраны, штока, большой и малой пружины, уравновешивающих действие на мембрану импульса выходного давления.

Фильтр предназначен для очистки газа, питающего стабилизатор, от механических примесей

Газ входного давления поступает через фильтр к стабилизатору, затем к регулятору управления. От регулятора управления или стабилизатора газ через регулируемый дроссель поступает в подмембранную полость и через регулируемый дроссель в подмембранную полость исполнительного устройства. Через дроссельную шайбу надмембранная полость исполнительного устройства связана импульсной трубкой с газопроводом за регулятором. Благодаря непрерывному потоку газа через дроссель давление перед ним а, следовательно, и подмембранной полости исполнительного устройства при работе всегда будет больше выходного давления. Надмембранная полость исполнительного устройства находится под воздействием выходного давления. Регулятор давления или стабилизатор поддерживает за собой постоянное давление, поэтому давление в подмембранной полости также будет постоянным (в установившемся режиме). Любые отклонения выходного давления от заданного вызывают изменения давления в надмембранной полости исполнительного устройства, что приводит к перемещению регулирующего клапана в новое равновесное состояние, соответствующее новым значениям входного давления и расхода, при этом восстанавливается выходное давление. При отсутствии расхода газа малый и большой регулирующие клапаны закрыты, что определяется действием пружин и отсутствием управляющего перепада давления в надмембранной и подмембранной полостях исполнительного устройства и действием выходного давления. При наличии минимального потребления газа образуется управляющий перепад давления в надмембранной и подмембранной полостях исполнительного устройства, в результате чего мембрана под действием образовавшейся подъемной силы придет в движение. Через толкатель и стержень движение мембраны передается на шток, на конце которого жестко закреплен малый клапан, в результате чего открывается проход газа через образовавшуюся щель между уплотнением малого клапана и малым седлом, которое непосредственно установлено в большом клапане. При этом клапан под действием пружины и входного давления прижат к большому седлу, поэтому расход определяется проходным сечением малого клапана. При дальнейшем увеличении расхода газа под действием управляющего перепада давления в указанных полостях исполнительного устройства мембрана придет в дальнейшее движение и шток своим выступом начнет открывать большой клапан и увеличит проход газа через дополнительно образовавшуюся щель между уплотнением клапана и большим седлом. При уменьшении расхода газа большой клапан под действием пружины и отходящего в обратную сторону под действием измененного управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства штока с выступами уменьшит проходное сечение большого клапана и в дальнейшем перекроет большое седло. Регулятор начнет работать в режимах малых нагрузок.

При дальнейшем уменьшении расхода газа малый клапан под действием пружины и измененного управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства вместе с мембраной придет в дальнейшее движение в обратную сторону и уменьшит расход газа.

При отсутствии расхода газа малый клапан перекроет малое седло. В случае аварийного повышения и понижения выходного давления мембрана механизма контроля перемещается влево и вправо, рычаг отсечного клапана выходит из соприкосновения со штоком, отсечной клапан под действием пружины перекроет расход газа регулятором.

Регулятор давления конструкции Казанцева (РДУК). Отечественная промышленность выпускает эти регуляторы с условным проходом 50, 100 и 200мм.

Регулятор РДУК-2 состоит из следующих элементов: регулирующего клапана с мембранным приводом (исполнительный механизм); регулятора управления (пилот); дросселей и соединительных трубок. Газ начального давления до поступления в регулятор управления проходит через фильтр, что улучшает условия работы пилота. Мембрана регулятора по периферии зажата между корпусом и крышкой мембранной коробки, а в центре - между плоским и чашеобразным дисками. Чашеобразный диск упирается в проточку крышки, что обеспечивает центрирование мембраны перед ее зажимом.

РДУК-2 состоит из собственно регулятора и регулятора управления — пилота.

Рисунок 6 - Регулятор РДУК-2

Газ городского (входного) давления через фильтр по трубке поступает в надклапанное пространство пилота. Своим давлением газ прижимает плунжеры регулятора и пилота к седлам; давление в рабочем газопроводе отсутствует. Медленно плавно вкручиваем стакан пилота.

Давление сжимаемой пружины преодолевает давление газа в надклапанном пространстве пилота и усилие пружины — открывается клапан пилота, и газ из надклапанного пространства пилота поступает в подклапанное и далее по соединительной трубке через дроссель, под мембрану регулятора. Часть газа через дроссель сбрасывается в рабочий газопровод. Из-за непрерывного движения газа через дроссель давление под мембраной регулятора несколько больше давления в выходном газопроводе.

Под воздействием перепада давления мембрана приподнимается, приоткрывая клапан регулятора — газ пошел к потребителю. Вкручиваем стакан пилота до тех пор, пока давление в выходном газопроводе станет равным заданному рабочему.

При изменении расхода газа у потребителя в рабочем газопроводе изменяется давление, благодаря импульсной трубке изменяется давление над мембраной пилота, которая опускается и, сжимая пружину, или приподнимаясь под воздействием пружины, прикрывает или приоткрывает, соответственно, клапан пилота. При этом уменьшается или увеличивается подача газа через трубку под мембрану регулятора давления.

Например, при уменьшении расхода газа давление повышается, клапан пилота прикрывается и клапан регулятора тоже прикроется, восстанавливая давление в рабочем газопроводе до заданного.

При увеличении расхода и снижении давления клапана пилота и регулятора приоткрываются, давление в рабочем газопроводе поднимается до заданного. Регулятор давления блочный Казанцева РДБК состоит из трех узлов: регулятор; стабилизатор; пилот.

Клапан, регулирующий по конструкции аналогичен клапану РДУК и отличается наличием импульсной колонки с тремя регулирующими дросселями

В середину гнезда тарелки мембраны упирается толкатель, а на него давит шток, который свободно перемещается в колонне. На верхний конец шока свободно навешен золотник клапана. Плотное закрытие седла клапана обеспечивается за счет массы золотника и давления газа на него.

Газ, выходящий из пилота, по импульсной трубке поступает под мембрану регулятора и частично по трубке сбрасывается в выходной газопровод. Для ограничения этого сброса в месте соединения трубки с газопроводом устанавливают дроссель диаметром мм, за счет чего достигается получение необходимого давления газа под мембраной регулятора при незначительном расходе газа через пилот. Импульсная трубка соединяет надмембранную полость регулятора с выходным газопроводом. Надмембранная полость пилота, отделенная от его выходного штуцера, Также сообщается с выходным газопроводом через импульсную трубку. Если давление газа на обе стороны мембраны регулятора одинаково, то клапан регулятора закрыт. Клапан может быть открыт только в том случае, если давление газа под мембраной достаточно для преодоления давления газа на клапан сверху и преодоления силы тяжести мембранной подвески.

Регулятор работает следующим образом. Газ начального давления из нaдклапанной камеры регулятора попадает в пилот. Пройдя пан пилота, газ движется по импульсной трубке, проходит через дроссель и поступает в газопровод после регулирующего клапана.

Клапан пилота, дроссель и импульсные трубки представляют собой усилительное устройство дроссельного типа.

Импульс конечного давления, воспринимаемый пилотом, усиливается дроссельным устройством, трансформируется в командное давление и по трубке передается в подмембранное пространство исполнительного механизма, перемещая регулирующий клапан.

Регулятор РБК-1. Регулятор давления РДБК-1 - модернизация рассмотренного выше регулятора РДУК-2, а также статическое устройство прямого и непрямого действия с командным прибором - регулятором управления. Регулятор поддерживает заданное выходное давление при переменном входном давлении и при изменении расхода газа от нуля до максимального. Регуляторы могут применяться на закольцованных и тупиковых городских ГРП, а также на ГРП промышленных и коммунальных пред приятий. В зависимости от исполнения в состав регулятора давления типа РДБК могут включаться различные приборы.

Газовые фильтры.

Для очистки газа от механических примесей и предотвращения засорения импульсных трубок, дроссельных отверстий, износа запорных и дроссельных органов арматуры устанавливают фильтры.

а — угловой сетчатый; б — волосяной: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — сетка;

4 — прессованное волокно; 5 — кассета

Рисунок 9 - Газовые фильтры

В зависимости от типа регулятор и давления газа применяют различные конструкции фильтров.

В газорегуляторных установках с условным проходом до 50мм устанавливают угловые сетчатые фильтры, в которых фильтрующий элемент – обойма, обтянутая мелкой сеткой. В газорегуляторных пунктах с регуляторами с условным проходом более 50мм применяют чугунные волосяные фильтры. Фильтр состоит из корпуса, крышки и кассеты. Обойма кассеты с обеих сторон обтянута металлической сеткой, которая задерживает крупные частицы механических примесей. Более мелкая пыль оседает внутри кассеты на прессованном волокне, которое смазывают специальным маслом.

Кассета фильтра оказывает сопротивление потоку газа, что вызывает перепад давлений до фильтра и после него. Повышение перепада давления газа в фильтре более 10 000 Па не допускается, так как это может вызвать унос волокна из кассеты.

Чтобы уменьшить перепады давления, кассеты фильтра рекомендуется периодически очищать (вне здания ГРП). Внутреннюю полость фильтра следует протирать тряпкой, смоченной в керосине.

Устройство фильтра, предназначенного для ГРП, оборудованного регуляторами РДУК. Фильтр состоит из сварного корпуса с присоединительными патрубками для входа и выхода газа, крышки и заглушки. Со стороны входа газа внутри корпуса приварен металлический лист, защищающий сетку от прямого попадания твердых частиц. Твердые частицы, поступающие с газом, ударяясь в металлический лист, собираются в нижней части фильтра, откуда их периодически удаляют через люк. Внутри корпуса имеется сетчатая кассета, заполненная капроновой нитью.

Рисунок 12 - Сильфонный дифманометр

Виды применяемых материалов

Требования к помещениям ГРП

Здания ГРП должны относиться к I и II степени огнестойкости класса СО, быть одноэтажными, бесподвальными, с совмещенной кровлей.

Допускается размещение ГРП встроенными в одноэтажные газифицируемые производственные здания, котельные, пристроенными к газифицируемым производственным зданиям, бытовым зданиям производственного назначения, на покрытиях газифицируемых производственных зданий I и II степени огнестойкости класса СО, с негорючим утеплителем и на открытых огражденных площадках, а также в контейнерах ГРПБ.

Здания, к которым допускается пристраивать и встраивать ГРП, должны быть не ниже II степени огнестойкости класса СО с помещениями категорий Г и Д. Строительные конструкции зданий (в пределах примыкания ГРП) должны быть противопожарными I типа, газонепроницаемыми.

Здания ГРП должны иметь покрытие (совмещенную кровлю) легкой конструкции массой не более 70 кг/м² (при условии уборки снега в зимний период).

Применение покрытий из конструкций массой более 70 кг/м² допускается при устройстве оконных проемов, световых фонарей или легко сбрасывасываемых панелей общей площадью не менее 500 см² на 1 м³ внутреннего объема помещения.

Помещения, в которых расположены газорегуляторные установки ГРУ, а также отдельно стоящие и пристроенные ГРП и ГРПБ должны отвечать требованиям для помещений категории А.

Материал полов, устройство окон и дверей помещений регуляторных залов должны исключать образование искр.

Стены и перегородки, отделяющие помещения категории А от других помещений, следует предусматривать противопожарными I типа, газонепроницаемыми, они должны опираться на фундамент. Швы стен и фундаментов всех помещений ГРП должны быть перевязаны. Разделяющие стены из кирпича следует отштукатурить с двух сторон.

Вспомогательные помещения должны иметь самостоятельный выход наружу из здания, не связанный с технологическим помещением. Двери ГРП следует предусматривать противопожарными, открывающимися наружу.

Устройство дымовых и вентиляционных каналов в разделяющих стенах (внутренних перегородках), а также в стенах здания, к которым пристраивается (в пределах примыкания) ГРП, не допускается.

Необходимость отопления помещения ГРП следует определять в зависимости от климатических условий.

В помещениях ГТП следует предусматривать естественное и (или) искусственное освещение и естественную постоянно действующую вентиляцию, обеспечивающую не менее трехкратного воздухообмена в I час.

12 3 4 Следующая ⇒