Газопроводната инфраструктура включва широка гама от контролни устройства. Повечето от тях се фокусират върху осигуряването на безопасна работа на системата и възможността за контрол на отделните експлоатационни параметри. Едно от най-важните устройства от този тип е автоматичният регулатор на налягането на газа.
Принципът на действие на устройството
Работният процес се осъществява благодарение на функциите на две части на газовата арматура - изпълнителната механика и самия регулатор. Първата част действа като чувствителен елемент, поради което такива устройства по принцип могат да се считат за автоматични. Изпълнителните органи на регулатора на налягането на газа в постоянен режим сравняват текущите показатели на обслужваната среда и стандартните работни стойности, които първоначално са зададени от оператора за конкретна работна сесия. Освен това, когато се открие несъответствие в индикаторите, същият механизъм генерира сигнал за регулаторната система, който коригира стойносттаналягане, увеличавайки или намалявайки го. Освен това начинът на влияние върху производителността може да бъде различен - зависи от енергийната среда на захранването. Например може да се използва потенциалът на същия газ или заряд от външен източник - хидравличен, термичен, електрически и др.
Има и модели, които прилагат директния принцип на регулиране. Тоест, чувствителен или изпълнителен механизъм е отговорен както за сравняването на целевите индикатори на системата, така и за коригирането им. Такива устройства включват по-специално пружинни регулатори на налягането на газа. Принципът на действие на такива фитинги е да управляват диафрагмата, което механично влияе върху състоянието на обслужваната система. Обикновено такива модели се използват в газоразпределителни мрежи, които изискват бърз и директен механизъм за управление.
Дизайн на арматура
Основните елементи на този тип регулатори включват клапани, които се използват в различни форми. Например, този фитинг може да бъде клапан, диафрагма, маркуч и диск. Има по някакъв начин комбинирани регулатори на налягането на газа, в дизайна на които се използват седлови и клапанни врати. Сред предимствата на такива устройства експертите приписват високата херметичност на уплътнителната система. За тръбопроводи с висока пропускателна способност се използват двуседални клапани, при които площта на потока е по-голяма от тази на други регулатори. Капаците на вратите също станаха широко разпространени на големите станции. Те работят на два етапа и изискватизползват външни енергийни източници, но са надеждни при контролиране на големи обеми газов поток.
Мембраните се използват като чувствителен орган. Някои системи предполагат използването им като задвижващи устройства. Самата мембрана може да бъде гофрирана или плоска, но и в двата случая твърдостта и способността да издържат на различни натоварвания варират значително.
Съгласно техническите стандарти, устройството на регулаторите на налягането на газа със спирателни и управляващи елементи трябва да отговаря на следните изисквания:
- Мъртвата зона на работа в нейната стойност не трябва да надвишава 2,5% от нивото на максималното изходящо налягане.
- Пропорционалната лента за бутилирани и комбинирани регулатори също не трябва да е по-висока от 20% от горната граница на изходното налягане.
- При условия на внезапни спадове на налягането във веригата, времето за технически преход на регулиране не трябва да надвишава 1 мин.
Разновидности на технически дизайн
Регулаторите за газови среди се класифицират според няколко технически и структурни характеристики. По-специално, разделението се отнася до броя на редукционните (редукционни) степени, сложността на механичния дизайн и метода за вземане на проби от импулса на изходното налягане.
Що се отнася до първата функция, има едно- и двустепенни модели, които се различават по характеристики на консумация. Например регулатор на налягането на газа за дом сс дебит не повече от 25 m3/h е по-вероятно да има два етапа на редукция. Тази схема на работа се характеризира с по-висока стабилност на управлението и многостепенна сигурност, реализирана чрез помощни компоненти. В системи с повишена консумация на газ по-често се използват едностепенни устройства.
По сложност на дизайна се разграничават прости и комбинирани регулатори, които също могат да бъдат разделени според набора от функции. В първия случай се изпълнява само задачата за намаляване на налягането, докато във втория са предвидени и възможности за потискане на шума в тръбопровода, защита на клапана и филтриране. Според системата за вземане на импулси могат да се разделят регулаторите на налягането на газа с директно управление на изходните индикатори и устройствата с външно свързване на чувствителни елементи. Основният проблем при използването на втория принцип на вземане на проби е задължителното спазване на условието за поддържане на стабилността на потока в изследваната верига, в противен случай данните ще бъдат неверни.
Домакински и търговски регулатори на налягането на газа
Структурният, функционален и ергономичен дизайн на спирателните вентили в крайна сметка се свежда до изискванията на конкретно приложение. Акцентът е върху директните работни параметри, включително изходно налягане, обхвати на измерване, дебит и др. По този начин регулаторите на налягането на газа за битови мрежи, като правило, се характеризират с ниска пропускателна способност и скромен диапазон от възможности занастройки. От друга страна, такива фитинги са фокусирани върху безопасността и лекотата на използване. На практика битовите регулатори се използват в системи за газоснабдяване на котли, печки, горелки и други домакински уреди.
Индустриалните и търговски приложения поставят по-високи изисквания към газовия контрол. Устройствата от този тип се отличават с разширени диапазони на изходно и входно налягане, точни настройки, по-висока производителност и допълнителни функции. Подобни модели се използват от газовите служби, които контролират доставките на социални обекти, обществено хранене, индустрия, инженеринг и т. н. Вече беше отбелязано, че има различни регулатори по отношение на сложността на проектирането. Но това не означава, че в индустриалния сектор например се използват само многофункционални комбинирани устройства. Най-простите контроли могат да бъдат полезни във фабриките поради тяхната висока надеждност и поддръжка.
Газ редуктор с регулатор на налягане
Редукторът е автономно устройство, предназначено да контролира налягането на газовата смес на изхода на всеки контейнер или тръбопровод. Основната класификация в този случай включва разделянето на регулаторните възли според принципа на действие. По-специално се разграничават обратни и директни устройства. Редукторът с обратно действие работи за намаляване на налягането при изтичане на газа. Конструкцията на такива устройства включва клапани, камери за буфериране на сместа,регулиращ винт и фитинги. Директно действие означава, че регулаторът ще работи за повишаване на налягането, когато газът се освободи.
Моделите редуктори се отличават и по вида на подавания газ, броя на редукционните степени и мястото на употреба. Например има регулатори на налягането на газа за бутилки, тръбни мрежи и рампи (горелки). В случай на бутилки, видът на газа ще определи как е свързано устройството. Почти всички модели редуктори, с изключение на ацетиленовите, са свързани към цилиндрите с помощта на съединителни гайки. Устройствата, работещи с ацетилен, обикновено се фиксират към резервоара със скоби със спирателен винт. Има и външни разлики между скоростните кутии - това може да бъде цветна маркировка и индикация за информация за работната смес.
Статични и астатични регулатори
При статичните системи естеството на регулиране е нестабилно в местата на директен механичен интерфейс с работната среда и спирателните вентили. За да се увеличи стабилността на такъв регулатор, се въвежда допълнителна обратна връзка, която изравнява стойностите на налягането. Освен това трябва да се отбележи, че действителната стойност на налягането в този случай ще се различава от стандартната, докато се възстанови номиналното натоварване на чувствителния елемент.
Традиционната версия на статичния регулатор на налягането на газа осигурява собствено стабилизиращо устройство под формата на пружина - за сравнение, други версии използват компенсираща тежест. По време на работния момент силата, кояторазвива пружината, трябва да съответства на степента на собствената си деформация. Най-голяма степен на компресия се получава в ситуации, когато мембраната напълно затваря регулиращия канал.
Астатичните регулатори при всяко натоварване независимо довеждат индикатора за налягане до желаната стойност. Възстановява се и позицията на регулаторния орган. Изпълнителната механика обаче, като правило, няма ясна позиция - в различни моменти на регулиране тя може да бъде във всяка позиция. Астатичните контролни устройства се използват по-често в мрежи с висока способност за самонивелиране.
Изодромен регулатор на дроселната клапа
Ако система за статично управление на налягането може да се характеризира като модел с твърда обратна връзка, тогава изодромните устройства взаимодействат с еластичните елементи за възстановяване. Първоначално, в момента на фиксиране на отклонението от зададената стойност, регулаторът ще заеме позиция, която съответства на стойност, пропорционална на отклонението от нормата. Ако налягането не се върне към нормалното, газовият клапан ще се придвижи към компенсация, докато индикаторите се върнат към нормалното.
От гледна точка на естеството на работа, изодромният регулатор може да се нарече средно устройство между астатични и статични модели. Но във всеки случай има висока степен на независимост на тази регулаторна механика. Има и един вид изодромно подсилване с аванс. Това устройство се различава по това, че скоростта на изместване на изпълнителния орган първоначално надвишава скоростта на промяна на налягането. Тоест технологияработи пред кривата, спестявайки време за възстановяване на параметъра. В същото време предварителните регулатори черпят повече енергия от външен източник.
Сега можем да преминем към разглеждането на конкретни модели регулатори на налягането на газа. По-долу е представен преглед на най-добрите представители на сегмента.
Производители на регулатори
Устройството за контрол и контрол на потока от газови смеси в Русия е широко представено както от местни, така и от чуждестранни производители. По-специално заводът Gazapparat предлага високоточни регулатори от серията RDNK, които стабилно поддържат производителността в системата, независимо от активността на потреблението на газ. Друг производител на висококачествени устройства за регулиране на налягането в газопроводите е предприятието Metran, което разработва системи за управление и измерване заедно с голяма чуждестранна компания Emerson. Този продукт се използва в промишлеността и домакинствата. Например, газовите услуги използват системи от серия 1098-EGR в управлявани ферми, които се характеризират с бърза реакция, точни настройки на параметрите и висока производителност. Основните модификации са доста подходящи за линии за подаване на газ към мрежата и местните приемни точки. Предприятието GasTech има цялостен подход към задачите за контрол на потреблението на гориво и газ. Специалистите на предприятието разработват индивидуални решения за обслужване на газови инсталации от различни видове, независимо от свързването им с друго оборудване.
Операциярегулатор
В тялото на устройството има няколко свързващи отвора с различни диаметри. Конфигурацията на системата за свързване трябва да бъде избрана въз основа на специфичните условия на работа. Най-често срещаните канални формати се считат за размери от 0,25 до 1 инч. Тези връзки са подходящи за основни фитинги и адаптери, свързани с въртящи се шайби.
След като се уверите, че регулаторът може да бъде въведен в конкретна система, можете да продължите към директната инсталация. Извършва се съгласно следните инструкции:
- Включете вентила в работните вериги, като проверите за наличие на газ. Затворете напълно вентила и извадете щепсела, за да защитите спирателния вентил, ако има такъв.
- Бавно дръпнете назад ръкохватката. Ходът трябва да е малък - около 10 мм.
- Включете втория етап, но постепенно, за да няма газови спазми. Ако е възможно, може да се остави малък теч през спирателния вентил.
- Щекерът на спирателния вентил е поставен обратно.
- Бавно затворете изпускателния вентил след отстраняване на течове от процеса.
По време на процеса на инсталиране можете да направите основни настройки за регулатора на налягането на газа за няколко параметъра: поток, позиция на прекъсване, максимално налягане и т.н. По правило специфичните стойности се вземат или от проекта данни или от паспорта на производителя на устройството. Препоръчително е да направите настройки с отклонения не повече от 10% от зададенитедокументация. За контрол на работното налягане се използва гаечен ключ. Като завъртите върха на щепсела с него, можете да увеличите или намалите определената стойност.
Заключение
Използването на контролни и по-специално управляващи клапани при работата на газовото оборудване е изключително важна мярка не само от гледна точка на изпълнение на технологичните задачи, но и като условие за осигуряване на безопасност. В големи предприятия, станции и комплекси с хидравличен режим за обслужване на газоразпределителни мрежи се монтират контролни устройства на няколко точки, които автоматично контролират процесите на движение на работните смеси.
Каква е необходимостта от използване на газови фитинги на практика? Намаляването и повишаването на налягането се отразява на състоянието на оборудването и тръбопроводните мрежи, което е особено важно предвид експлозивния характер на газообразните среди като такива. Също така се изисква регулиране като условие за спазване на установените обеми на разпределение на смеси по различни канали в рамките на една и съща система. Управление в този смисъл означава контролиране на интензивността на движение на газа в съответствие с дадени нужди и условия на работа.
Разбира се, не само за нуждите на индустрията, регулаторите на налягането се използват в оборудването, което обслужва газови смеси. Както компактните горелки, така и котлите с котли за този вид гориво също изискват свързване на устройства за управление. Друго нещо е, че има различни схеми и конфигурации за управление на газовите потоци. Следователно има многоразновидности на скоростни кутии и регулатори, чийто дизайн е насочен към нуждите на конкретен потребител.
