Infrastruktura gazociągów obejmuje szeroką gamę urządzeń sterujących. Większość z nich skupia się na zapewnieniu bezpiecznej pracy systemu oraz możliwości kontroli poszczególnych parametrów pracy. Jednym z najważniejszych urządzeń tego typu jest automatyczny regulator ciśnienia gazu.
Zasada działania urządzenia
Proces pracy jest realizowany dzięki funkcjom dwóch części armatury gazowej - mechaniki wykonawczej i samego reduktora. Pierwsza część pełni rolę czułego elementu, dzięki czemu takie urządzenia można w zasadzie uznać za automatyczne. Organy wykonawcze regulatora ciśnienia gazu w trybie ciągłym porównują aktualne wskaźniki obsługiwanego środowiska i standardowe wartości robocze, które zostały pierwotnie ustawione przez operatora dla określonej sesji roboczej. Ponadto, gdy wykryta zostanie rozbieżność we wskaźnikach, ten sam mechanizm generuje sygnał dla systemu regulacyjnego, który koryguje wartośćciśnienie, zwiększając je lub zmniejszając. Ponadto sposób wpływania na wydajność może być różny - zależy to od środowiska energetycznego zasilacza. Na przykład można wykorzystać potencjał tego samego gazu lub ładunku z zewnętrznego źródła - hydraulicznego, termicznego, elektrycznego itp.
Istnieją również modele, które realizują bezpośrednią zasadę regulacji. Oznacza to, że wrażliwy lub wykonawczy mechanizm jest odpowiedzialny zarówno za porównywanie docelowych wskaźników systemu, jak i za ich korygowanie. Takie urządzenia, w szczególności, obejmują sprężynowe regulatory ciśnienia gazu. Zasada działania takiej armatury polega na sterowaniu membraną, co mechanicznie wpływa na stan obsługiwanego układu. Zazwyczaj takie modele są używane w sieciach dystrybucji gazu, które wymagają szybkiego i bezpośredniego mechanizmu sterowania.
Projekt zbrojenia
Głównymi elementami tego typu regulatorów są zawory stosowane w różnych formach. Na przykład tym łącznikiem może być zawór, membrana, wąż i dysk. Istnieją w pewien sposób kombinowane regulatory ciśnienia gazu, w konstrukcji których zastosowano zasuwy siodełkowe i zaworowe. Wśród zalet takich urządzeń eksperci przypisują wysoką szczelność systemu uszczelniającego. W przypadku rurociągów o dużej przepustowości stosuje się zawory dwugniazdowe, w których powierzchnia przekroju przepływu jest większa niż w przypadku innych regulatorów. Bramy żaluzjowe są również szeroko rozpowszechnione na dużych stacjach. Działają dwuetapowo i wymagająprzy użyciu zewnętrznych źródeł energii, ale są one niezawodne przy kontrolowaniu dużych objętości przepływu gazu.
Błony są używane jako wrażliwy narząd. Niektóre systemy zakładają zastosowanie ich jako urządzeń napędowych. Sama membrana może być falista lub płaska, ale w obu przypadkach sztywność i wytrzymałość na różne obciążenia są bardzo zróżnicowane.
Zgodnie z normami technicznymi urządzenie reduktorów ciśnienia gazu z elementami odcinającymi i sterującymi musi spełniać następujące wymagania:
- Strefa martwa działania w swojej wartości nie powinna przekraczać 2,5% poziomu maksymalnego ciśnienia wylotowego.
- Zakres proporcjonalności dla reduktorów butlowych i kombinowanych nie powinien być wyższy niż 20% górnego limitu ciśnienia wylotowego.
- W warunkach nagłych spadków ciśnienia w obwodzie czas przejścia technicznego regulacji nie powinien przekraczać 1 min.
Odmiany konstrukcji technicznych
Reduktory do środowisk gazowych są klasyfikowane według kilku cech technicznych i strukturalnych. W szczególności podział dotyczy liczby stopni redukcji (redukcji), złożoności konstrukcji mechanicznej oraz sposobu próbkowania wyjściowego impulsu ciśnienia.
Jeśli chodzi o pierwszą cechę, istnieją modele jedno- i dwustopniowe, które różnią się charakterystyką zużycia. Na przykład regulator ciśnienia gazu do domu zprzy natężeniu przepływu nie większym niż 25 m3/h jest bardziej prawdopodobne, że będzie mieć dwa stopnie redukcji. Ten schemat działania charakteryzuje się większą stabilnością sterowania i wielopoziomowym bezpieczeństwem, realizowanym za pomocą elementów pomocniczych. W systemach o zwiększonym zużyciu gazu częściej stosowane są urządzenia jednostopniowe.
Pod względem złożoności konstrukcji rozróżnia się regulatory proste i kombinowane, które również można podzielić ze względu na zestaw funkcji. W pierwszym przypadku realizowane jest tylko zadanie redukcji ciśnienia, natomiast w drugim przewidziano również możliwości wytłumienia hałasu w rurociągu, zabezpieczenia zaworów i filtracji. Zgodnie z układem próbkowania impulsowego można podzielić regulatory ciśnienia gazu z bezpośrednią kontrolą wskaźników wyjściowych oraz urządzenia z zewnętrznym podłączeniem wrażliwych elementów. Głównym problemem stosowania drugiej zasady próbkowania jest obowiązkowe przestrzeganie warunku utrzymania stabilności przepływu na badanym obwodzie, w przeciwnym razie dane będą nieprawidłowe.
Reduktory ciśnienia gazu do użytku domowego i komercyjnego
Strukturalna, funkcjonalna i ergonomiczna konstrukcja zaworów odcinających ostatecznie sprowadza się do wymagań konkretnego zastosowania. Nacisk kładziony jest na bezpośrednie parametry pracy, w tym ciśnienie wylotowe, zakresy pomiarowe, natężenia przepływu itp. Tym samym regulatory ciśnienia gazu do sieci domowych z reguły charakteryzują się niską przepustowością i skromnym zakresem możliwościustawienia. Z drugiej strony takie okucia nastawione są na bezpieczeństwo i łatwość użytkowania. W praktyce regulatory domowe są stosowane w instalacjach gazowych do kotłów, pieców, palników i innych urządzeń AGD.
Zastosowania przemysłowe i komercyjne stawiają wyższe wymagania w zakresie kontroli gazu. Urządzenia tego typu wyróżniają się rozszerzonymi zakresami ciśnień wyjściowych i wejściowych, dokładnymi ustawieniami, wyższą przepustowością oraz dodatkowymi funkcjami. Podobne modele stosują służby gazownicze, które kontrolują zaopatrzenie obiektów socjalnych, gastronomicznych, przemysłowych, inżynieryjnych itp. Zauważono już, że istnieją różne organy regulacyjne pod względem złożoności projektu. Nie oznacza to jednak, że na przykład w sektorze przemysłowym stosuje się tylko wielofunkcyjne urządzenia kombinowane. Najprostsze elementy sterujące mogą być przydatne w fabrykach ze względu na ich wysoką niezawodność i łatwość konserwacji.
Reduktor gazu z regulatorem ciśnienia
Reduktor jest autonomicznym urządzeniem przeznaczonym do kontroli ciśnienia mieszanki gazowej na wylocie dowolnego zbiornika lub rurociągu. Główna klasyfikacja w tym przypadku polega na podziale węzłów regulacyjnych zgodnie z zasadą działania. W szczególności rozróżnia się urządzenia odwrotne i bezpośrednie. Reduktor o działaniu odwrotnym działa w celu zmniejszenia ciśnienia podczas ulatniania się gazu. Konstrukcja takich urządzeń obejmuje zawory, komory do buforowania mieszanki,śruba regulacyjna i okucia. Działanie bezpośrednie oznacza, że regulator będzie pracował w celu zwiększenia ciśnienia po uwolnieniu gazu.
Modele reduktorów wyróżniają się również rodzajem podawanego gazu, liczbą etapów redukcji oraz miejscem zastosowania. Na przykład istnieją regulatory ciśnienia gazu do butli, sieci rurociągów i ramp (palników). W przypadku butli rodzaj gazu determinuje sposób podłączenia urządzenia. Prawie wszystkie modele reduktorów, z wyjątkiem acetylenowych, są połączone z cylindrami za pomocą nakrętek złączkowych. Urządzenia pracujące z acetylenem są zwykle mocowane do zbiornika za pomocą zacisków ze śrubą oporową. Istnieją również różnice zewnętrzne między skrzyniami biegów – może to być oznaczenie kolorem oraz wskazanie informacji o mieszance roboczej.
Regulatory statyczne i astatyczne
W układach statycznych charakter regulacji jest niestabilny w miejscach bezpośredniego mechanicznego kontaktu z czynnikiem roboczym i zaworami odcinającymi. W celu zwiększenia stabilności takiego regulatora wprowadza się dodatkowe sprzężenie zwrotne wyrównujące wartości ciśnień. Ponadto należy zauważyć, że rzeczywista wartość ciśnienia w tym przypadku będzie różnić się od wartości standardowej do momentu przywrócenia nominalnego obciążenia elementu czułego.
Tradycyjna wersja statycznego reduktora ciśnienia gazu posiada własne urządzenie stabilizujące w postaci sprężyny - dla porównania w innych wersjach zastosowano obciążnik kompensacyjny. W czasie pracy siła, którarozwija sprężynę, musi odpowiadać stopniowi własnego odkształcenia. Największy stopień kompresji uzyskuje się w sytuacjach, gdy membrana całkowicie zamyka kanał regulacyjny.
Reduktory astatyczne przy dowolnym obciążeniu niezależnie doprowadzają wskaźnik ciśnienia do żądanej wartości. Przywrócona zostaje również pozycja organu regulacyjnego. Jednak mechanika wykonawcza z reguły nie ma jasnego stanowiska – w różnych momentach regulacji może być w dowolnej pozycji. Astatyczne urządzenia sterujące są częściej używane w sieciach o wysokiej zdolności do samopoziomowania wydajności.
Izodromiczny regulator przepustnicy
Jeżeli system kontroli ciśnienia statycznego można scharakteryzować jako model ze sprzężeniem zwrotnym, wówczas urządzenia izodromiczne wchodzą w interakcję z elementami elastycznego odzyskiwania. Początkowo w momencie ustalenia odchylenia od wartości zadanej regulator przyjmie pozycję odpowiadającą wartości proporcjonalnej do odchylenia od normy. Jeśli ciśnienie nie powróci do normy, zawór gazu będzie przesuwał się w kierunku kompensacji, aż wskaźniki powrócą do normy.
Z punktu widzenia charakteru działania regulator izodromiczny można nazwać urządzeniem pośrednim pomiędzy modelami astatycznymi i statycznymi. W każdym razie istnieje wysoki stopień niezależności tej mechaniki regulacyjnej. Istnieje również rodzaj wzmocnienia izodromicznego z wyprzedzeniem. To urządzenie różni się tym, że szybkość przemieszczania się organu wykonawczego początkowo przekracza szybkość zmiany ciśnienia. Czyli technologiadziała przed krzywą, oszczędzając czas na przywrócenie parametru. Jednocześnie regulatory wstępne pobierają więcej mocy z zewnętrznego źródła.
Teraz możemy przejść do rozważenia konkretnych modeli reduktorów ciśnienia gazu. Poniżej przedstawiamy zestawienie najlepszych przedstawicieli segmentu.
Producenci regulatorów
Urządzenie do kontrolowania i kontrolowania przepływu mieszanin gazowych w Rosji jest szeroko reprezentowane zarówno przez producentów krajowych, jak i zagranicznych. W szczególności zakład Gazapparat oferuje precyzyjne regulatory serii RDNK, które stabilnie utrzymują wydajność w systemie, niezależnie od aktywności poboru gazu. Kolejnym producentem wysokiej jakości urządzeń do regulacji ciśnienia w gazociągach jest przedsiębiorstwo Metran, które wraz z dużą zagraniczną firmą Emerson opracowuje systemy kontrolno-pomiarowe. Produkt ten znajduje zastosowanie w przemyśle i gospodarstwach domowych. Na przykład usługi gazowe wykorzystują systemy serii 1098-EGR w zarządzanych gospodarstwach, które charakteryzują się szybką reakcją, dokładnymi ustawieniami parametrów i wysoką wydajnością. Podstawowe modyfikacje są odpowiednie dla przewodów doprowadzających paliwo gazowe do sieci i lokalnych punktów poboru. Przedsiębiorstwo GasTech kompleksowo podchodzi do zadań kontroli zużycia paliw i gazu. Specjaliści przedsiębiorstwa opracowują indywidualne rozwiązania do obsługi instalacji gazowych różnego typu, niezależnie od ich sprzężenia z innymi urządzeniami.
Operacjaregulator
W korpusie urządzenia znajduje się kilka otworów łączących o różnych średnicach. Konfigurację systemu połączeń należy dobrać w oparciu o specyficzne warunki pracy. Uważa się, że najpopularniejsze formaty kanałów mieszczą się w zakresie rozmiarów od 0,25 do 1 cala. Połączenia te są odpowiednie dla podstawowych kształtek i adapterów łączonych za pomocą obrotowych podkładek.
Po upewnieniu się, że regulator można wprowadzić do konkretnego systemu, można przystąpić do instalacji bezpośredniej. Wykonuje się go zgodnie z następującą instrukcją:
- Dołącz zawór do obwodów roboczych, sprawdzając obecność gazu. Całkowicie zamknij zawór i wyjmij korek, aby zabezpieczyć zawór odcinający, jeśli jest.
- Powoli odciągnij dźwignię przeładowania. Skok powinien być mały - około 10 mm.
- Podnieś drugi etap, ale stopniowo, aby nie było skurczu gazu. Jeśli to możliwe, niewielki wyciek można pozostawić przez zawór odcinający.
- Zaślepka zaworu odcinającego jest włożona z powrotem.
- Powoli zamknij zawór wylotowy po naprawie przecieków procesowych.
Podczas procesu instalacji można dokonać podstawowych ustawień regulatora ciśnienia gazu dla kilku parametrów: przepływu, pozycji odcięcia, maksymalnego ciśnienia itp. Z reguły określone wartościpobierane są z projektu danych lub z paszportu producenta urządzenia. Zaleca się dokonywanie ustawień z odchyleniami nie większymi niż 10% od ustawionych wdokumentacja. Do kontroli ciśnienia roboczego służy klucz nasadowy. Obracając za jego pomocą końcówkę wtyczki, możesz zwiększyć lub zmniejszyć podaną wartość.
Wniosek
Zastosowanie zaworów sterujących, aw szczególności zaworów sterujących w eksploatacji urządzeń gazowych, jest środkiem niezwykle ważnym nie tylko z punktu widzenia realizacji zadań technologicznych, ale również jako warunek zapewnienia bezpieczeństwa. W dużych przedsiębiorstwach, stacjach i kompleksach z trybem hydraulicznym do obsługi sieci dystrybucji gazu, urządzenia sterujące są instalowane w kilku punktach, automatycznie kontrolując procesy ruchu mieszanin roboczych.
Jaka jest potrzeba stosowania armatury gazowej w praktyce? Spadek i wzrost ciśnienia wpływa na stan urządzeń i sieci rurociągów, co jest szczególnie ważne ze względu na wybuchowy charakter mediów gazowych jako takich. Regulacja jest również wymagana jako warunek zgodności z ustalonymi wielkościami dystrybucji mieszanin różnymi kanałami w ramach tego samego systemu. Zarządzanie w tym sensie oznacza kontrolowanie intensywności ruchu gazu zgodnie z określonymi potrzebami i warunkami pracy.
Oczywiście nie tylko na potrzeby przemysłu, reduktory ciśnienia są stosowane w urządzeniach obsługujących mieszanki gazowe. Zarówno palniki kompaktowe, jak i kotły z kotłami na ten rodzaj paliwa wymagają również podłączenia urządzeń sterujących. Inną rzeczą jest to, że istnieją różne schematy i konfiguracje do kontrolowania przepływu gazu. Dlatego jest ich wieleodmiany skrzyń biegów i regulatorów, których konstrukcja jest zorientowana na potrzeby konkretnego użytkownika.
