Как работает газовый редуктор на баллоне пропан? Читайте в материале

Назначение газового редуктора

Газовый редуктор – приспособление для снижения давления газовой смести на выходе из баллона или трубы. Эта же конструкция поддерживает постоянный напор газа вне зависимости от того, как изменяется наполненность емкости.

Голос строительного гуру

Стандартное давление в баллоне со сжиженным пропан-бутаном 1,6 МПа. А в домовую сеть или к котлу смесь должна подаваться под напором в 0,6 МПа. Без специального прибора, выравнивающего давление, обойтись нельзя.

На что следует ориентироваться при выборе редуктора

Процесс выбора редукционника сам по себе не так сложен. Покупая или заказывая этот прибор контроля необходимо ориентироваться на следующие факторы:

• вид используемого газа (природный, пропан, бутан, смеси);
• технические характеристики газового баллона;
• тип и размеры газовой подводки;
• планируемый расход газа и необходимое на выходе давление (зависит от используемого бытового прибора);
• способ присоединения.

Правильно подобранный редуктор позволит не только контролировать качество пламени и объем генерируемого тепла, но и повысит уровень безопасности в ходе эксплуатации бытового газового прибора.

• Как правильно эксплуатировать баллон с пропаном?
• Выгоды и затраты при отоплении дома газовыми баллонами
• Кузнечный горн на пропане: плюсы и минусы

Устройство и принцип работы

• запорная пружина;
• мембрана, реагирующая на давление смеси;
• редуцирующий клапан.

Принцип работы газового редуктора основан на противодействии двум прилагаемым силам. Упругая пружина пытается перекрыть клапан и прервать выход природного газа. Мембрана, напротив, старается открыть клапан. На гибкую пластину давит редуцированный газ – с низким напором. Когда его напор снижается, давление, которое оказывает мембрана на клапан, превышает противодействие запорной пружины и клапан отворяется.

Рабочее положение редуктора – запертое, когда газ не выходит.

По конструкции различают приборы прямого и обратного действия. Классифицируют приспособления и по типу газа: редукторы, пригодные для ацетиленовых баллонов, не годятся для водородных.

Прямой

• штуцер, обеспечивающий подачу газовой смеси;
• манометр – указывает на давление в емкости;
• обратная пружина, перекрывающая клапан;
• ячейка для сжиженного газа;
• клапан – от его смещения зависит объем выходящего газа;
• предохранительное устройство – срабатывает, если в камере давление достигло критической величины;
• выходной манометр – указывает на рабочее давление;
• ячейка низкого давления – здесь размещается смесь для подачи в домовую сеть;
• регулирующий винт – он регламентирует смещение мембраны;
• запорная пружина;
• мембрана – гибкая пластинка, отворяющая клапан;
• штифт между пружиной и клапаном.

Через штуцер в камеру высокого давления попадает газ из баллона под большим напором. Он давит на запорную пружину, которая прижимает редуцирующий клапан к седлу, не позволяя газу проникать в камеру.

В этот момент на мембрану действуют две противоположные силы: пружина, пытающаяся открыть клапан, и газ низкого давления в редуцирующей камере. Если давление смеси уменьшается, пружина выпрямляется, так как сопротивление падает. Клапан смещается и приоткрывается. Газ перетекает в камеру низкого давления. Как только здесь давление становится выше нормы, мембрана смещается и ограничивает проникновение газовой смеси. В камере газ разрежается и через выходное отверстие подается в шланг или трубу.

Регулируют нормальное рабочее давление с помощью винта: он изменяет ход пружины, тем самым снижая или повышая рабочее давление подаваемой смеси. За величиной наблюдают по выходному манометру.

Обратный

Смесь из баллона попадет в рабочую полость и сдавливает клапан. При этом он перекрывает подачу газа через редуктор. При регулировке винтом запорная пружина сдавливается, мембрана выгибается, что приводит к открытию клапана. При этом газ может поступать в рабочую камеру.

Одновременно с повышением давления в редукторе увеличивается давление в рабочей камере. В конце концов под действие напора с двух сторон мембрана выравнивается, передаточный диск опускается и отпускает пружину, а последняя вдавливает клапан в посадочное седло и запирает его. Когда разница напора вновь оказывается большой, мембрана выгибается и клапан вновь открывается.

Какой редуктор безопаснее?

Редуктор обратного действия считается более безопасным.

Типы редукторов

Приспособления различают и по назначению, так как для работы с разными газовыми смесями требуются разные модели. Есть 2 категории:

• редукторы для горючих газов – водорода, метана, пропана, смесей;
• для инертных газов – гелия, азота, аргона.

У приспособлений разная резьба: правая для работ с инертными газами и левая для горючих смесей.

Выпускаются также регуляторы для работы с воздухом. Они применяются в воздушных магистралях.

Критерии выбора

• Вид газа – в быту используются только модели для горючего газа. Варианты для пропановой или метановой смеси не отличаются друг от друга.
• Тип баллона – выпускаются емкости, рассчитанные на работу с газом под разным давлением. Поэтому редуктор для них должен быть предназначен для указанной величины.
• Размеры – учитывается, что у газового оборудования и у баллона размеры могут быть разные. Этот параметр указывается в техническом паспорте устройства.
• Наличие регулятора для изменения давления – такие модели удобнее, так как позволяют отрегулировать напор в соответствии с наполненностью баллона.

Больше требований предъявляется к редукторам, устанавливаемым на композитные баллоны. Это относительно новый вариант емкости для сжиженного газа, который отличается высокой стойкостью к коррозии, надежностью и меньшей массой. Его конструкция обеспечивает более высокую герметичность. Редуктор для такого баллона обязательно включает возможность настраивать подачу газа и манометр для слежения за напором. Лучше всего приобрести специальную модель: она сделана из аналогичных композитных материалов и гарантирует герметичность подключения.

Регулируемый редуктор для газового баллона

Такие приборы предназначены для использования совместно с газовыми горелками и другим газовым оборудованием, работающим с более высоким давлением газа на выходе. Например, БПО 5-2 можно устанавливать на бытовых сосудах с газом объемом от 5 до 50 литров с вентилем. Эта модель оборудована манометром и вентилем для регулирования давления газа на выходе. Технические характеристики БПО 5-2:

• давление на выходе: 2,5 МПа
• максимальное рабочее давление: 0,3 МПа
• наибольшая пропускная способность: 5,0 м3/час
• вес: 0,42 кг
• тип газа: сжиженный

Приборы с функцией регулировки выпускаются и для сжатых газов.

Установка и настройка редуктора

Монтаж редуктора выполняется только специалистами. Регулировать работу устройства можно и самостоятельно, если точно соблюдать инструкцию.

Баллонные редукторы монтируются на корпус баллона. Регулятор присоединяется прямо к выходному отверстию через переходник. Степень затяжки винта на переходнике обеспечивают герметизацию. С другой стороны устройства закрепляется газовый гибкий шланг длиной не более 3 м. Шланг подсоединяется к плите или котлу.

Запрещается сращивать шланги, пережимать или перекручивать. Использовать можно только специальные изделия, модели для воды или кислородные не подходят.

Стандарты подсоединения к системе

Подключение приспособления регламентируют 2 стандарта:

• ГОСТ – применяется в странах СНГ, рассчитан на стальные баллоны;
• GLK – европейский стандарт, используется при эксплуатации композитных баллонов.

Некоторые модели редукторов укомплектованы запрессованным ниппелем на 9 мм. Это облегает установку.

Регулировка

Регулировка выполняется поворотом гайки. Выполнить ее проще, если баллон оборудован манометром на рабочем патрубке: величина давления в подаваемой смеси отражается на циферблате.

Редуктор для бытового газового баллона

Данные изделия предназначены для снижения и автоматического поддержания в заданном интервале давления паров сжиженного углеводородного газа. Они отличаются по способу крепления к газовым сосудам. Для сосудов (объемом 5 л, 12 л, 27 л), снабженных клапаном, применяется редуктор пропановый РДСГ 2-1.2(9), 16/3.6 атм, штуцер 9. Во время его одевания на горловину клапана, на редукторе подтягивается кольцо стопорения, которое отпускается после посадки на место. Для газовых сосудов объемом 50 л, комплектуемых вентилем, применяются редукторы пропановые РДСГ 1-1.2(9), 16/3.6 атм, штуцер 9, где соединение происходит посредством накидной гайки. Между штуцером и гайкой устанавливается одноразовая прокладка. Редуктор для композитного газового баллона соответствует европейским нормам безопасности, имеет встроенный сетчатый фильтр, предназначен для присоединения к вентилю газового композитного сосуда по немецкому стандарту KFL. Изготавливаются и регулируемые редукторы для композитных емкостей, например N 240, низкого давления, для пропан – бутана, с возможностью регулировки 20-40 mbar, выход: 3/8 дюйма, внутренняя правая резьба. Имеется предустановленная прокладка, рассчитанная на 10 лет службы.

Неисправности и ремонт

Чтобы устройство работало правильно, нужно периодически проверять его. Это несложно:

• 1 раз в неделю фиксируют данные манометра, чтобы отследить момент снижения упругости пружины;
• 1 раз в 3 месяца проверяют герметичность прокладок – наносят мыльный раствор на места соединений и наблюдают, не появляются ли пузыри;
• 1 раз в 3 месяца продувают клапан – подключают редуктор к источнику со сжатым воздухом, закрывают выходное отверстие и продувают устройство, пока не сработает защита от повышенного давления.

Самостоятельный ремонт регулятора запрещен, так как при повреждении деталей или потере герметичности появляется риск утечки. Но есть неисправности, которые можно устранить и своими руками.

Что делать, если газовый редуктор замерзает

Разрешить ситуацию можно 2 путями:

• обогревать баллоны, установить редуктор с подогревом;
• снизить потребление газа.

Нельзя утеплять баллоны, оборачивая их теплоизолирующим материалом.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Бытовой пропановый редуктор – ключевые критерии правильного выбора

Как известно, сжиженный углеводородный газ (пропан-бутан) хранится в баллонах или газгольдерах под давлением в несколько bar. Чтобы выйти на рабочие показатели потребителей (30-50 mbar), в системах автономного газоснабжения частных объектов применяется специальное устройство – бытовой пропановый редуктор. Если проводить аналогию с электрической сетью, данный прибор выполняет функцию стабилизатора, то есть снижает давление до необходимого значения и автоматически поддерживает его на одном уровне.

Конструкция и принцип действия газового редуктора.

Любой пропановый редуктор в своем составе имеет следующие компоненты:

Пропускная способность данного устройства зависит от степени открытия клапана, на который с одной стороны воздействует мембрана и нажимная пружина, а с другой – газ и запорная пружина. Чем выше давление пропана в баллоне и меньше расход газоиспользующего оборудования, тем ближе клапан расположен к седлу. И наоборот, при падении давления в камере и увеличении расхода клапан открывается больше. Рабочие параметры бытового пропанового редуктора определяются жесткостью пружин и упругостью мембраны. Некоторые модели дополнительно снабжают вентилем, вал которого соединен с нажимной пружиной, что позволяет вручную регулировать подачу газа в определенном диапазоне.

Принцип функционирования устройства:

Современные пропановые редукторы иногда дополнительно оснащают предохранительным механизмом, который срабатывает в случае превышения входного давления пропана-бутана. С целью повышения уровня безопасности такие редукторы, как правило, устанавливают на газгольдерах и групповых баллонных установках, используемых для газификации одного или нескольких домов. Больше о том, как реализуется автономное отопление в частных домохозяйствах, можно узнать из статьи: Автономное отопление пропан бутаном.

Как выбрать бытовой пропановый редуктор

Выбор устройства для подачи пропан-бутановой смеси к газоиспользующему оборудованию основывается на двух ключевых параметрах:

Образец паспорта на газовую плиту

Рабочий режим большинства бытовых пропановых приборов составляет 30 mbar, 37 mbar или 50 mbar. На основе данного показателя подбирают соответствующий редуктор. Если его выходное давление будет отличаться от рабочего параметра газовой плиты, котла или, например, гриля, это может привести к неправильной работе оборудования и даже создать взрывоопасную ситуацию.

Характеристики пропанового редуктора можно посмотреть на нем же — 3 кг/ч и 29mbar

30 mbar, 1.5 кг/ч (kg/h)

Для стабильной и безопасной работы газового потребителя также важно, чтобы его расход не превышал производительность газоредуктора. При этом верхний уровень расхода редуктора не нормируется. То есть для котла мощностью 24 кВт с массовым расходом 2 – 2,5 кг/ч допустима установка редуктора производительностью 3 кг/ч и выше – автоматика котла или плиты все равно не пропустит «лишний» газ.

0,45 м3 (для пропан — бутана)

1000 Па — 1 кПа — 10 mbar

Некоторые владельцы систем автономного газоснабжения совершают ошибку, когда приобретают промышленные редукторы вместо бытовых, считая их более надежными. Во-первых, такие устройства стоят на порядок дороже, во-вторых, они рассчитаны на работу с более мощным газовым оборудованием, поэтому далеко не всегда согласуются с бытовыми приборами.

Так же следует обратить внимание на тип резьбы устройства. Редукторы, предназначенные для работы с негорючими газами, оснащаются правой резьбой, а с горючими газами имеют левую резьбу и риску на гайке.

Правила установки и эксплуатации газового редуктора

Чтобы подключить пропановый редуктор к газоиспользующему оборудованию, применяют два способа: с помощью штуцера типа «елочка» или посредством резьбового соединения. Первый вариант считается самым простым и зачастую применяется для подключения баллона к газовой плите. Второй способ более надежный и эстетичный, кроме того, он позволяет подключить один пропановый резервуар сразу к нескольким потребителям.

Подключение через штуцер

Какой бы вариант ни был выбран, в процессе подключения газоредуктора и запуска системы необходимо придерживаться следующей инструкции:

Пример подключения пропанового редуктора в групповой баллонной установке

Качественно исполненный бытовой пропановый стабилизатор может прослужить не один год без серьезного ремонтного вмешательства. Периодической замене подлежат только резинотехнические материалы, которые со временем теряют свою эластичность. Также следует 1-2 раза в год осматривать и при необходимости прочищать перепускной клапан. Степень засорения газоредуктора напрямую зависит от чистоты используемой пропан-бутановой смеси. Например, здесь вы можете ознакомиться с типовыми формами поставки этой смеси высокой чистоты в соответствии с ГОСТ. Если применять газ высокого качества, то срок службы запорно-регулирующей арматуры и газоиспользующего оборудования существенно увеличится, а вероятность внезапных отказов системы автономного газоснабжения будет сведена к минимуму.

Пропановый редуктор. Создаём рабочее давление

Сжиженный газ, которым наполняются баллоны для последующего ипользования, всегда находится под повышенным давлением. Для его понижения на баллон необходимо устанавливать специальный вид запорно-распределительной арматуры – пропановый редуктор. Впоследствии редуктор автоматически поддерживает заданный уровень давления газа. По правилам техники безопасности устройство всегда окрашивается в ярко-красный цвет – такую же окраску имеют и баллоны с пропаном.

Конструкция и виды

Пропан (СН3)2СН2 – природный газ, обладающий высокой теплотворной способностью: при 25°С теплота его сгорания превышает 120 ккал/кг. Вместе с тем, применять его следует с особыми предосторожностями, поскольку пропан не имеет запаха, но уже при своей концентрации в воздухе всего 2,1% является взрывоопасным. Особо важно то, что будучи легче воздуха (плотность пропана составляет всего 0,5 г/см3), пропан поднимается вверх, и потому, даже при относительно малых концентрациях, являет собой опасность для самочувствия человека.

Пропановый редуктор должен выполнять две функции – обеспечивать строго определённый уровень давления при подключении к нему какого-либо устройства, и гарантировать стабильность значений такого давления при дальнейшей эксплуатации. Чаще всего в качестве таких устройств применяются газосварочные аппараты, газовые обогреватели, тепловые пушки и другие виды обогревательной техники. Применяется этот газ и для пропанового баллона автомобиля, работающего на сжиженном топливе.

Различают две разновидности пропановых редукторов – одно- и двухкамерные. Последние применяются реже, поскольку более сложны по своему устройству, а их отличительная способность — последовательно снижать давление газа в двух камерах — на практике используется лишь при повышенных требованиях к допустимому уровню перепадов давления. Распространёнными моделями редукторов считаются БПО 5-3, БПО5-4, СПО-6 и др. Вторая цифра в условном обозначении указывает на номинальное давление, МПа, при котором срабатывает предохранительное устройство.

Конструктивно однокамерный пропановый редуктор типа БПО-5 (Баллонный Пропановый Однокамерный) состоит из следующих узлов и деталей:

Основными техническими характеристиками пропановых редукторов являются:

Принцип работы редуктора

Присоединение устройства к баллону с газом производится при помощи накидной гайки, резьба на которой строго определена: Сп21,8LH (левая). Это сделано для того, чтобы исключить возможность подключения редуктора для другой техники. Присоединительная гайка выполняется из латуни, и обязательно снабжается переходным выступом, что предотвращает возможные утечки газа. При использовании пропановых баллонов, изготавливаемых по евростандарту KLF с уже установленным уплотнительным кольцом и фильтром на штуцере, потребуется ещё специальный переходник.

Пропановый редуктор работает так. Газ из баллона проходит сначала через сетчатый фильтр, откуда поступает в нижнюю камеру с высоким давлением. Далее производится настройка требуемого значения рабочего давления. Для этого регулировочный винт вращают по часовой стрелке, воздействуя на задающую пружину. Пружина толкает нажимной диск, и через редуцирующую пружину, толкатель и мембрану передаёт усилие на редуцирующий клапан. Тот открывается, и через возникающий зазор между клапаном и его седлом открывает путь пропану в рабочую камеру. Для контроля фактического давления газа служит манометр низкого давления. Для того, чтобы присоединить к устройству рукав горелки для кровельных работ, резака или иного агрегата предусмотрен выходной присоединительный ниппель. Для соединения используют обычно накидную гайку с резьбой М16×1,5LH.

Как выбрать модель пропанового редуктора?

Обязательными условиями для рассматриваемых устройств промышленного производства должны быть:

Важное значение для возможности применения редуктора является также и внешнее состояние устройства. Корпус пропанового редуктора не должен иметь поверхностных вмятин и царапин, не говоря уже о изменениях формы. То же касается и состояния контрольного манометра. Перед установкой в стационарное состояние манометр следует проверить на исправность путём подачи сжатого воздуха: если стрелка прибора неподвижна, редуктором пользоваться нельзя.

Приобретаемое устройство должно полностью согласовываться с техническими характеристиками агрегата, для работы которого оно предназначается. В частности, расход газа не может превышать эксплуатационные характеристики редуктора. При превышении давления на выходе у редуктора (по сравнению с номинальными показателями) автоматика управления основной техникой, как правило, выходит из строя, а сама техника отключается. Предельные значения используемого давления не должны более чем на 10% превышать допустимые значения для техники данного класса. Устройство должно обладать сертификатом соответствия по России.

Последовательность установки и использования

Пропановый редуктор любого типа и исполнения считается техникой повышенной опасности, поэтому при его установке необходимо соблюдать ряд обязательных требований:

Газ в баллоне находится в виде жидкости, он переходит в газообразное состояние и подается к газовому оборудованию через вентиль.

Давление в емкости существенно больше, чем требуется для потребителей. Для его снижения и стабилизации применяется простое и полезное устройство — пропановый редуктор, или адаптер.

Классификация в зависимости от сферы применения

В зависимости от сферы применения редукторы под газовый баллон разделяются на несколько видов:

Бытовые нерегулируемые

Для пятилитровых газовых баллонов, популярных у дачников, туристов и охотников, используют модель РДСГ-2 Балтика. Редуктор Балтика надевается на ниппель газового баллона сверху и фиксируется в резиновом уплотнении специальным зажимом. Редукторы настроены на рабочее давление 0,3 МПа и пропускную способность 1,2 м 3 /час

Универсальные регулируемые

Этот класс редукторов отличается более сложной конструкцией и более широкими возможностями. Их уже можно применять как для бытового газоснабжения, так и для производства работ в домашней мастерской. Эти редукторы имеют обязательно резьбовое присоединение к газовому баллону, надежно фиксирующее устройство.

Универсальный регулируемый для пропана с манометром

Они также снабжены манометром и регулировочным винтом, позволяющим менять рабочее давление от 0 до 0,3 МПа, в зависимости от потребностей подключенного к ним устройства–потребителя газа. Эти устройства также имеют большую, чем у бытовых, пропускную способность — до 5 м 3 /час

Профессиональные

Этот класс характеризуется применением более износостойких материалов и лучшее качество сборки и регулировки. Также шире и параметры регулировок рабочего давления – от 0,4 до 1,6 МПа.

Профессиональный редуктор с двумя манометрами

Некоторые модели снабжены двумя манометрами — для входного и рабочего давления соответственно.

Особенности использования композитных газовых баллонов

Композитные газовые баллоны в последнее время приобретают все большую популярность. Это обусловлено их преимуществами над стальными собратьями.

Поставляемые на российский рынок композитные баллоны производятся в Чехии, Норвегии ив Индии. При покупке такого баллона нужно обязательно уточнить стандарт присоединения. Если газовый баллон укомплектован по российскому стандарту — можно использовать обычный редуктор под газовый баллон. Если же газовый баллон поставляется с европейским разъемом, то потребуется либо заказать переходник, либо приобрести импортный редуктор. Следует учитывать, что каждое дополнительное соединение повышает риск утечки газа.

Что собой представляет пропановый редуктор

Устройство всех пропановых редукторов весьма схоже. Все они имеют:

В профессиональных газовых редукторах в конструкцию добавляются манометр, регулирующий винт или маховик, резьбовое соединение подводящего патрубка. Корпус редуктора имеет цилиндрическую форму, что обусловлено использованием круглой мембраны, прогибающейся внутри камеры рабочего давления. Подводящий и отводящий патрубки выступают из корпуса.

Как подобрать редуктор для бытового пропанового баллона

Для подбора пропанового редуктора для газового баллона необходимо изучить и сравнить их характеристики. Наиболее значимыми являются:

Для стационарной плиты с духовкой уже потребуется баллон емкостью в 27 или 50 литров и, соответственно, редуктор Лягушка РДСГ-2.

Если же вы планируете вести газовую сварку в домашней мастерской, то неплохим выбором станет профессиональный газовый редуктор БПО 5-3 Krass. Он обеспечивает максимальный расход до 5 м 3 в час и возможность регулирования рабочего давления до 0,4 МПа. Для этого он снабжен регулировочным маховиком и манометром, позволяющим с большей точностью задавать рабочее давление в соответствии с потребностями газовой сварочной горелки или резака.

Меры предосторожности

Бытовой газ весьма опасен. Основные угрозы, которые несет пропан, это:

Памятка о бытовом газе

Для сохранения жизни и здоровья людей, и их имущества следует принимать меры предосторожности:

Правила пользования газом

Особенности конструкции и обслуживание

По своему устройству редукторы различаются на устройства прямого и обратного действия. Различия между ними – в деталях конструкции, рабочие характеристики идентичны.

Конструкция редукторов для газового баллона

Кроме того, газовые редукторы применяют одноступенчатые и двухступенчатые. В одноступенчатом давление снижается за один этап. В двухступенчатом снижение проводят в два приема. Шире всего применяются баллонные одноступенчатые редукторы ввиду надежности конструкции удобства в применении.

Схема устройств прямого и обратного действия

Устройства прямого типа имеют следующую схему работы: пропан, поступающий в зону высокого давления, отжимает клапан от его седла. Пропан попадает в рабочую камеру, наполняя ее и повышая в ней напор. Он воздействует на мембрану, сдавливая основную пружину. Мембрана идет вниз, тянет за шток и перекрывает клапан в момент достижения рабочего значения напора. В процессе использования пропана напор в рабочей камере падает, пропан высокого давления вновь открывает клапан и в рабочую зону снова попадает газ.

Схема редуктора прямого действия

В устройствах обратного типа клапан открывает основная пружина, преодолевая силу воздействия газа высокого давления. После того, как рабочая зона заполняется и давление достигает заданного, шток идет вниз, перекрывая клапан. В процессе использования пропана давление в рабочей зоне снижается и пружина снова отрывает клапан.

Схема редуктора обратного действия

Устройства обратного действия считаются более надежными и безопасными. Именно они завоевали популярность в бытовых и профессиональных применениях.

Периодический осмотр и сервисные работы

Осмотры и сервисные работы делятся на ежедневные и периодические.

Ежедневные осмотры требуется проводить до того, как приступить к работе. Периодические проверки выполняются, как правило, в специализированных мастерских. Для редукторов, снабженных фильтром, в состав работ входит его очистка или замена

Типовые неисправности и их ремонт

Отклонение рабочего давления от заданного может вызываться следующими причинами:

Утечка газа вызывается:

Некоторые редукторы выполняются разборными. Они, в принципе, доступны для самостоятельного ремонта. Неразборные газовые редукторы, разумеется, в случае неисправности подлежат замене целиком.

Важно! Помните, что, разбирая редуктор, вы принимаете на себя полную ответственность за последствия его использования.

Так, например, домашнему мастеру, владеющему базовыми навыками слесарных работ, вполне под силу заменить пружину или мембрану в нерегулируемом газовом редукторе «Лягушка». Корпус с нарушенной герметичностью ремонту не подлежит. В этом случае все устройство придется заменить.

После замены поврежденных деталей на новые из ремонтного комплекта и сборки газового редуктора необходимо проверить его герметичность с помощью мыльного раствора.

Широко распространены устройства, поддерживающие два стандарта подключения редуктора к газовому баллону:

Подключение редуктора к газовому баллону

По присоединению рабочего патрубка:

Некоторые газовые редукторы, например, РГДС, на заводе комплектуются запрессованным в корпус ниппелем на 9 мм.

Редукторы с регулировкой рабочего давления снабжаются резьбовым полудюймовым выходом, в котором в качестве опции можно закрепить накидной гайкой и универсальный ниппель.

Безопаснее использовать устройства, совпадающие по стандарту. Каждый переходник — это дополнительное соединение, повышающее риск утечки газа.

Порядок монтажа и запуска

В целях обеспечения пожарной безопасности следует соблюдать следующий порядок монтажа и запуска оборудования:

При наличии свиста или щелчков немедленно закрыть вентиль газового баллона.

Необходимое давление и объем

Ключевыми характеристиками газового редуктора являются входное давление, рабочее давление и объем расходования, или максимальный объем газа, проходящий через устройство за час.

Входное давление обуславливается стандартным давлением в баллонах и обычно составляет 20 МПа.

Технические характеристики редукторов

Рабочее давление для бытовых нерегулируемых газовых редукторов задается на уровне 0,3 МПа ±5%

Для регулируемых полупрофессиональных и профессиональных адаптеров рабочее давление задается в пользователем в диапазоне 0-0,4 МПа, а для отдельных высокопроизводительных моделей — до 1,6 МПа

Объем расходования должен превышать объем, потребляемый устройством (или группой устройств) за час.

Регулируемые газовые редукторы работают по тем же физическим принципам, что и нерегулируемые и имеют сходную конструкцию. Различие заключается в том, что сила сжатия редукционной пружины, подпирающей мембрану, может изменяться с помощью соосного пружине регулировочного винта в простейших моделях либо с помощью маховика и более сложной механической передачи.

Регулируемый редуктор для газового баллона

Принцип работы заключается в том, что, изменяя силу предварительного сжатия редукционной пружины, пользователь изменяет пороговое давление газа в рабочей камере, необходимое для срабатывания и закрытия впускного клапана. К деталям также добавляется манометр, устанавливаемый на рабочем патрубке и позволяющий визуально следить за результатом регулировки.

Общие правила выбора баллонного редуктора

Суммируя правила выбора редуктора под газовый баллон, следует отметить, что:

Классификация редукторов для газовых баллонов

Если подходящие по сформулированным требованиям устройства не укладываются отведенный бюджет, то надо либо пересмотреть бюджет, либо упростить требования к устройству.

Область применения устройств

Везде, где нет стационарного газораспределения, люди применяют пропан в баллонах. И к каждому баллону присоединен тот или иной редуктор. Самые популярные применения это:

Использование редуктора для пайки и сварки

Во многих станах созданы широкие газораспределительные сети, обеспечивающие перезарядку и подвоз газовых баллонов потребителям.

Редуктор для газового баллона обеспечивает безопасную и стабильную работу устройств, потребляющих газ.

Введение

Газовый регулятор давления (редуктор) – это специальное устройство, которое используется для снижения давления газа либо же различного рода газовой смеси в емкостях (как правило, это баллоны и газопроводы) до рабочего уровня. Также, такие редукторы могут применяться еще и для поддержания в автоматическом режиме давления на постоянном уровне, не зависимо от того, изменения уровня давления газа в емкости.

Применяются редукторы практически везде, где речь идет о газовом оборудовании, будь то устройства, работающие на горючих (метане, водороде и др.) или инертных (азот, гелий и проч.) газах. Типичным бытовым примером является редуктор для газового баллона, известный также как «лягушка».

Автомобилисты, оснастившие свои машины экономичным газобаллонным оборудованием, также знакомы с данным устройством. Сжиженный (или сжатый) газ в таких системах тоже предварительно направляется в редуктор пропан-бутановой смеси (или метановый), а затем поступает в карбюратор или инжектор.

Газовый редуктор находит применение и в промышленности. В местах перехода от крупных магистралей к локальным сетям требуется значительное снижение давления. Здесь используются мощные и крупногабаритные редукторы.

Рисунок №1. Схема работы регулятора давления.

На рисунке схематически изображен газовый редуктор. Все редукторы устроены похоже. Отличия только в размере деталей, их конструктивном исполнении, диаметрах отверстий и площади мембраны. На схеме показана мембрана (1), пружина (2).

Когда в нижней части редуктора (под мембраной) давление ниже номинального, шайба (3) на мембране и коромысло (4), шарнирно связанное с ней, опущены, входное отверстие открыто. Газ поступает из входного патрубка. Когда давление достигает необходимой величины, шайба и коромысло поднимаются и закрывают входной клапан. Давление, при котором это происходит, определяется площадью мембраны, упругостью пружины и, в некоторой степени, усилием, которое необходимо приложить для закрытия впускного клапана.

В приведенной схеме мембрана прижата пружиной. Верхняя камера через отверстие связана с окружающей средой. Встречаются герметичные модификации редукторов, в которых верхнего отверстия и пружины нет. В них пространство над мембраной заполнено инертным газом под давлением, что и обеспечивает упругость.

Наконец, в  клапанах пропорциональной подачи применяется комбинация пружины и давления газа. При этом верхнее отверстие имеется, но оно соединено трубкой с той областью, куда нужно подавать газ. Таким образом, достигается зависимость давления подаваемого газа от давления в том месте, куда он подается (пропорциональная подача).

Одним из важных параметров редуктора является максимальный расход газа. Этот параметр определяется диаметром отверстия впускного клапана, так как от этого диаметра зависит, сколько газа при заданном входном давлении пропустит редуктор при полностью открытом клапане. Делать это отверстие слишком большим, как Вы увидите ниже, не получается. Так что всегда нужно убедиться, что редуктор может обеспечить достаточный расход для Ваших целей.

Виды регуляторов давления

1. Регуляторы непосредственного действия

В регуляторе непосредственного действия управление происходит за счет энергии регулируемой среды. Область применения этих регуляторов ограничена. Они не приспособлены к переходу на дистанционное управление регулирующим органом, не способны развивать значительных усилий, а также не могут производить сложного регулирующего воздействия. Принцип действия описан выше (рисунок №1)

Регуляторы непосредственного действия являются наиболее распространенным типом регуляторов. Их достоинствами являются простота конструкции, отсутствие вспомогательных агрегатов и простота обслуживания, относительно низкая стоимость, надежность в эксплуатации, не потребляют энергию от посторонних источников, пожаро — и взрывобезопасны (не имеют искрообразующих элементов). Однако такие регуляторы имеют и ряд недостатков, к числу которых относится необходимость создания чувствительным элементом значительных перестановочных усилий, передаваемых органам управления, что увеличивает габариты самого регулятора.

Регуляторы непосредственного действия обладают меньшей чувствительностью, чем регуляторы непрямого действия. У регулятора непрямого действия силы трения преодолеваются за счет постороннего источника энергии и не требуют значительного изменения усилий на мембрану. Поэтому процесс регулирования происходит здесь более спокойно, без толчков.

Регуляторы непосредственного действия применяют для автоматического регулирования давления, перепада давлений, уровня, расхода и температуры жидких и газообразных сред. Регуляторы непосредственного действия со статической характеристикой имеют неравномерность, достигающую 15 — 25 %.

Рисунок №2. Регулятор непосредственного действия.

Регуляторы непосредственного действия делятся на регуляторы прямого и обратного действия.

1.1. Регулятор прямого действия.

У конструкции регуляторов прямого действия – падающие характеристики, что значит, что рабочее давление по мере израсходования газа также снижается, а у редукторов обратного действия, все обратно пропорционально – газ расходуется, а рабочее давление только возрастает. Несмотря на то, что редукторы этих видов разнятся и своей конструкцией, и принципом действия, в их устройстве используются одинаковые детали. Редуктор предназначен для регулирования давления на выходе из редуктора.

Рисунок №3. Схема работы регулятора прямого действия

В редукторах прямого действия  газ проходит через штуцер 3, попадая в камеру высокого давления 6 и действуя на клапан 7, стремится открыть его (а в редукторах обратного действия — закрыть его). Редуцирующий клапан 7 прижимается к седлу запорной пружиной 5 и преграждает доступ газа высокого давления. Мембрана 1 стремится отвести редуцирующий клапан 7 от седла и открыть доступ газа высокого давления в камеру низкого (рабочего) давления 10. В свою очередь мембрана 1 находится под действием двух взаимно противоположных сил. С наружной стороны на мембрану 1 через нажимной винт 12 действует нажимная пружина 11, которая стремится открыть редуцирующий клапан 7, а с внутренней стороны камеры редуктора на мембрану давит редуцированный газ низкого давления, противодействующий нажимной пружине 11.

При уменьшении давления в рабочей камере нажимная пружина 11 распрямляется, и клапан уходит от седла, при этом происходит увеличение притока газа в редуктор. При возрастании давления в рабочей камере 10 нажимная пружина 11 сжимается, клапан подходит ближе к седлу и поступление газа в редуктор уменьшается. Рабочее давление определяется натяжением нажимной пружины 11, которое изменяется регулировочным винтом 12. При вывертывании регулировочного винта 12и ослаблении нажимной пружины 11 снижается рабочее давление и, наоборот, при ввертывании регулировочного винта сжимается нажимная пружина 11 и происходит повышение рабочего давления газа. Для контроля за давлением на камере высокого давления установлен манометр 4, а на рабочей камере — манометр 9 и предохранительный клапан 8.

1.2. Регулятор обратного действия.

Основное отличие заключается в том, что в редукторах прямого действия газ высокого давления, действуя на клапан, стремится открыть его, а в редукторах обратного действия газ стремится закрыть клапан. Это очень удобно, так как давление на выходе постоянное и почти нет перепадов давления. Поэтому такие редукторы получили очень широкое распространение. Редуктор предназначен для регулирования давления на выходе из редуктора.

Рисунок №4. Схема работы регулятора обратного действия.

Редуктор обратного действия работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления (8) и препятствует открыванию клапана (9). Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт (2), который ввертывается в крышку (1). Винт сжимает нажимную пружину (3), которая в свою очередь выгибает гибкую резиновую мембрану (4) вверх. При этом передаточный диск со штоком (5) сжимает обратную пружину (7), поднимая клапан (9), который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления (13). Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина (7), имеющая меньшую силу, чем пружина (3). Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом.

Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина (3) сожмется и мембрана (4) выправится, а передаточный диск со штоком (5) опустится и редуцирующий клапан (9) под действием пружины (7) прикроет седло клапана (10), уменьшив подачу газа в камеру низкого давления. При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления (8) измеряется манометром (6), а в камере низкого давления (13)— манометром (11). Если давленые в рабочей камере повысится сверх нормы, то при помощи предохранительного клапана (12) произойдет сброс газа в атмосферу.

Рисунок №5. Регулятор обратного действия в нерабочем и рабочем положении.

Регуляторы обратного действия могут регулировать давления «до себя» (до регулятора) и «после себя» (после регулятора)

1.2.1. Регулятор давления «до себя»

Регулятор давления «до себя» — это регулирующая трубопроводная арматура прямого действия, которая предназначена для автоматического поддержания давления жидкости или газа, до него по ходу движения.

Рисунок №6. Регулятор «до себя».

Среда проходит через клапан по стрелке. Входное давление через канал 12 в крышке клапана 2 поступает в подмембранную полость привода и создает на мембране усилие, направленное на открытие клапана. С другой стороны мембраны это усилие уравновешивается пружиной 6, поджатие которой можно изменять регулировочным винтом 7. Когда сила, создаваемая на мембране входным давлением, становится больше силы поджатия пружины, мембрана перемещается вверх и через шток 4 поднимает плунжер 3. В седле клапана открывается проход для среды на выход клапана. Часть среды сбрасывается на выход клапана, давление на выходе клапана падает, сила, действующая на мембрану снизу, уменьшается, и пружина закрывает клапан путем опускания плунжера 3 на седло.

1.2.2. Регулятор давления «после себя»

Регуляторы прямого действия «после себя» бывают одно- и двухступенчатые.

1.2.2.1. Одноступенчатые регуляторы имеют 1 камеру для снижения давления, принцип работы описан выше. Недостатком таких регуляторов является прямая зависимость давления на выходе от входного давления, низкий диапазон регулирования.

1.2.2.2. Двухступенчатые редукторы

Снижение давления в редукторах этого типа происходит путем двухступенчатого расширения газа. Газ из баллона попадает в камеру  высокого давления. В результате первой ступени редуцирования давление газа значительно снижается. В результате второй ступени редуцирования давление газа снижается еще больше и газ переходит в рабочую камеру. Под этим давлением газ поступает к потребителю.

Преимущество двухступенчатого редуктора:

• Возможность установить любое давление на выходе (ниже входного) относительно давления на входе
• Высокая точность настройки давления на выходе
• Исключает скачки давления за счет двухкамерного устройства

Рисунок №7. Двухступенчатый редуктор.

Двухступенчатый редуктор. 1 — теплопоглотитель, 2 — манометр высокого давления, 3 — камера высокого давления, 4 — редукционные клапаны, 5 — канал, 6 — предохранительный клапан, 7 — манометр низкого давления, 8 — диск, 9 — запорный вентиль, 10 — ниппель, 11 — регулировочный винт, 12 —главная пружина, 13 — мембрана, 14 — нажимная пружина, 15 — штуцер, 16 — фильтр, 17 — накидная гайка.

2. Регуляторы давления  непрямого действия или пилотные.

Этот тип регуляторов требует для своей работы подвода дополнительной энергии, которой могут служить воздух, газ, жидкость и т. п.

2.1. Если носителем подводимой к регулятору энергии является жидкость под давлением (обычно минеральное масло, реже — вода) – регулятор называется гидравлическим.

2.2. В пневматических регуляторах носителем энергии является сжатый воздух под давлением 1,4 или 6 атм.

2.3. В электрических (электронных) устройствах автоматики применяют электрический ток.

Нередко применяют комбинированные регуляторы, использующие два вида энергии, например, электрогидравлические или электропневматические (первая часть слова относится к информационной части автоматического устройства, вторая – к силовой части).

У регулятора прямого действия чувствительный и управляющий элементы — самостоятельные приборы, отделенные от регулирующего клапана.

Особенность регуляторов непрямого действия — наличие регулятора управления (пилота). Процесс регулирования давления происходит с помощью взаимодействия выходного давления с рабочей мембраной. Газ входного давления поступает в пилот. Пилот поддерживает постоянное давление под рабочей мембраной регулятора. По импульсному трубопроводу газ выходного давления поступает на мембрану. Через дроссель избыток газа после пилота постоянно сбрасывается.

Рисунок №8. Пилотный регулятора давления.

Настройка регуляторов на требуемое выходное давление производится изменением усилия сжатия регулировочной пружины пилота, а также открытием или закрытием проходного сечения регулируемых дросселей. Под мембранная полость пилота сообщена с атмосферой.

Если выходное давление  уменьшилось, то уменьшится и давление над рабочей мембраной, клапан вместе с мембраной поднимается, расход газа через регулятор увеличивается, выходное давление возрастает вновь до заданного значения.

Пилотные регуляторы имеют достаточно широкие диапазоны входного и выходного давления и пропускной способности. Это становится возможным из-за особенной конструкции регулятора, при которой под мембранное управляющее давление, создаваемое пилотом,  воздействует на рабочую мембрану регулятора, вместо прямого воздействия настоечной пружины на мембрану.

По сравнению с пружинными регуляторами прямого действия, пилотные имеют следующие преимущества:

• возможность обеспечения достаточно широких интервалов выходного регулируемого давления 0,01–0,06 МПа и 0,06–0,6 МПа;
• обеспечение достаточно большой пропускной способности;
• возможность в ряде случаев перенастройки регуляторов на рабочие параметры без прекращения подачи газа к потребителям.

Рисунок №9. Пилотный регулятор давления.

Специальные требования к редукторам в зависимости от рабочей среды:

1. Кислородные редукторы, применяемые при газовой сварке и резке металлов, окрашивают в голубой цвет и крепят к вентилям баллонов накидными гайками.

Все детали, соприкасающиеся с кислородом, должны быть обезжирены. Пружины и другие движущиеся детали, находящиеся в контакте с кислородом, должны быть выполнены из стойких к окислению материалов. На пружины кислородных редукторов допускается наносить защитные покрытия, стойкие среде кислорода.

Рисунок №10. Кислородный редуктор.

2. Пропановый редуктор — используется на разного рода предприятиях (особенно много в машиностроении и металлургии) для проведения автогенных работ (резки, пайки и подогрева) при строительстве (для укладки битумных покрытий) или в быту (газовые плиты). Бывают с постоянно заданным рабочим давлением (устанавливается на заводе-изготовителе) и с возможностью регулировки давления в диапазоне 0-3 кгс/см2.

Пропановые редукторы, применяемые при газовой сварке и резке металлов, окрашивают в красный цвет.

Неметаллические материалы (например используемые в качестве уплотнителей и смазок), контактирующие с пропаном, бутаном иметилацетиленпропадиеновыми смесям, должны быть стойкими к n-пентану.

Рисунок №11. Пропановый редуктор.

3. Ацетиленовые редукторы, применяемые при газовой сварке и резке металлов, окрашивают в белый цвет и крепят к вентилям баллонов накидным хомутом.

Для изготовления деталей, контактирующих с ацетиленом не допускается применять:

• серебро и его сплавы (за исключением твердых припоев);
• цинк (за исключением антикоррозионных покрытий);
• ртуть;
• магний.

Неметаллические материалы (например используемые в качестве уплотнителей и смазок), контактирующие с ацетиленом, должны быть стойкими к растворителям: ацетону и диметилформамиду (ДМФ)

Рисунок №12. Ацетиленовый редуктор.

4. Криогенные редукторы предназначенное для работы с  продуктами разделения воздуха и редких газов, которое полностью либо частично эксплуатируется при температурах ниже 120 К (минус 153,15 °С). Криогенное оборудование (в том числе редукторы) применяют в  металлургии, машиностроении, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, химии, энергетике, нефтегазовых комплексах, медицине и биологии, научно-технических исследованиях, хранении и транспортировки самых различных веществ и материалов, космонавтике и многое другое.

Криогенные редукторы сходны по строению с другими редукторами, отличие заключается в материалах, которые используются для их изготовления. Для криогенных регуляторов давления используют материалы устойчивые к низким температурам, такие как нержавеющая сталь, латунь, а для уплотнения PTFE, PTCFE, FEP, PFA.

Рисунок №13. Криогенный редуктор.

Криогенный экономайзер модели DYJ является стандартным представителем регулятора «после себя». Данное устройство позволяет экономить рабочую среду следующим образом: если в емкости или трубопроводе возникает давление выше давления настройки регулятора, он открывается и пропускает рабочую среду через себя, тем самым снижая давление в емкости до давления настройки. Порт выхода экономайзера подключается к продукционному испарителю, либо напрямую в линию потребления. Таким образом, избыточная газовая среда может быть полезно использована, а не потеряна через предохранительный клапан.

Маркировка редукторов по применяемому газу

При выборе регуляторов давления газа необходимо учитывать следующие факторы:

• тип оборудования и процесса;
• максимальный и минимальный требуемый расход газа;
• максимальное и минимальное входное давление;
• максимальное и минимальное выходное давление;
• точность регулирования (максимально допустимое отклонение регулируемого давления и время переходного процесса регулирования);
• необходимость полной герметичности при закрытии регулятора;
• акустические требования к работе регуляторов с высокими входными давлениями и большими расходами газа;
• пропускная способность.

Основным требованием при подборе регулятора давления — обеспечение устойчивости его работы на всех возможных режимах, что проще всего добиться правильным выбором регулятора для того или иного объекта. Для тупикового газопровода (с отбором газа в конце газопровода) следует применять регуляторы прямого действия. В случае больших расходов газа — непрямого действия. Для кольцевых и разветвленных газовых сетей, учитывая их способность к самовыравниванию, в принципе можно использовать любые типы регуляторов, но так как эти сети имеют обычно большие расчетные расходы, то лучше применять регуляторы непрямого действия (с пилотом). Эти регуляторы позволяют более точно поддерживать давление после себя.

Неравномерность регулирования у регуляторов давления прямого действия ±(0–20) %, непрямого действия (с пилотом).

При подключении к сетям высокого давления, давление в которых будут значительные колебания может оказаться, что одноступенчатого снижения давления будет недостаточно. В этом случае следует либо выбирать двухступенчатый регулятор давления, либо применить двухступенчатое редуцирование, при котором первым регулятором давление снижается до промежуточного значения, а вторым — до необходимого с высокой точностью.

При выборе регулятора давления необходимо учитывать явления, связанные с шумом работающего регулятора. Можно установить гаситель шума.

Автор статьи: специалист по работе с корпаративными клиентамиООО «Крионика»Домашних Елена Петровна